第一篇：生理學實驗教學中學生技能和智能的培養(yǎng)

生理學實驗教學中學生技能和智能的培養(yǎng)

王庭槐

在醫(yī)學教育中，作為貫穿教學過程的指導思想應是著重能力的培養(yǎng)而非知識的灌輸。隨著歷史的前進、科技文化的發(fā)展，新思想、新技術、新學科不斷涌現(xiàn)，醫(yī)學科學的發(fā)展速度可謂一日千里，知識的老化和更新速度越來越快，醫(yī)學教育若不迅速轉向注重獲取知識和運用知識能力以及創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，那么造就出來的學生勢必不能適應新世紀的人才需要。在長期的生理學教學實踐中，筆者發(fā)現(xiàn)不少學生甚至部分老師對生理實驗教學的意義尚不明確，忽視了在實驗教學中加強學生技能和智能培養(yǎng)的重要性。故有必要重申生理實驗中學生技能和智能培養(yǎng)的重要性，以及探討如何加強培養(yǎng)學生技能和智能這一問題。

一、從實驗醫(yī)學的誕生和發(fā)展來看學生技能和智能培養(yǎng)的重要性

1、哈維血循學說的創(chuàng)立和實驗醫(yī)學的誕生

生理學是一門古老而又年輕的學科，它的一系列演變和發(fā)展曾經(jīng)給整個醫(yī)學帶來革命性的變化。早在公元二世紀，古羅馬有位著名的醫(yī)學家---蓋倫，他提出心血潮流運動說，認為：血液是由于肝臟吸取營養(yǎng)物質(zhì)而產(chǎn)生自然之氣，流過肺臟時與其中的生命之氣結合，然后與大腦的智慧之氣三氣合一，通過心膈間小孔來回運動，形成生命的潮流現(xiàn)象。蓋倫的許多學說對維護基督教教義有作用，因此教會奉他為權威。在中世紀末期，有兩位解剖學家大膽地對蓋倫學說提出了挑戰(zhàn)，一位是比利時的維莎里，一位是西班牙的塞爾維特，他們的大膽挑戰(zhàn)大大地激怒了教會，遭到了無情的迫害，維莎里被放逐，塞爾維特被活活燒死。然而，人們對真理的追求并沒有停止過。16世紀，英國一位名叫哈維的醫(yī)生，大膽而巧妙地對蓋倫的心血潮流學說提出了質(zhì)疑，并大膽地提出心血循環(huán)運動的假說。他知道要推翻蓋倫的學說，必須讓事實說話，向實踐求知。按照自己的推斷，當他夾閉動物的左心房靜脈時，發(fā)現(xiàn)心臟變得蒼白，當夾閉左心室的動脈時，心臟又高度充盈怒張，終于用實驗證實自己的推斷是正確的。1628年他發(fā)表了《心血循環(huán)運動論》一書，正式向世人展示了他的發(fā)現(xiàn)和實驗求證。心血循環(huán)運動學說問世時，立即遭到世人的嘲笑和抵制，但哈維把一切托付給對真理的追求，他的不懈努力以及令人信服的實驗依據(jù)最終使人們逐漸認識和接受心血循環(huán)的學說，并開辟了一條從實驗中求知的醫(yī)學研究之路，從而使經(jīng)典理論醫(yī)學步入了實驗醫(yī)學。

2、實驗醫(yī)學的發(fā)展對醫(yī)學生的技能和智能培養(yǎng)提出了更新更高的要求 實驗醫(yī)學誕生之后，取得了突飛猛進的發(fā)展，人們從視、觸、叩、聽的一般物理檢查，發(fā)展到應用X光、超聲波、電子計算機X線斷層掃描、核磁共振來檢查疾病，從普通顯微鏡核一般的生化檢查發(fā)展到電子顯微鏡、免疫學、遺傳學、同位素、分子生物學PCR技術的檢查；從銅鋅弓接觸神經(jīng)肌肉標本引起生物電的認識到心電圖、肌電圖、腦電圖、腦地形圖的臨床應用；從神經(jīng)干動作電位的描記到電壓鉗技術以至細胞離子單通道的電活動描記的膜片鉗技術。這種實驗醫(yī)學技術的發(fā)展，對未來的醫(yī)學工作者提出了更高的技能智能要求。比如要運用膜片鉗技術研究可興奮細胞的離子通道活動的規(guī)律，研究者必須掌握細胞分離核培養(yǎng)的技術，生物電放大器的應用和電子計算機應用的技術等等。因此這就要求我們在醫(yī)學教育的過程中，對醫(yī)學生的技能和智能的培養(yǎng)提到新的高度。那么，醫(yī)學生應怎樣加強技能和智能的培養(yǎng)才能適應未來醫(yī)學的要求呢？下面我們探討一下這個問題。

二、怎樣提高生理學實驗的技能

在生理學學習中怎樣提高實驗技能，有四個要素是必須注意的：

1、認清目標，才能找出最好的解決問題的辦法

一是首先要認清目標，明確目的。在生理學實驗中，要求學生不要追求實驗操作的進度而急于求成地按書本上的要求操作了事。而應冷靜地思考每項操作的目的是什么，這樣才有可能把實驗做好。例如：在進行“呼吸運動的調(diào)節(jié)”實驗中，全國統(tǒng)編教材中有一個項目是從兔耳緣靜脈注入3%乳酸溶液以觀察血中H+濃度，那么不一定非選耳緣靜脈不可，從股靜脈注入也行，從頸淺靜脈注入也行，因為后者的靜脈壁比耳緣靜脈稍厚，乳酸不易滲漏，其周圍神經(jīng)末梢的分布不及耳緣部豐富，所以注入藥液時一般不引起兔的劇痛掙扎。這樣，認清目標，改變策略，便可保證實驗的順利進行。

其次要扎扎實實練好基本功。這方面我國科學界的先輩為我們樹立了楷模。我國著名地質(zhì)學家李四光為了實地丈量，練就了每跨出一步都是0.85米的以步測距的本領。無獨有偶，上海腦研所的張香桐教授70歲的高齡仍可以在顯微鏡下分辨出各種腦神經(jīng)的細胞。他們的這些本領，就來源于青年時代練就的過硬基本功。我們在生理學實驗中要求醫(yī)學生們一刀一剪、一招一式準確規(guī)范，目的就是希望醫(yī)學生們打下良好的技能基礎。美國一位著名的教育學家Fitts在進行大量的研究后提出，技能的學習要經(jīng)歷三個階段-----認知期、定位期和自動期。其中認知期的長短反映了技能難度的大小和學習者能力的高低。以學習分離動脈插管手術為例，學習和分解每個動作步驟的過程相當于認知期，將不連貫的分解動作連貫起來則處于定位期，若達到運用自如甚至可以加以改進發(fā)揮的境界就進入了自動期。這相當于我國藝人常說的生、熟、巧、妙的四個階段。這幾個時期實質(zhì)上是一個形成條件反射的過程。開始學習一項技能時態(tài)度嚴謹、動作準確，可以形成嚴謹準確的條件反射。若一開始便馬馬虎虎，隨隨便便，則所形成的條件反射也然。醫(yī)學生以后操作的對象是病人，高超的技能可以從死神手中爭奪回生命，低劣的技能可能將不該逝去的生命之火熄滅。高超與低劣的技能的形成是從醫(yī)學生時代開始的，所以嚴格的要求，扎實的基本功訓練，對培養(yǎng)和造就未來醫(yī)學的接班人尤為重要。

