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【摘要】实验是高中物理的一个重要组成部分，学生的实验操作能力以及解决实验问题的能力如何，在某种意义上反映了学生对所学物理知识、概念、定理、定律等内容的理解程度和灵活应用所学知识综合解决问题能力的高低。尤其在国家全面推行素质教育、培养学生创新能力及实践动手能力的今天，实验课的教与学更是显得尤为重要。
【关键词】高中物理;实验教学;创新思想
所以在高考等选拔性考试中，出现在考查考生的基础知识和基本技能的同时，侧重于对考生的创新能力、应变能力、实践动手能力等方面的考核，是十分自然也是十分必要的。
众所周知，人的思维活动是从大脑细胞开始的，而大脑细胞的活动过程是在人的外在因素（视觉、听觉、嗅觉、触觉等）和内在因素（意识、习惯等）受到激发而开展的。由于人经历了一定时期的社会活动，积累了一定的思维程序，便会形成一定的思想。思想是指导一个人行动的指南，不同的人可以有不同的思想，没有思想，人们的一切活动便没有目标，人类社会便不能进步和发展。创新思想是指不受以往经历而产生的思维定势等方面的影响，通过生理、心理等方面的综合作用，所出现的一种有别于常规、独劈蹊径的一種新思路。这种新思路往往会带来意想不到、事半功倍的效果。本文试对如何在高中物理实验教学中培养学生的创新思想作个浅析。
一、充分挖掘教材内容，体会创新思想。
在我国现行的各类中学物理教材中，都有许多章节内容体现着创新思想的素材。如在讲述某部分知识内容时，往往介绍某某科学家如何开展这方面的研究、如何在前人成功经验的基础上大胆探索、如何根据研究的课题巧妙设计实验方案及器材等，最终获得成功的事例。讲好这部分内容，让学生体会到创新思想的形成过程以及带来的科研成果，对学生的潜移默化作用是非常巨大的。限于篇幅，在此就不一一例举了。
在高中物理的演示实验及学生分组实验中，教师可以有目的地介绍同一个实验除了采用教材上所讲的原理、方法、步骤、器材等等之外，还可以采用哪种形式？或者实验的利弊及改进的地方，并且鼓励学生大胆探讨，做好正确引导，以培养学生的创新思想萌芽。
例如在进行“电场中等势线的描绘”的实验时,一方面引导学生探讨为什么用稳恒电流场来摸拟静电场？稳恒电流场与静电场有何相似、有何区别？等等，使学生真正体会到创新思想所带来的作用（效果）。另一方面，引导学生讨论在实验中能否用伏特表代换灵敏电流计？使学生通过讨论充分认识到灵敏电流计在使实验中所起的作用，这个作用同样可以用伏特表来代换——用伏特表的一个接线柱与一电极相接，另一接线柱连一探针，用此针在导电纸上找伏特表读数相同的点，即为一列等势点，依次可以找出几列等势点，从而绘出等势线。讨论之后，让学生实际操作，学生既接受了创新思想教育，又提高了实践动手能力，可谓一举两得。
二、引导知识综合迁移，开启创新思想。
在物理科的学习中，各部分的知识内容相互渗透、相互联系，甚至与其它学科也有着极其紧密的不可分割的联系。教师在教学过程中要有意识地引导学生将所学的知识有机地应用到各种实际问题中去，提高综合处理问题的能力。
例如在进行“验证玻意耳定律实验”时，除了让学生了解利用注射器如何正确验证玻意耳定律之外，还应该引导学生如何利用注射器验证查理定律、盖?吕萨克定律等，让学生开动脑筋，研究如何去满足各定律成立的条件及所需的其它器材（如温度计），从而最终去验证它。还可以让学生讨论，采用其它器材（什么器材？）能否（如何）验证这三条实验定律？使学生参与到整个实验的情景中去，体验创新思想的乐趣，充分调动学生的主观能动性与实验积极性，活跃思维，广开思路，形成良好的思维习惯。
