讓創(chuàng)新思維能力在物理實驗教學中萌發(fā)

郭懷生 王衛(wèi)東

（甘肅省天水市秦州區(qū)皂郊中學，甘肅天水 741002 ）

引 言

物理學是研究物體運動規(guī)律和物質基本結構的學科。物理學的發(fā)展以及物理學自身的研究，都決定了它是一門以實驗為基礎的學科。物理實驗有助于學生理解和掌握物理規(guī)律、知識，有助于塑造學生的科學態(tài)度、優(yōu)秀品格，有助于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。黨的十九大報告指出，堅定實施科教興國和教育優(yōu)先發(fā)展戰(zhàn)略，科技創(chuàng)新為國家發(fā)展注入了活力?？萍及l(fā)展與物理創(chuàng)新日益密切，物理創(chuàng)新推動社會發(fā)展和人類文明進步的作用更加明顯。在初中物理教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力，顯得尤為重要。隨著國家大力推進義務教育均衡發(fā)展，學校物理實驗室建設得到加強，物理教學實驗條件得到不斷改善，為實驗教學活動的深入開展注入了活力，提供了便利條件。這就需要教師進一步更新觀念，創(chuàng)新方法，聯(lián)系生產生活中的實際，完善實驗內容和方式，提高實驗教學水平和學生的實驗能力。本文結合筆者實踐經驗，談談在物理實驗教學中如何調動學生的學習積極性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維能力。

一、改進實驗教學方法，增強學生創(chuàng)新思維意識

創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的目標，是在學生掌握知識與能力的同時，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新素質。義務教育階段，學生的創(chuàng)造性火花可能光芒四射，也可能漸漸熄滅。教育既有可能為創(chuàng)新提供發(fā)展的契機和動力，也有可能阻礙甚至扼殺學生創(chuàng)新意識的形成和能力的發(fā)展。實驗教學中，如果教師設計了方案，讓學生根據(jù)方案按步驟去做，那么無疑會扼殺學生的創(chuàng)新能力。人教版初中物理教科書注重對學生實驗技能的培養(yǎng)，通過實驗情境導入啟發(fā)學生提出問題，進行猜想、假設，而設計實驗、分析論證、評估交流等環(huán)節(jié)則有利于發(fā)揮學生的主觀能動性，在教師的引導下由學生完成實驗設計方案，經歷解決問題、克服困難的探索性和創(chuàng)造性訓練，體驗探究的樂趣，調動學生的學習積極性，這有利于其創(chuàng)新思維意識的養(yǎng)成。

如在探究平面鏡成像特點的實驗中，教師可讓學生設計實驗方案，自由選擇器材，給予學生做實驗的條件。學生參與熱情高，興趣濃厚，相互交流，不斷改進實驗方法：（1）蠟燭越粗，誤差越大，如果在兩張卡片上畫一個大小相同的圓替代蠟燭，則能提高實驗的精確度。（2）用薄玻璃比厚玻璃更易確定像的位置。（3）有色玻璃好于透明玻璃，其所成的像更亮，薄玻璃貼上汽車反光膜效果更好。該實驗由于給予學生選擇和嘗試的權利，在合作交流中出現(xiàn)多種研究思路和方法，學生的積極性、主動性和創(chuàng)造性被充分地調動起來，真正成為實驗探究的參與者，而不是教材實驗的簡單重復者。這提升了實驗教學的效果，培養(yǎng)和發(fā)展了學生的創(chuàng)新思維能力。

二、注重觀察思考，訓練學生的發(fā)散思維能力

發(fā)散思維是指從觀察到的一個問題出發(fā)，采用多種思維方式去解決問題的思維。這種思維活動靈敏，能使人見解獨到，有敏銳的洞察力，且能夠觸類旁通，不受思維定式的約束[1]。觀察思考，有利于培養(yǎng)學生的發(fā)散思維，它是物理課程三維目標中的過程與方法目標；有利于培養(yǎng)學生形成一雙能發(fā)現(xiàn)的眼睛、一個會思考的大腦，是學生具有創(chuàng)新思維能力的重要品質。

例如，教師在讓學生對通過導體的電流與導體兩端的電壓和導體電阻的關系進行分組實驗時，可以引導學生思考滑動變阻器在電路中的作用：在探究I與U的關系實驗中，控制R不變，滑動變阻器的作用是保護電路和調節(jié)電阻兩端的電壓變化；在探究I與R的關系實驗中，控制U不變，滑動變阻器的作用是保護電路和調節(jié)電阻兩端的電壓不變。這是應用控制變量法進行的學生探究性實驗，能使學生的操作能力和分析能力得到一定的鍛煉。通過實驗，學生解決問題的能力與探究能力會進一步提升。在實驗中，教師要引導學生評估探究過程，通過探究活動，掌握控制變量法、圖像分析法等科學研究方法，提高數(shù)據(jù)分析能力，得出有共性的結論。通過思考滑動變阻器在兩個實驗中的作用，培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力及嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，學生激發(fā)探究知識的興趣和熱情。

三、創(chuàng)新實驗模式，發(fā)展學生直覺思維能力

發(fā)展直覺思維就是引導學生大膽實踐，勇于創(chuàng)新，樂于創(chuàng)造，積累應用知識解決問題的經驗和觸動思維的靈感，培養(yǎng)學生依據(jù)某些線索迅速做出判斷或是利用身邊的事物進行發(fā)明創(chuàng)造的能力。教師應創(chuàng)造一些具有創(chuàng)新意識和探索精神的實驗，切實完善和擴展實驗活動，幫助學生掌握知識與技能，加深學生對學習過程與方法的理解，培養(yǎng)學生熱愛科學的情感[2]。

在創(chuàng)新課堂演示實驗時，教師可開放實驗室，開設第二課堂，進行課外科技小制作和小發(fā)明等。例如，制作“神奇轉框”時，可以在一節(jié)5 號電池兩端各吸一個圓形強力永磁鐵，豎直放置，一段銅線做一個方框，框的上部中間凹下，與電池正極相連的磁鐵接觸，下部中間兩端緊貼在與電池負極相連的磁鐵兩側，該方框就可以繞電池持續(xù)轉動。若把此兩端吸有磁鐵的電池放在一個銅線做成的彈簧內，該電池就會由彈簧一端運動到另一端。如果把它放在展開的錫箔紙上，它會滾動，電池方向不同，滾動方向也不同。本實驗通過創(chuàng)新操作，將電與磁關聯(lián)起來，把抽象的物理規(guī)律通過演示實驗直觀形象地反映出來。學生看到電池、磁體及有關運動，就能猜想到磁場對電流的作用，以及磁場中通電導體受力的方向還與電流方向有關。如果不告訴學生電池底下是磁體，設置懸念引發(fā)學生的猜想，更能激發(fā)他們的興趣和好奇心。這樣通過創(chuàng)新演示實驗激發(fā)學生的學習興趣，由觀察到的某個現(xiàn)象聯(lián)想到相關知識，可以培養(yǎng)學生的直覺思維和分析能力，領略物理現(xiàn)象的美妙與和諧，收獲“發(fā)現(xiàn)”成功的喜悅。

結 語

總之，教師要堅持通過實驗教學激發(fā)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力，鼓勵學生的創(chuàng)造性實踐，挖掘學生的創(chuàng)造潛能，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新品格[3]。教學過程應是以智慧啟迪智慧，以創(chuàng)新培育創(chuàng)新，讓教師充滿智慧，讓學生充滿熱情，讓課堂成為充滿活力與魅力的巨大磁場，促進學生創(chuàng)新能力的提高，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。