在技能的學習中，基本能力的訓練不能忽視。美國心理學家弗利世曼在數(shù)千名研究對象的實驗中總結了人體在進行各種操作活動時所需要的11種基本能力。

1）精確控制（control precision）2）四肢協(xié)調(diào)（multilimb coordination）3）反應能力（response orientation）4）反應時間（reaction time）

5）手臂靈活（speed of arm movement）6）隨動控制（rate control）7）腕手靈活（manual dexterity）8）手指靈活（finger dexterity）9）臂手穩(wěn)定（arm-hand steadiness）10）腕指速度（wrist-finger speed）11）瞄準（aiming）

上述11種操作能力系從若干直接操作活動中鑒定總結出來的，被視為技能學習中的基本能力。在生理學實驗中，可根據(jù)各種操作的需求有意識地引導學生進行有關能力的訓練。學生也可以在實驗中注意自己的不足之處，有針對性地加強基本能力的訓練，扎實練好基本功。

2、注意手腦并用

在生理實驗過程中，要加強學生技能的培養(yǎng)，還必須強調(diào)手腦并用。有嫻熟的操作能力而忽視手腦并用，充其量是依樣畫葫蘆，談不上實驗的改進和創(chuàng)新。比如制備坐骨神經(jīng)---腓腸肌標本操作技術上可針對學生可能出現(xiàn)的：1）暴露坐骨神經(jīng)時采用經(jīng)典方法費時費力操作難度大；2）標本兩端固定的技巧未掌握，造成手術操作上的被動；3）暴露股骨去除股四頭肌等肌群時容易損傷神經(jīng)或殘留肌肉太多；4）過早剪斷股骨造成標本一端失固定；5）股骨保留端過短等難點，引導學生開動腦筋，手腦并用，找出對策：

1）從膝關節(jié)處半腱肌半膜肌間的小孔撩開肌肉，暴露坐骨神經(jīng)，這樣的術式比較快捷，暴露良好；2）標本兩端固定時應胸有成竹，考慮方便其后每一操作步驟，比如標本上端的固定點應稍離神經(jīng)處，以免其后剪出連著有一小塊骶骨的坐骨神經(jīng)時需重新固定；3）去除股四頭肌肌群時盡量在肌腱處下剪，既可避免剪斷神經(jīng)又可比較干凈地去掉不要的肌肉；4）考慮先剪腓腸肌肌腱，暴露股骨后，先在腓腸肌肌腱處穿線結扎剪斷腓腸肌肌腱，再沿膝關節(jié)處剪開，最后才剪斷股骨，這樣可避免過早剪斷股骨造成標本一端失固定；5）讓學生先觀察或測量肌動器上股骨孔的長度，明確保留股骨的目的，則可避免被保留的股骨過短。通過這樣的引導，訓練醫(yī)學生在實驗過程中手腦并用，一方面可培養(yǎng)學生的技能，減少或避免實驗中的常見錯誤，另一方面也有助于革新意識的培養(yǎng)。

3、讓學生在獨立解決問題中提高自己的技能和解決問題的能力

生理實驗的手術操作、儀器的使用過程中常常會出現(xiàn)這樣那樣的問題。讓學生碰到問題時冷靜分析考慮出現(xiàn)問題的可能性是什么，癥結在哪里，然后設想去解決它，是提高學生能力的好辦法。比如用電子刺激器去刺激肌肉標本，肌肉未出現(xiàn)反應時，應引導他們考慮，刺激強度是否太??？刺激器電源是否接通？刺激器的有關參數(shù)設置有無問題，肌肉標本是否有活力？這樣通過自己的分析考慮，自己去找出問題所在并設法解決它，學生的能力就得到提高，以后遇到類似的情況也會舉一反三，觸類旁通。

4、啟發(fā)學生善于向他人學習

有句諺語說，“聰明人學習別人，傻瓜只學自己”。特別是在目前的實驗條件的限制下，我們不可能每個實驗都讓每個學生獨立完成，往往是3-4人集體完成。因此學生之間應培養(yǎng)相互學習取長補短的學風。當別人操作時，在旁的學生應積極配合，認真觀察，吸取經(jīng)驗。它山之石可以攻玉，這方面我有親身的體會。當我還在當助教時，經(jīng)常要做動物的動脈插管手術，或是測量血壓或是復制失血性休克的動物模型，教研室里有位技師動脈插管水平很高，人家插不進時他總能插到。為了學習他的技術，每逢他做實驗時，我便在旁認真觀察，反復幾次之后，我發(fā)現(xiàn)了他插管的奧妙：即剪破血管之后，大膽地將血管鑷尖插入血管，這樣一方面擴張了管壁，另一方面可以為插管導向。這樣，別人十來年的插管功夫我花很少的時間就學到手。以后我自己再插管時，即使是大鼠的肝靜脈這樣高難度的插管，我亦可以應付自如。這就是向他人學習的益處。只要虛心學習他人的經(jīng)驗，并消化吸收成自己的東西，加上自己的努力鉆研，實驗技能就可以日益精進。

三、生理實驗中智能的培養(yǎng)

智能是智力與知識技能的總和。智力是主體對于外界事物、知識技能的認識領悟和作出反應的心理機能水平。它為個體腦的解剖生理素質(zhì)所決定，與大腦皮層細胞群的數(shù)量和結構特點有密切關系。主體運用自己的智力去掌握知識和技能，通過實踐活動的鍛煉才能形成能力。再科學研究中，科學的思維能力起決定的作用。愛因斯坦曾經(jīng)指出：“高等教育必須重視培養(yǎng)學生具備思考、探索問題的本領，人們解決世界上的所有問題是用大腦的思維能力和智慧，而不是搬書本”。因此在生理實驗中培養(yǎng)學生的方法重要的是培養(yǎng)智能而非灌輸知識和單純地強化技能培養(yǎng)。