又如，在完成了“用单摆测定重力加速度”实验后，教师可以向学生提出这么一个有趣的问题：从高十几米的实验楼的楼顶上，下垂一个单摆，若只给你一根长度刚好１米的木条和一只秒表，无法测出摆长的精确值，你能否设计出一种方法，测出重力加速度的值？面对这么一个问题，学生都会很感兴趣，知道可以用秒表测出这个单摆振动的周期，但摆长如何处理呢？带着这么一个思考，去启动学生的思维，引导出有别于常规的测量方法——木条长度刚好１米，可以用木条去缩短摆长（而不是测量摆长）。
再如，教师在演示了光电管及光导纤维的作用现象之后，让学生去讨论在实际生活中有何应用？若给你光电管或光导纤维等，你可以用来干些什么？等等。诸如此类的问题，学生的思维活动开始了，便会有新的思路出现。
三、注重理论联系实际，激活创新思维。
学习知识的目的，就是运用理论知识去解决实际问题。物理学中的定理、定律由实践中归纳、总结出来，最终也应该回到实际中去。教师要结合所学的知识内容，有针对性地联系实际情况，让学生在实际问题中激发起积极的思维活动，提出自己的观点，思考采取的方法，构筑起有创新意识的思想。
例如，在学了玻意耳定律之后，向学生提出这样一个问题：给你一根６０cm左右的两端开口的均匀细玻璃管，米尺一支，在河边但不能下水，你如何测定大气压P。的值？面对这样一个问题，学生肯定很感兴趣，会纷纷发表自己的意见，教师则适时地进行归纳总结，指出不妥之处，肯定可行的方法，在讨论中逐步形成总的测量步骤及计算方法（将玻璃管插入水中，用手指封住上端，提出水面，带起一段水柱封住一气柱，用米尺量出管长与气柱长，应用玻意耳定律即可求出P。），在学生的头脑中建立起创新的思想，这样，每遇到问题，他们便会自觉地根据实际情况提出（采取）适当的相应措施，从而提高解决实际问题的能力和整体综合素质。
这方面的例子还有很多。例如，在“验证牛顿第二运动定律”实验中，如何确保质量不变时（将砂桶要加的细砂事先都装在小车上而不是从外界添补），小车运动的加速度α与小车受到的合外力F成正比？这样的好处是什么（虽然砂桶总重力即系统牵引力变化，但能保证小车和砂桶构成的系统质量恒定）？
又如，利用打点继时器打出的纸带可以验证“机械能守恒定律”，能否验证“碰撞中的动量守恒定律”呢？实验的装置与操作过程如何设计呢（可利用气垫导轨）？得出的纸带如何处理呢？与原实验装置（斜槽等）相比有何好处（不用确定小球落点位置，提高实验的精确度，但要确保滑道的光滑）？
再如，在“测定电池电动势和内阻”实验中，如果不是按教材所述给一个电流表和一个伏特表，而是给一个电流表和两个电阻、或一个电压表和两个电阻、或两个电流表、或两个电压表等实验能否进行？如何进行？画出相应的电路图并列出相应的计算式等。
四、围绕学科考查特点，运用创新思想。
在历年的高考试题中，都或多或少地体现创新的意向，这样对中学物理教学起到一个很好的导向作用。教师可以结合相应考题，指导学生运用所学知识开创性地进行解答，培养学生运用创新思想的能力。例如，在用插针法“测定玻璃的折射率”的实验中，教材上采用的是平行板玻璃砖，由于上、下两个面是平行的，所以由下表面出射的光线与入射到玻璃砖上表面的光线是平行的，只是发生了一个侧移，对于这一点及实验的操作过程学生一般都是可以接受的。在这样的基础上，采用量角器测出入射角i 和折射角r或作出单位圆后再用毫米刻度尺测量直角三角形的边长进行数据处理，学生也能接受。