1、學會觀察

科學必須以事實為依托，科學思維是指主體的思考推斷符合客觀世紀，而觀察是獲取科學事實的手段，要使自己的思維判斷符合客觀實際，必須獲取準確的科學事實。因此首先應學會觀察。但由于觀察者往往是在一定理論思維指導下去獲取感性知識。正確的思想指導下，可幫助人們簡捷地獲取客觀事實；而錯誤思想指導下可能導致人們形成錯誤的感性認識。因此，在觀察中首先應避免先入為主的誤導。1894年巴甫洛夫實驗室進行著這樣一項實驗：把相當于胃酸濃度的稀鹽酸注入狗的小腸時，發(fā)現(xiàn)胰腺分泌出大量的胰液。這個現(xiàn)象被解釋為是一種神經(jīng)反射，但當實驗者切斷動物迷走神經(jīng)之后，發(fā)現(xiàn)仍有胰液分泌現(xiàn)象，這并未引起實驗者應有的反思，他們?nèi)韵热霝橹鞯卣J為是局部神經(jīng)反射所致。1901年法國一位科學家Werthimer游離出一段去神經(jīng)支配但保留血供的腸管重復上述實驗，結果胰腺的分泌同樣存在。這位科學家。這位科學家。這位科學家。這位科學家。這位科學家仍以局部神經(jīng)反射的作用作為解釋而讓真理從自己的眼皮下溜走。幸而貝利斯和史大林抓住這一事實大膽設想：這種現(xiàn)象是否由于鹽酸刺激了腸壁產(chǎn)生一種未知的物質(zhì)，然后輸入到胰腺引起胰腺分泌，從而揭開了體液調(diào)節(jié)與內(nèi)分泌學的嶄新一頁。這個史實啟示人們應避免先入為主，克服習慣性思維去觀察思考問題。

其次，要善于抓住機遇。巴斯德有一句名言：“Chance favours a prepared mind（機遇總是偏愛有準備的頭腦）”。這位著名的微生物學家曾經(jīng)一度為雞瘟這一難題所困擾，他在一次短期外出之前給雞注射了霍亂菌培養(yǎng)液，回來后發(fā)現(xiàn)這批雞并沒有染上雞瘟，他立即著手研究，發(fā)現(xiàn)原來給雞注射的是一瓶已失效的培養(yǎng)液。他深入研究，終于發(fā)現(xiàn)了減弱病原體免疫法的原理。當時有人說巴斯德的成功只是由于他幸運地碰上了一批幸存的雞，于是巴斯德就回敬了那句名言。的確把握機遇必須心有靈犀。1889年馮梅林和閔可夫斯基在斯特拉斯堡研究胰臟在消化過程中的作用時，切除了一只實驗狗的胰臟。手術后，實驗助手發(fā)現(xiàn)這條狗的尿液招來了許多蒼蠅。助手報告了閔可夫斯基，閔可夫斯基和助手抓住這一意外現(xiàn)象，推判可能尿中有糖。他們?nèi)∧蛞哼M行分析，結果果真如此。他們憑有準備的頭腦和敏銳的觀察力和判斷力，使人類認識到糖尿病與胰腺的關系以及為后來用胰島素來控制糖尿病的方法奠定了理論基礎。

要準備好自己的頭腦，學會觀察，除了引導醫(yī)學生在知識上不斷充實外，還應在實驗中養(yǎng)成他們良好的觀察思考、翔實記錄的良好習慣。在實驗過程運用3W+1H，對養(yǎng)成良好的觀察思考習慣大有幫助，即When（什么時間）、What happen（發(fā)生了什么事件）、Why（原因是什么）、and How（表現(xiàn)怎樣）。在觀察思考中除了3W+1H外，還應把觀察或思考到的東西及時、翔實地記錄起來。

2、突破性思維的培養(yǎng)

人們的思維方式，籠統(tǒng)地概括起來可分為兩類，一種是垂直思維，如演繹推理中的直言三段論。例如“自然界的任何物質(zhì)都是可分的；原子是自然界的物質(zhì)；因此原子是可分的。”另一種方式是水平思維，亦即突破性思維，它擺脫思考的垂直導向，跳出問題的情境之外，從另一個角度或另一個觀點來看問題。前面例舉的貝利斯和史大林正式突破了前人設定的神經(jīng)反射理論的思維定勢，才發(fā)現(xiàn)了體液調(diào)節(jié)的奧秘。因此在生理學實驗中，應培養(yǎng)學生的突破性思維，讓學生不被書本中的理論圈死在一個固定的思維定勢中，這是科學創(chuàng)造和創(chuàng)新意識培養(yǎng)的先決條件之一。

怎樣培養(yǎng)突破性的思維，首先應克服習慣思維定勢，不迷信書本不迷信名人，敢于和善于跳出原來的思維圈子，變換角度來觀察問題。獨立思考與博采眾長相結合，也是培養(yǎng)突破性思維所必須的。對于醫(yī)學生來說獨立思考可培養(yǎng)訓練他們的思維能力，但由于學識和經(jīng)驗的不足，過分強調(diào)獨立思考也容易孤立思維，造成短視淺見，所以既要提倡獨立思維，又要鼓勵互相學習、互相促進、豐富自己的思維，擴展自己的視野。

3、培養(yǎng)思維的縝密

在智能培養(yǎng)中，科學思維的周密如同創(chuàng)造性思維培養(yǎng)一樣重要。周密是指思考問題的周全嚴密，它可防止思考問題時掛一漏萬，防止推理的范圍超越事實。巴甫洛夫和他的助手們在研究胃液的頭期分泌調(diào)節(jié)時，發(fā)現(xiàn)切斷迷走神經(jīng)胃液分泌明顯減少，便斷定頭期的胃液分泌是純神經(jīng)調(diào)節(jié)，但他們疏忽了迷走神經(jīng)有分支到幽門，支配G細胞分泌胃泌素從而調(diào)節(jié)胃液的分泌這一體液調(diào)節(jié)的客觀存在。名人的這一認識局限和結論上的缺陷，便是對認識科學思維中周密重要性的最好詮釋。在生理實驗中，分析問題同樣要求縝密。例如，在“心血管活動中神經(jīng)體液因素的影響”這一實驗中，當夾閉一側頸總動脈20秒時動脈血壓升高，這時你可推斷可能性有：1）腦部缺血缺氧；2）外周阻力增加；3）血管的感受器反射。如何周密地分析排除不相干的原因呢？可否考慮：1）實驗動物兔子腦部除頸內(nèi)動脈供血外，尚有椎動脈的供血，而且腦細胞耐受缺血缺氧可達3-5分鐘，而夾閉頸總動脈10-20秒即已引起血壓升高，這與第一個可能性關系不大，可先不考慮這個因素；2）假定是外周阻力所致，則分離一段與夾閉的頸總動脈口徑相近大小的股動脈，夾閉后20秒，觀察血壓如無變化，可排除第二個可能性的存在；3）假定排除了1）2）兩個可能后，考慮血壓升高系刺激頸動脈段壓力感受器反射所致，則可假設給予夾閉造成血流阻斷，管壁壓力下降出現(xiàn)的是血壓升高的反應，那么，給予牽拉頸總動脈，造成管壁壓力增大是否出現(xiàn)血壓下降的反應，如出現(xiàn)，即可判斷在夾閉段或牽拉段壓力所能波及的范圍內(nèi)的頸總動脈管壁上，存在有一個感受壓力變化的感受器，這個結論的取得在分析上講究了縝密。通過這樣的分析判斷的思維訓練，可培養(yǎng)學生縝密的科學思維習慣。