为了考查学生的知识迁移能力与创新处理问题的能力，１９９４年高考中就出现了改用三棱镜进行同样实验的题目。三棱镜与平行板玻璃砖最大最明显的区别就是上、下两个面不再平行（出射光线与入射光线也不再平行），但实验的原理、操作过程等完全一样，对于能灵活运用所学知识、敢于展开思维活动的学生，正确回答本题应该是不难的。由此说明，教师在进行这个实验的教学活动中，要注意引导学生敢于突破原有框框，从而得出无论是什么形状的玻璃块，只要有一个面是平的，便可以按照原实验的原理及操作过程测定玻璃的折射率的开拓性总结论。
又如，“碰撞中的动量守恒”实验，教材中介绍的是实验室中常用的碰撞实验仪（斜槽）等装置，引起学生关注的是两个方面：一是实验中对斜槽的调节，不仅使斜槽末端切线水平，而且使小支柱高度满足入射小球与被碰小球球心等高、与槽口距离等于小球直径等；二是由于两小球均从同一高度作平抛运动，运动时间相同，可以用小球碰撞前后的水平距离代替速度列出动量方程。出乎意料的是，２０００年高考第１４题一改常态，给出了一个没有小支柱、只有一小段水平滑道的斜槽，许多考生由于受到思维定势的影响，对这么一个装置措手不及，感到无所适从。其实，这个变动并没有改变本实验的原理及操作步骤，没有小支柱后，两小球均沿水平滑道匀速运动一小段距离，然后先后从同一位置抛出，水平距离的测量也从同一点开始，省去了原装置中存在的许多麻烦。这样的好题，真正能考查学生的创新能力及实践动手能力。这个导向作用，是很值得我们在教学中作深入探讨的。
综上所述，只需教师在教学实践活动中，遵循人类认知世界的规律，按照科学的引导方法，结合教学中与生活中的实际问题，改变应试教育的满堂灌和死记硬背模式，深化课堂教学改革，给学生予足够的时间与空间，确实将素质教育落实到实处，以适应新形势的要求，定能培养出具有创新能力及实践动手能力的高素质人才，为国家的现代化建设和人类的共同进步作出更大的贡献。
【关键词】高中物理;实验教学;创新思想
所以在高考等选拔性考试中，出现在考查考生的基础知识和基本技能的同时，侧重于对考生的创新能力、应变能力、实践动手能力等方面的考核，是十分自然也是十分必要的。
众所周知，人的思维活动是从大脑细胞开始的，而大脑细胞的活动过程是在人的外在因素（视觉、听觉、嗅觉、触觉等）和内在因素（意识、习惯等）受到激发而开展的。由于人经历了一定时期的社会活动，积累了一定的思维程序，便会形成一定的思想。思想是指导一个人行动的指南，不同的人可以有不同的思想，没有思想，人们的一切活动便没有目标，人类社会便不能进步和发展。创新思想是指不受以往经历而产生的思维定势等方面的影响，通过生理、心理等方面的综合作用，所出现的一种有别于常规、独劈蹊径的一種新思路。这种新思路往往会带来意想不到、事半功倍的效果。本文试对如何在高中物理实验教学中培养学生的创新思想作个浅析。
一、充分挖掘教材内容，体会创新思想。
在我国现行的各类中学物理教材中，都有许多章节内容体现着创新思想的素材。如在讲述某部分知识内容时，往往介绍某某科学家如何开展这方面的研究、如何在前人成功经验的基础上大胆探索、如何根据研究的课题巧妙设计实验方案及器材等，最终获得成功的事例。讲好这部分内容，让学生体会到创新思想的形成过程以及带来的科研成果，对学生的潜移默化作用是非常巨大的。限于篇幅，在此就不一一例举了。