4、從書寫實驗報告中培養(yǎng)科學思維能力和科學文字表達能力

書寫生理學實驗報告，是學生完成實驗后冷靜坐下來，分析思考問題并借助文字進行表達的過程，因此是培養(yǎng)學生科學思維能力和文字表達能力的機會。以往已有不少文章專述這個問題，這里只提三個注意點：1）注意圍繞實驗目的來進行分析討論；2）討論過程中不要單純描述或復述實驗現(xiàn)象和結果數(shù)據(jù)，而應透過現(xiàn)象看本質(zhì)，分析出帶有規(guī)律性的東西來；3）結論要從分析討論中提煉。

5、借古鑒今學點科學史

劍橋大學的貝弗里奇說過：“近年來人們越來越注重研究科學史，科學家對此都應略有所知，科學史對學科日趨專門化是最好的彌補，并能擴大視野，更加全面的認識科學?！睂τ谏韺W學習來說也是如此。醫(yī)學生可通過閱讀醫(yī)學家的生平和著作，閱讀科學發(fā)現(xiàn)的經(jīng)過和歷史記載，從中汲取人類智慧的營養(yǎng)，學習醫(yī)學家的科學思維方法，加深對醫(yī)學科學的理解。比如在學習胃液分泌調(diào)節(jié)的同時，學點有關胃液分泌調(diào)節(jié)的歷史，知道前人是采用什么樣的實驗方法去獲得知識，求證未知，既加深對已有知識的理解又學習了前人的科學研究方法，這對醫(yī)學生智能的培養(yǎng)和發(fā)展大有裨益。

以上，筆者就生理學實驗中技能和智能培養(yǎng)的問題談一點認識，意在拋磚引玉。歷史的車輪以馳進21世紀，我們今天在學的醫(yī)學生，是跨世紀的醫(yī)學中堅人才。作為一位生理科學的教育工作者，我羨慕和祝福他們，同時也希望他們有一股歷史的使命感，把握今天，努力學習，爭取成為明天醫(yī)壇上的棟梁之才。

本文見《中山醫(yī)科大學學報》1996，1：40～44

第二篇：動物生理學實驗教學考核辦法

動物生理學實驗教學考核辦法

根據(jù)動物生理學實驗教學大綱要求，動物生理學實驗共開設9次實驗，27學時，1.5學分。采取綜合考核評定最終成績，有關考核內(nèi)容及考核辦法如下：

1.實驗滿分為100分：平時占60%，筆試占40%，實驗課結束時用百分制匯總實驗成績,并上網(wǎng)公布。

2.平時成績包括: 學生的學習態(tài)度、考勤、課堂紀律、實驗操作、實驗完成情況、實驗報告的寫作質(zhì)量等多項指標，進行綜合評定。出勤、認真聽講、操作規(guī)范、遵守實驗室紀律，按要求完成實驗并認真書寫實驗報告者，根據(jù)完成質(zhì)量情況記錄單次實驗成績；曠課一次，該次實驗成績不記分；造成嚴重事故者，根據(jù)情節(jié)給予處理，不記單次實驗成績。

3.筆試考核學生認知、實驗原理、實驗操作技能的掌握情況和實驗結果的分析等，系統(tǒng)地反映學生的綜合水平和能力。

4.存在下列問題之一者，不允許參加實驗課的筆試。

（1）實驗課曠課3次及以上者；

（2）實驗報告缺交3次及以上者；

（3）不遵守實驗課守則和要求，給實驗室造成重大損失者。

動物生理學課程組

二〇一〇年四月十六日

第三篇：小學科學實驗教學中學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

小學科學實驗教學中學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

涉縣神頭鄉(xiāng)中心校

楊利平

摘 要：小學科學探究實驗教學是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的平臺。學生的創(chuàng)新能力培養(yǎng)應從學生自主探究、“打破”書中常規(guī)實驗、勇于質(zhì)疑和探究實驗等方面著手抓起。

關鍵詞：小學科學；探究實驗；創(chuàng)新意識；創(chuàng)新能力

創(chuàng)新意識和能力的培養(yǎng)是目前教師和學生面臨的共同課題，也是教育改革的瓶頸。小學科學“擔負著向學生進行科學啟蒙教育任務”的重要任務，是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實踐能力的平臺。新《課程標準》指出：“科學學習要以探究為核心。探究既是科學學習的目標，又是科學學習的方式。親身經(jīng)歷以探究為主的學習活動是學生學習科學的主要途徑?！毙W科學的學習要以探究為核心，而實驗教學則是探究活動中的主要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的最好途徑。如何在小學科學實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力創(chuàng)新意識和創(chuàng)新意識呢？

一、創(chuàng)設條件培養(yǎng)學生自主探究

前蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基曾說過，“人的心靈深處，總有一種把自己當做發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者的固有需要，這種需要在小學生精神世界尤為重要。”而在科學實驗課中，很多老師在實驗前把觀察的現(xiàn)象和實驗的步驟都設計好了，包括實驗中出現(xiàn)的一些問題也都想好了，在不出“任何差錯”的情況下，學生照著這些步驟操作，實驗都能“成功”。至于為什么這樣做？還可以怎么做？想得不多。教師只注重教給學生實驗的方法，只滿足于讓學生得到實驗的結果，而忽視了培養(yǎng)學生自己設計實驗的創(chuàng)新能力。這不但不利于學生實驗能力的提高，也不利于學生的科學方法和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。因此，我們必須在教學中創(chuàng)設條件培養(yǎng)學生的自主探究能力。

如教學《山脈的變化》一課時，要求設計模擬實驗研究一種自然力量對山脈的影響。教師最好要提前布置任務，給學生充足的時間制定計劃和準備實驗材料。在此過程中教師要轉變角色做課外輔導員，學生有問題可及時指導和幫助。課堂上同學們情緒高漲、自主探究，展示自己小組設計的實驗，如增加了酸對巖石的腐蝕作用（強酸由教師提供、石塊由學生準備）和冰雹對山脈的破壞作用（橡皮泥模擬山脈、玻璃球模擬冰雹）等實驗，每一個同學都參與了實驗設計和操作，個個都有成就感，收到了意想不到的結果。在設計實驗中使他們親身感受到了科學探究的樂趣，同時也培養(yǎng)了學生創(chuàng)新的思維能力。

二、發(fā)現(xiàn)問題，大膽猜想，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

蘇霍姆林斯基說：“在人的心靈深處，都有一個根深蒂固的需要，希望自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探究者，在兒童精神世界里，這種需要特別強烈?！迸囵B(yǎng)學生的創(chuàng)新意識是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的前提。而產(chǎn)生新的前所未有的想法或設想的能力是創(chuàng)新思維的最基本、最重要的部分。

創(chuàng)設問題情境，鼓勵學生大膽質(zhì)疑。好奇是創(chuàng)新意識產(chǎn)生的前提，是創(chuàng)新意識的萌芽。好奇心也是推動學習重要的動力，學生只有對學習內(nèi)容有了好奇心，才能主動的去鉆研、去探究。因此教師應精心創(chuàng)設問題情境，鼓勵學生大膽質(zhì)疑。

如:教科版《科學》三年級下”《我們自己》——我的手”。導入時先播放一段視頻“手影表演”，師板書“手”，讓學生在視頻所帶來的新奇感中質(zhì)疑：關于手想研究什么？有什么想問的？由于學生都被視頻“手影表演”的情境所吸引，都被視頻“手影表演”中的手像有魔法一樣變化所震撼。學生的思維出奇的活躍，提出的問題都非常有價值：如手的構造？手的靈活與什么有關？等等。

敢于提出新問題，鼓勵學生大膽猜想。教師要精心創(chuàng)設問題情境，鼓勵學生提出新問題、大膽猜想。學生提的新問題可以很發(fā)散，學生提出假設結論的教學環(huán)節(jié)，也為學生創(chuàng)造了獨立思考問題的寬松環(huán)境，因為他們明確了這種結論是假設的，所以就會積極地進行發(fā)散思維，毫無顧忌地發(fā)表自己的看法。這就鼓勵了學生的創(chuàng)新意識。

如:教科版《科學》三年級下”《我們自己》——我的手”。探究手的靈活與手的哪些部分有關時可以讓學生大膽猜一猜，然后自己設計實驗檢測。如學生猜想：手的靈活與手的關節(jié)有關。學生設計的實驗是用透明膠帶把關節(jié)粘住，然后試著活動手，比較后發(fā)現(xiàn)手的靈活與手的關節(jié)有關。這樣學生不但積極地進行發(fā)散思維，毫無顧忌地發(fā)表自己的看法，而且為了檢測自己的大膽假設，學生也更樂意、積極的進行設計實驗。

三、鼓勵學生“打破”書中常規(guī)實驗

科學教科書中的實驗有的易操作且現(xiàn)象明顯，而有些實驗現(xiàn)象不明顯。為此，教師應鼓勵學生“打破”書中的常規(guī)實驗，設計新的更合理的實驗。

如教學《火山》一課時，課本中模擬的火山噴發(fā)實驗的材料是干蘇打和醋，原理是酸堿中和反應，現(xiàn)象是有泡沫從瓶口溢出，但不能說明火山噴發(fā)的原理，而火山噴發(fā)的原理（火山噴發(fā)是怎樣形成的？）正是本課的重點也是難點，于是我讓學生思考，有沒有更好的模擬火山和火山瞬間噴發(fā)現(xiàn)象的辦法，模擬滾燙的巖漿順著火山口噴發(fā)出來，話還沒說完，有的同學提出用啤酒模擬，使勁搖晃后，啤酒會噴出來，“老師我覺得可以用可樂來模擬，可樂是紅色的，巖漿也是紅色的，瓶口模擬火山口，用力搖晃模擬地球內(nèi)部力量，當使勁搖晃后，突然擰開瓶蓋，可樂就會噴出來”。大家對此比較贊同。于是我們購買了瓶裝的可口可樂（250ml）充氣飲料，成功地模擬了火山噴發(fā)的情形，也使學生理解了火山噴發(fā)的原理，加深了印象。還有的同學提出了用番茄醬模擬地球內(nèi)部的巖漿，用土豆泥來模擬地殼，這也是一個很有創(chuàng)意的設計！

四、扶放結合，自主探究，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

扶放結合，引導學生自己設計實驗?！缎W科學課程標準》指出“只有在學生主動的學習的情況下，學習過程才能有效的發(fā)生?！睂τ趯W生來說，自己發(fā)現(xiàn)的東西才是最有意義、最有價值的。自己設計實驗，并通過實驗得出結論，這將會讓學生體驗到成功的樂趣，并最終促進其科學素養(yǎng)的發(fā)展。

例如：蘇教版《科學》三年級“果實和種子——種子里有什么”要剝開種子探究種子里有什么。提供材料：放大鏡，鑷子，牙簽，彩筆，學生記錄單。學生選擇工具設計實驗，先說說需要怎樣才能打開種子？你需要什么工具幫助你觀察？介紹解剖和觀察的方法。當學生說完后教師再補充向學生介紹放大鏡、鑷子、牙簽等工具的使用方法和注意事項。最后把看到的畫下來或寫下來。

大膽放手，學生自主探究，大膽實踐?！疤骄考仁强茖W學習的目標，又是科學學習的方式。讓學生親歷以探究為主的學習活動是他們學習科學的主要途徑?！睂嵺`、探究的過程是創(chuàng)新的過程，要讓學生去創(chuàng)新，就必須放手讓他們大膽實踐，自主探究。因此在教學中提出實踐、探究方法以后，就該放手讓學生分小組，結合足夠數(shù)量的材料圍繞中心問題進行實踐、探索。并鼓勵學生用不同的辦法進行觀察實驗，盡可能地多發(fā)現(xiàn)自然(科學)事物的各種現(xiàn)象和各種屬性。通過充分的實踐和探索，使學生獲得豐富的、初級的、創(chuàng)新的感性體驗，為進一步研究和深入認識打下堅實的基礎。

例如：蘇教版《科學》三年級下“各種各樣的葉子”探究完各種葉子的不同后，學生根據(jù)提出的分類方法進行分類。如根據(jù)：顏色、味道、大小、葉脈的不同等等。通過分類，學生很快歸納出各種各樣的葉子的共同點與不同之處。

例如：粵教版《科學》四年下“人體的司令部”，認識了大腦、神經(jīng)系統(tǒng)。設計了一個“黑箱子”摸東西的活動。學生蒙上了眼睛通過摸、聽、聞等猜猜箱子里的東西。學生很快發(fā)現(xiàn)大腦的功能包括：觸覺、嗅覺、聽覺、視覺、語言、思維、記憶、運動。

五、打開思路勇于質(zhì)疑

著名的教育學家陶行知說過：“發(fā)明千千萬，起點是一問。”質(zhì)疑是創(chuàng)新的起點，許多重大的發(fā)明都是在質(zhì)疑的引導下，通過創(chuàng)新思維而最終實現(xiàn)的。實踐證明，科學需要質(zhì)疑，沒有質(zhì)疑就不會發(fā)展。在小學科學實驗教學中教師要讓學生打消怕提問、怕他人嘲笑的心理疑慮，鼓勵其大膽地問，毫無顧慮地問。而且教師還要正確對待學生提出的古怪問題，重視和鼓勵學生的異想天開和別出心裁的念頭，使學生敢于質(zhì)疑。

如教學《常見礦物》一課時，當講到條痕的顏色才是礦物的真正的顏色時有個學生提出來：老師，我發(fā)現(xiàn)在實驗操作中每個人用的力都不一樣，有大有小，用力大則條痕顏色深，用力小則條痕顏色淺，那到底深色的條痕顏色是礦物的顏色還是淺色的條痕是礦物的顏色呢？質(zhì)疑問難是小學生的天性，說明該學生用心實驗也用心觀察了，而我們做老師的對于孩子提出的疑難問題決不能搪塞，而要及時給予鼓勵和表揚，并對課上無法回答的問題課下請教專家或查閱資料，盡力滿足孩子們的好奇心和求知欲。

六、充分發(fā)揮教師的主導作用，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。《小學科學課程標準》“強調(diào)了探究式科學教育并不意味著教師作用的降低，相反地，對教師提出了更高的要求。教學過程需要在教師的組織和引導下進行，教師的引導和支持對探究式科學教育是至關重要的。⑷”教師是科學學習活動的組織者、引領者和親密伙伴。