在高中物理的演示实验及学生分组实验中，教师可以有目的地介绍同一个实验除了采用教材上所讲的原理、方法、步骤、器材等等之外，还可以采用哪种形式？或者实验的利弊及改进的地方，并且鼓励学生大胆探讨，做好正确引导，以培养学生的创新思想萌芽。
例如在进行“电场中等势线的描绘”的实验时,一方面引导学生探讨为什么用稳恒电流场来摸拟静电场？稳恒电流场与静电场有何相似、有何区别？等等，使学生真正体会到创新思想所带来的作用（效果）。另一方面，引导学生讨论在实验中能否用伏特表代换灵敏电流计？使学生通过讨论充分认识到灵敏电流计在使实验中所起的作用，这个作用同样可以用伏特表来代换——用伏特表的一个接线柱与一电极相接，另一接线柱连一探针，用此针在导电纸上找伏特表读数相同的点，即为一列等势点，依次可以找出几列等势点，从而绘出等势线。讨论之后，让学生实际操作，学生既接受了创新思想教育，又提高了实践动手能力，可谓一举两得。
二、引导知识综合迁移，开启创新思想。
在物理科的学习中，各部分的知识内容相互渗透、相互联系，甚至与其它学科也有着极其紧密的不可分割的联系。教师在教学过程中要有意识地引导学生将所学的知识有机地应用到各种实际问题中去，提高综合处理问题的能力。
例如在进行“验证玻意耳定律实验”时，除了让学生了解利用注射器如何正确验证玻意耳定律之外，还应该引导学生如何利用注射器验证查理定律、盖?吕萨克定律等，让学生开动脑筋，研究如何去满足各定律成立的条件及所需的其它器材（如温度计），从而最终去验证它。还可以让学生讨论，采用其它器材（什么器材？）能否（如何）验证这三条实验定律？使学生参与到整个实验的情景中去，体验创新思想的乐趣，充分调动学生的主观能动性与实验积极性，活跃思维，广开思路，形成良好的思维习惯。
又如，在完成了“用单摆测定重力加速度”实验后，教师可以向学生提出这么一个有趣的问题：从高十几米的实验楼的楼顶上，下垂一个单摆，若只给你一根长度刚好１米的木条和一只秒表，无法测出摆长的精确值，你能否设计出一种方法，测出重力加速度的值？面对这么一个问题，学生都会很感兴趣，知道可以用秒表测出这个单摆振动的周期，但摆长如何处理呢？带着这么一个思考，去启动学生的思维，引导出有别于常规的测量方法——木条长度刚好１米，可以用木条去缩短摆长（而不是测量摆长）。
再如，教师在演示了光电管及光导纤维的作用现象之后，让学生去讨论在实际生活中有何应用？若给你光电管或光导纤维等，你可以用来干些什么？等等。诸如此类的问题，学生的思维活动开始了，便会有新的思路出现。
三、注重理论联系实际，激活创新思维。
学习知识的目的，就是运用理论知识去解决实际问题。物理学中的定理、定律由实践中归纳、总结出来，最终也应该回到实际中去。教师要结合所学的知识内容，有针对性地联系实际情况，让学生在实际问题中激发起积极的思维活动，提出自己的观点，思考采取的方法，构筑起有创新意识的思想。
例如，在学了玻意耳定律之后，向学生提出这样一个问题：给你一根６０cm左右的两端开口的均匀细玻璃管，米尺一支，在河边但不能下水，你如何测定大气压P。的值？面对这样一个问题，学生肯定很感兴趣，会纷纷发表自己的意见，教师则适时地进行归纳总结，指出不妥之处，肯定可行的方法，在讨论中逐步形成总的测量步骤及计算方法（将玻璃管插入水中，用手指封住上端，提出水面，带起一段水柱封住一气柱，用米尺量出管长与气柱长，应用玻意耳定律即可求出P。），在学生的头脑中建立起创新的思想，这样，每遇到问题，他们便会自觉地根据实际情况提出（采取）适当的相应措施，从而提高解决实际问题的能力和整体综合素质。