活用教材，引導學生創(chuàng)造性的做實驗。做實驗必須注重實驗的科學性，排除不必要的干擾因素，以防學生產(chǎn)生誤解，達到準確感知科學術語和概念的目的；實驗是必須直觀形象，一目了然，以實現(xiàn)學生自主探究。教師應引導學生創(chuàng)造性的做實驗。

例2：粵教版《科學》四年下冊 “用管子看光”和“光線打靶”兩項實驗以后都要求學生再通過推理才能認識到光的直線傳播。那么，能不能讓學生直觀形象地直接看到筆直的光線呢？在課堂上，之所以難于看到筆直的光線，一是因為空氣過于干凈，二是因為白天燈光與自然光反差太小。為此，我們還可以設計制作一個“光的傳播實驗箱”。實驗時，先在箱內(nèi)點燃一段蚊香，讓箱內(nèi)充滿煙霧。再打開激光筆，此時，箱內(nèi)即顯現(xiàn)出筆直的光柱。如要實驗光的反射，只要在箱內(nèi)放一塊鏡子，讓激光筆射出的光柱打到鏡面上，箱內(nèi)即顯現(xiàn)出反射光柱。

聯(lián)系實際，輔導課外科技活動。課外科技活動，不僅是課堂實驗教學在時間和空間上的沿伸與擴展，更是探究學習、培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的深化與強化。課外科技活動更有利于培養(yǎng)學生的自主性、團隊合作精神、動手動腦能力和創(chuàng)造性思維，說不定在活動中學生還可能有創(chuàng)造發(fā)明。

例如：我校地處太行山。在教學“各種因素對植物生長有什么影響？”一課時，我就選擇“陽光、空氣和溫度對水養(yǎng)水仙花的影響”為課題。提前一個月布置學生進行水養(yǎng)觀察。觀察實驗的目標是：認識綠色植物生長需要陽光，莖、葉、花有向光性，需要空氣，需要適宜的溫度。沿伸目標是：植物的根有向地性、莖和葉有負向地性(這不是教材要求的)。以上幾點目標，只是老師掌握，暫不告訴學生。水養(yǎng)時，選擇大小形態(tài)基本相同的水仙花球莖若干粒，分A、B、C三組進行水養(yǎng)。A組置于陽光下，B組置于窗內(nèi)，C組的球莖放入不透氣的透明塑料瓶內(nèi)，置于陽光下。A組中的幾粒，有一粒球莖基部朝上置放。觀察記錄的內(nèi)容有：每天的陽光，上、中、下午的氣溫；根、莖、葉生長的長度、壯弱、朝向、顏色等。待課堂教學時，讓學生們進行討論分析，達到上述目標，即結論。

七、探究實驗不必追求“完美”

科學探究的基本過程主要有七個要素構成：即提出問題、猜想與假設、制訂計劃與設計實驗、進行實驗與收集證據(jù)、分析與論證、評估、交流與合作。那么，是不是所有的探究實驗都要包含這七個要素呢？《科學（3～6年級）課程標準》里對科學探究的要求是：“必須符合小學生的年齡特點。由扶到放，逐步培養(yǎng)。在具體的教學實施過程中，可以涉及科學探究的某一個或某幾個環(huán)節(jié)，也可以是全過程?！庇纱丝梢?，一節(jié)探究課可以是完整的探究形式，也可以是適合科學探究的部分內(nèi)容及部分要素。如果為追求課型的完整性而“擠壓”或“架空”它們，將會使探究思想和探究過程流于形式。所以，對于不同的探究實驗，如“大探究”（完整探究）、“小探究”（部分探究），探究過程應有所側重。

如教學《小苗的誕生》一課時，種子的萌發(fā)需要一個過程，一節(jié)探究實驗課是遠遠不夠的，就可以分組探究種子萌發(fā)的外界條件。讓每個學生都知道，種子萌發(fā)需要適宜的溫度、適量的水分和充足的空氣。可按理論要求做了，部分同學的種子卻沒有萌發(fā)，分析原因可能是澆水的量太多了，也可能是種子本身的原因。實驗雖然失敗了，探究過程并不“完美”，但是在實驗過程中學生收獲的知識和發(fā)現(xiàn)的問題要遠遠大于實驗結果的價值。

總之，“在教學過程中，學生應該成為教學活動的中心。要充分估計學生的學習能力，保護他們的好奇心，激發(fā)他們的探究熱情，尊重他們的經(jīng)驗差異和學習特點，為他們設置合適的學習途徑和評測方法，引導他們主動探究。”“在探究式學習活動中，需要充分發(fā)揮教師的引導、組織、和支持的作用，讓學生主動而有目的地進行探究式學習?！笨茖W是一門啟動學生大腦、雙手、眼睛和嘴巴的學科。在小學科學實驗教學中，教師要鼓勵學生主動參與、培養(yǎng)其積極動手和動腦的習慣、樂于科學探究和敢于創(chuàng)新的探索精神，通過各種途徑激發(fā)學生的創(chuàng)新思維,增強學生的創(chuàng)新意識,培養(yǎng)創(chuàng)新能力,才能為以后培養(yǎng)出創(chuàng)造性人才打下堅實的基礎。

參考文獻：

張愛珠 小學科學教學中學生創(chuàng)新意識與能力的培養(yǎng) 漳州教育信息網(wǎng)

小學科學實驗教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

第四篇：淺談初中生物實驗教學中學生能力的培養(yǎng)

淺談初中生物實驗教學中學生能力的培養(yǎng)

生物是一門以觀察和實驗為基本研究方法的實驗科學，在初中生物的教學中，必須重視生物的實驗教學，以培養(yǎng)學生的實驗操作能力、觀察能力、分析問題和解決問題的能力，以及合作探究實驗的能力。近幾年來我在生物教學上，對于實驗教學作了如下嘗試。

1、講解實驗要點，演示實驗操作，學生進行模擬操作

剛進初中的初一學生，好奇心強，并且好動，他們在實驗時注意力容易分散，老師在講解實驗要點時，他們往往不注意聽，而動實驗的儀器，自己做實驗又不細心，有的學生甚至不能完成實驗操作的過程，見于此，我一般采取模擬實驗的方式進行實驗教學。如在《學習使用顯微鏡》的一課，我先講解顯微鏡的結構和作用，操作顯微鏡時，邊講、邊示范、邊讓學生模仿操作，總結出使用顯微鏡的一般步驟：取鏡、安放、對光、調(diào)拭（先降后升）、收鏡。然后讓學生獨立操作，經(jīng)過2、3次的訓練，使每位學生在使用顯微鏡上都能達到熟練的程度。蘇州初中生物實驗操作會考的要求之一，就是要求每個學生都會使用顯微鏡觀察裝片。為此，我專門利用一節(jié)課的時間訓練學生如何使用顯微鏡。模擬實驗有利于培養(yǎng)學生良好的實驗習慣，嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，規(guī)范的實驗操作，提高了實驗效率。

2、細化實驗，分步操作

在上使用顯微鏡觀察植物細胞一課時，我首先細化實驗，把實驗分為二大步，一是制作洋蔥表皮細胞的裝片，二是用顯微鏡觀察洋蔥的細胞。重點是裝片的制作，總結出制作步驟：擦、滴、撕、展、蓋、染。然后演示，最后讓學生獨立實驗，學生在操作的過程中教師巡回輔導，完成后，再進行下一階段的實驗，即用顯微鏡觀察裝片。各個階段都完成了，老師以問題的方式讓學生回答實驗觀察到的現(xiàn)象，最后引導學生得出實驗的結論。植物細胞都有細胞壁、細胞膜（植物細胞膜很薄，緊貼細胞壁在光學顯微鏡下不易觀察到）、細胞質(zhì)、細胞核。分步實驗給學生提供了獨立操作實驗的機會，培養(yǎng)了學生獨立實驗的能力，在老師的引導下，學會觀察實驗的現(xiàn)象，收集實驗資料，歸納總結得出結論，從而獲取知識。

3、在實驗中讓學生帶著問題去實驗，培養(yǎng)學生觀察和思維能力

實驗前我首先對實驗的關鍵步驟深入挖掘，提出問題，有些問題是教材上沒有現(xiàn)成答案的，必須通過親自實驗觀察、動腦才能得出結論，這樣學生帶著問題去觀察，有目的去思考，培養(yǎng)了學生認真觀察和認真思維的能力。例如在《講水中的藻類植物》一節(jié)時，我讓學生用顯微鏡觀察自己制作的水綿裝片，首先提出實驗要求，要求學生在實驗的取材上，水綿為什么只宜少取，不宜多??？水綿是單細胞還是多細胞？水綿每個細胞是什么形態(tài)？水綿細胞包括哪些結構？每個細胞的的形態(tài)結構都相同？畫出水綿的細胞結構？水綿細胞與其他綠色植物的細胞比較有何異同？這樣我在實驗前啟發(fā)，學生帶著問題去觀察思考，學生將觀察和思維活動緊密結合起來，提高了學生的觀察思維能力。

4、培養(yǎng)學生獨立實驗的能力

為培養(yǎng)學生獨立實驗的能力，新實驗儀器配備標準，是按每個學生進行實驗所需要的儀器裝備進行配備的，因此，實驗課上多數(shù)實驗是一人一組的，尤其是使用顯微鏡進行觀察的實驗。實驗中充分體現(xiàn)教為主導、學為主體，這就需要在教的過程中應充分地調(diào)動起學生的學習積極性和主動性，使其最大限度地動手、動口和動腦，主動地參與到實驗的探究活動中來。如初中生物第一冊中《綠葉在光下制造淀粉》的實驗，在課堂教學安排上，從天竺葵的黑暗處理到葉片的遮光處理，從葉片的脫色到滴加碘酒的觀察，都是在我的指導下讓學生自己完成，以此來訓練學生的動手操作能力，在實驗完成后，我就一些現(xiàn)象及操作程序提出疑問，讓學生進行分析回答，以此來培養(yǎng)他們的思考問題的能力，和善于總結實驗的能力。

5、開展課外活動，進一步培養(yǎng)學生實驗的合作探究能力

實驗能力的培養(yǎng)僅靠課堂教學是不夠的，還要開展生物課外活動，讓學生在課后獲取更豐復的實驗現(xiàn)象。如學生上初二時，在《探究人體反射活動的神經(jīng)結構》的實驗中，首先讓學生了解實驗分四個步驟，幫助學生注意每個步驟的實驗要點、注意的事項，然后讓學生互相配合共同實驗，第一次大多數(shù)同學的實驗現(xiàn)象就非常明顯。不成功的同學，經(jīng)過認真思考，合作交流，共同探討，找出實驗過程中存在的問題，將實驗延伸到課后完成，這不但完善了實驗過程，還豐富了學生的課余生活。再如《調(diào)查食品添加劑》，這個實驗，我讓學生利用星期天，分成4人一組，到家附近的商店，進行調(diào)查，將調(diào)查的內(nèi)容按食品名稱、食品添加劑的名稱、食品添加劑的作用進行填表，然后提出實驗問題，寫出調(diào)查方法，分析實驗結果，得出實驗結論。從而培養(yǎng)他們的合作探究能力。

多年來的生物教學使我深深體會到，作為一名生物教育工作者，應該重視實驗教學，加強培養(yǎng)學生的實驗能力，使他們對生物學產(chǎn)生興趣。

第五篇：物理實驗教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

物理實驗教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

張娟 龍華店中學一級教師

摘要：培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才代寫論文是高等學校的根本任務，實驗室是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要基地。在物理實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的主要途徑和方法包括：進行物理實驗史教育，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識；采用多樣化的實驗方法，活化學生的創(chuàng)新思維；注重創(chuàng)新演示實驗和設計性實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新技能；介紹科學家的典型事例，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新情感和創(chuàng)新人格；用科學評價激發(fā)學生的創(chuàng)新動力。

關鍵詞：物理實驗；創(chuàng)新能力；培養(yǎng)

科學技術的發(fā)展突飛猛進，社會對人們的創(chuàng)新能力的要求也越來越高，因而，加強對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，已經(jīng)成為我國教育教學改革的重點。在物理實驗教學中，創(chuàng)新教育的提出，一方面是物理教學改革不斷深入的需要，另一方面也是由物理學科的特點與物理實驗的本質(zhì)所決定的。然而，長期以來，普通物理實驗的教學內(nèi)容缺少更新，教學方法過于死板，實驗內(nèi)容基本上是驗證性和測量性的，缺少學生自己進行設計、研究的內(nèi)容。學生不須分析與創(chuàng)新，只需按教材上的步驟按部就班去做，就能完成實驗。這種呆板的、千篇一律的實驗教學內(nèi)容和方式在一定程度上限制了學生的主動性與積極性，難以激發(fā)他們獨立思考的興趣和激情，抑制了學生個性的發(fā)展，因而不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。為了彌補這一不足，我院在物理實驗教學中對實施創(chuàng)新教育進行了不斷的探索，取得了一定的經(jīng)驗。