这方面的例子还有很多。例如，在“验证牛顿第二运动定律”实验中，如何确保质量不变时（将砂桶要加的细砂事先都装在小车上而不是从外界添补），小车运动的加速度α与小车受到的合外力F成正比？这样的好处是什么（虽然砂桶总重力即系统牵引力变化，但能保证小车和砂桶构成的系统质量恒定）？
又如，利用打点继时器打出的纸带可以验证“机械能守恒定律”，能否验证“碰撞中的动量守恒定律”呢？实验的装置与操作过程如何设计呢（可利用气垫导轨）？得出的纸带如何处理呢？与原实验装置（斜槽等）相比有何好处（不用确定小球落点位置，提高实验的精确度，但要确保滑道的光滑）？
再如，在“测定电池电动势和内阻”实验中，如果不是按教材所述给一个电流表和一个伏特表，而是给一个电流表和两个电阻、或一个电压表和两个电阻、或两个电流表、或两个电压表等实验能否进行？如何进行？画出相应的电路图并列出相应的计算式等。
四、围绕学科考查特点，运用创新思想。
在历年的高考试题中，都或多或少地体现创新的意向，这样对中学物理教学起到一个很好的导向作用。教师可以结合相应考题，指导学生运用所学知识开创性地进行解答，培养学生运用创新思想的能力。例如，在用插针法“测定玻璃的折射率”的实验中，教材上采用的是平行板玻璃砖，由于上、下两个面是平行的，所以由下表面出射的光线与入射到玻璃砖上表面的光线是平行的，只是发生了一个侧移，对于这一点及实验的操作过程学生一般都是可以接受的。在这样的基础上，采用量角器测出入射角i 和折射角r或作出单位圆后再用毫米刻度尺测量直角三角形的边长进行数据处理，学生也能接受。为了考查学生的知识迁移能力与创新处理问题的能力，１９９４年高考中就出现了改用三棱镜进行同样实验的题目。三棱镜与平行板玻璃砖最大最明显的区别就是上、下两个面不再平行（出射光线与入射光线也不再平行），但实验的原理、操作过程等完全一样，对于能灵活运用所学知识、敢于展开思维活动的学生，正确回答本题应该是不难的。由此说明，教师在进行这个实验的教学活动中，要注意引导学生敢于突破原有框框，从而得出无论是什么形状的玻璃块，只要有一个面是平的，便可以按照原实验的原理及操作过程测定玻璃的折射率的开拓性总结论。
又如，“碰撞中的动量守恒”实验，教材中介绍的是实验室中常用的碰撞实验仪（斜槽）等装置，引起学生关注的是两个方面：一是实验中对斜槽的调节，不仅使斜槽末端切线水平，而且使小支柱高度满足入射小球与被碰小球球心等高、与槽口距离等于小球直径等；二是由于两小球均从同一高度作平抛运动，运动时间相同，可以用小球碰撞前后的水平距离代替速度列出动量方程。出乎意料的是，２０００年高考第１４题一改常态，给出了一个没有小支柱、只有一小段水平滑道的斜槽，许多考生由于受到思维定势的影响，对这么一个装置措手不及，感到无所适从。其实，这个变动并没有改变本实验的原理及操作步骤，没有小支柱后，两小球均沿水平滑道匀速运动一小段距离，然后先后从同一位置抛出，水平距离的测量也从同一点开始，省去了原装置中存在的许多麻烦。这样的好题，真正能考查学生的创新能力及实践动手能力。这个导向作用，是很值得我们在教学中作深入探讨的。
综上所述，只需教师在教学实践活动中，遵循人类认知世界的规律，按照科学的引导方法，结合教学中与生活中的实际问题，改变应试教育的满堂灌和死记硬背模式，深化课堂教学改革，给学生予足够的时间与空间，确实将素质教育落实到实处，以适应新形势的要求，定能培养出具有创新能力及实践动手能力的高素质人才，为国家的现代化建设和人类的共同进步作出更大的贡献。