物理實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的主要途徑

1、進行物理實驗史教育，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識

物理實驗除演示實驗、驗證實驗外，還應包括物理實驗史教育、設計研究性實驗、學生小儀器制作等。例如：玻爾發(fā)表原子模型理論的第二年，夫蘭克和赫茲用慢電子與稀薄氣體原子碰撞的方法，使原子從低能級激發(fā)到高能級。他們對電子與原子碰撞時能量交換的研究，直接證明了原子內(nèi)部能量的量子化。后來，他們又在同樣的實驗中測得被慢電子激發(fā)的原子返回基態(tài)時輻射的光頻率，發(fā)現(xiàn)這種輻射驗證了玻爾假設的頻率定則。因此，夫蘭克一赫茲實驗就成為玻爾理論的一個重要實驗依據(jù)。由于他們的工作對原子物理學的發(fā)展起了決定性的作用，曾共同獲得1925年的物理學諾貝爾獎和1906年諾貝爾物理學獎。湯姆生研究陰極射線導致了電子的發(fā)現(xiàn)，利用實驗準確地測出了電子的荷質(zhì)比。他們的實驗設計是何等的巧妙，設計思想與器材組合都是創(chuàng)新精神的體現(xiàn)??這些實驗史的介紹，不僅向學生展示了科學發(fā)現(xiàn)、技術發(fā)明的過程，而且展示了科學家的創(chuàng)造思維和創(chuàng)新精神。要發(fā)揮物理學實驗史的創(chuàng)造教育功能，我們在教學中就要重視實驗史的教育?？梢詥l(fā)學生體會實驗思想與設計的精彩之處并提出問題；也可采用演示實驗，引發(fā)學生的好奇心；還可讓學生自己動手，組織與設計實驗，來“表演”某些著名實驗。總之，通過讓學生接觸到不同的物理實驗背景、教師的不同觀點和思想方法，學習物理實驗史，對學生進行德育的滲透以及科學精神和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，具有很好的作用。

2、實驗方法多樣化，活化學生的創(chuàng)新思維

目前學生的分組實驗，普遍存在只重視簡單的操作練習，從器材、方法到表格設計都是按照規(guī)定好的步驟和方法進行實驗，不能很好地領會實驗原理和思想方法，因此，必須改革實驗教學的方法。教師在設計教學內(nèi)容時可以結合實驗室條件對實驗項目進行重新組合，盡量將有相似的刺激與反應的教學內(nèi)容做系統(tǒng)編排。在編排時，教師可以以專題的形式呈現(xiàn)實驗內(nèi)容，每個專題確定一個主題，可以從實驗方法的相似性上選題。如用干涉法測量光波波長，可將楊氏雙縫干涉、菲聶耳雙棱鏡實驗、邁克爾遜干涉實驗編在一個專題；也可以依據(jù)實驗儀器的相似程度進行選題，如將分光計、單色儀、攝譜儀等光譜儀器作為一個專題選擇實驗項目；也可以將對同一物理量的測量作為選題依據(jù)，如電阻的測量可將伏安法、電位差計法、惠斯登電橋法、開爾文電橋等編在一起；這樣學生在進行專題訓練時很容易做到由此及彼，融會貫通，從而衍生出一系列值得進行比較研究的問題，實現(xiàn)知識與能力間的相互遷移。如重力加速度的測量實驗，學生可以利用單擺、復擺、可倒擺、自由落體運動、傾斜氣軌等許多實驗方法進行。應讓學生盡可能多地設計實驗方案，從科學性、可靠性、簡便性、準確性等實驗設計原則出發(fā)，對各個方案進行評價，最后選取兩種方案進行實驗測量與比較，活躍學生的思維，使實驗教學有更廣闊的活動空間和思維空間，可以激發(fā)和滿足不同層次學生的探索與創(chuàng)新欲望，使之達到不同層次學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標。

3、注重創(chuàng)新演示實驗和設計性實驗，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新技能

教師創(chuàng)新演示實驗，不僅能更好地發(fā)揮實驗的教育功能，促使學生掌握有關學科知識，而且能對學生進行潛移默化的熏陶和感染，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神，從而達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的目的。

修完基礎物理實驗的學生，可以根據(jù)自己的專業(yè)和興趣愛好自由選擇實驗項目和實驗課時間，以體現(xiàn)全面開放的教學模式的優(yōu)勢。近幾年，我們結合本校學生的具體特點和情況，從以下幾方面來確定設計性實驗項目：

(1)利用原有的實驗項目

某些已經(jīng)做過的實驗，所用儀器的集成化程度較高，學生雖然做過這些實驗，但他們基本上都是在使用說明書和實驗室給出的操作步驟提示下完成的，對于儀器的結構，他們并不清楚。如霍耳效應實驗，實驗儀器的線路基本上都被封在儀器的內(nèi)部，學生即使沒有掌握 1 2 下

實驗及儀器的原理，也一樣可以完成數(shù)據(jù)的測量。這很容易養(yǎng)成學生急功近利的思想和不求甚解的學習態(tài)度，并沒有達到我們開設實驗的初衷?，F(xiàn)在我們把這個實驗作為設計性實驗的一個項目，要求學生根據(jù)霍耳效應的原理，自己設計實驗電路來實現(xiàn)霍耳片一系列參數(shù)的測定，或實現(xiàn)對幾種形狀磁鐵磁場的測定。要完成這樣的實驗，學生對原理要深刻理解掌握，對實驗中引起誤差的因素要理解并想辦法減小或消除，要自己動手焊接霍耳片的電極引線并設計搭建實驗電路，并通過同學之間或師生之間的討論解決遇到的問題。這不僅使學生加深了對物理原理的理解掌握，并且通過設計和實踐，切實培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力、動手能力，還增強了他們的知識應用的能力。

(2)普通物理和普通物理實驗的知識拓展和應用

教學應因材施教，根據(jù)我校學生以及實驗室儀器的情況，我們將普通物理學的一些知識設計成實驗項目。如給出一種透明固體(或液體)材料，要求學生測出它的折射率。該項目所涉及的知識面廣，與普通物理光學部分的光的折射、衍射、干涉知識都有一定的聯(lián)系，學生可利用所學的知識或所掌握的方法進行設計，如可利用分光計來測定，也可用劈尖或牛頓環(huán)來測定，還可用單色光直接以一定角度照在材料面上，通過測定折射光線的折射角來測定。這個實驗雖然簡單，但它增強了學生的知識應用能力，也增加了他們對物理的興趣。

設計性物理實驗需要靈活、綜合地運用所學的物理以 及相關學科的知識和技能，還需要學生做好以下工作：1)查閱資料，設計實驗原理和實驗方法；2)根據(jù)實驗要求，正確選擇實驗儀器；3)設計獨特的實驗構思；4)獨立進行實驗操作。因而，大力開展設計性實驗能有效地培養(yǎng)學生解決物理問題的能力和培養(yǎng)創(chuàng)造能力，培養(yǎng)學生分析能力和創(chuàng)新能力。

4、介紹科學家的典型事例，培育學生的創(chuàng)新情感和創(chuàng)新人格

創(chuàng)新取得成功的決定因素首先不在于創(chuàng)新者淵博的知識，而在于他們的創(chuàng)新人格。源自內(nèi)心的熱愛和追求是創(chuàng)新的靈魂，自主性、激情、意志等對創(chuàng)新素質(zhì)的形成與提高具有極大地推動作用。所以在教學中要特別注重創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望；加強對學生的情感教育，促進學生情感智慧的發(fā)展。物理學是一門實驗科學，物理學的發(fā)展史就是一個創(chuàng)新的歷史。用物理學發(fā)展過程中科學家的典型事例作為情感教育和價值觀教育的切入點，充分挖掘科學家崇尚科學的情感和價值觀、嚴肅認真的科學態(tài)度和良好的品格修養(yǎng)，追求科學的頑強毅力和獻身科學的奉獻精神，從而發(fā)揮科學史可以給人以智慧的功能，可以較好地達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新情感和創(chuàng)新人格的目的。