物理實驗教學中創新能力的培養

何慧平

物理實驗是物理學發展的基礎及重要推動因素。物理實驗中所顯示的各種現象和結果將趣味性、科學性和思想性融為一體，能有效的激起學生的學習情感和意志，使他們的智力和非智力因素調動起來。因此物理實驗教學是教學中學生創新能力的有效途徑之一。

一、創設思維情境，培養學生的創新思維意識

創設思維情境，充分調動學生的參與興趣，激發學生的思維意識，是教學中教師主導作用的核心所在。在教學中，我常利用現行教學內容，選定一些思考對象，精心設計妙趣橫生的物理實驗，注意營造情感氛圍，創設思維情境，激發學生的創新思維意識。如講解自由落體的完全失重現象時，引入“水瓶下落”實驗。在一個底部扎有小孔的可樂瓶中裝滿水，釋放小孔，水自然會噴射出來。但是當讓瓶從高處自由落下時，小孔竟然不漏水了。這奇異的實驗現象，引發了學生的強烈興趣和積極思考。

除設計演示實驗外，我還根據一些教材內容的特點，組織學生進行“五分鐘課堂小實驗”，創設思維情境。如講授“大氣壓”時，將學生分成每六人一組，發給每組兩支玻璃瓶、一支蠟燭、一盒火柴、一張濕紙巾安排學生實驗：將燃照的蠟燭放到一個玻璃瓶中，把濕紙巾貼住瓶口，再將另一個水杯倒扣在濕紙巾上。隔一會提起上面的玻璃杯，發現下面的玻璃杯也被帶起。此時，學生的好奇心和求知欲被極大的激發了，這不僅強化了學生的創新意識，而且為今后進一步創新思維活動打下了良好的基礎。

二、深挖掘教材潛力，培養學生的思維創新能力

1增加實驗教學的創新成份，培養學生的逆向思維能力。

逆向思維是創新思維的重要形成之一，它是比順向常規更高層次的思維。在教學中，我注意運行可逆性原理，在演示了正面結論之后，再演示與之反方向的實驗。如講“大氣壓強的測定”時，用托里拆利實驗測定了大氣壓后，學生頭腦中往往存有疑惑：為什么管內水銀柱壓強等于大氣壓強？我繼續演示：將托里拆利實驗裝置放在真空罩中，當抽氣筒將真空罩內的空氣逐漸向外抽出時，可看到水銀柱高度降至幾乎為零。再把空氣送進真空罩中，則又恢復原狀。由此，學生深刻的認識到了托里拆利實驗中玻璃管中的水銀柱是大氣壓強托起的。 在教學中，我注意挖掘物理問題的可還原因素，不失時機地演示由反推正的實驗，這不僅可以使學生深刻理解知識，而且可以幫助學生突破習慣思維的框架，有利于培養學生的創新思維的能力。

2改“測量驗證試驗”為設計型實驗，培養學生的發散性思維能力

發散性思維是創新思維的重要表現形式，它是一種從多方向推測、假設和構想探索答案的思維形式也是假設和構想探索答案的思維方式。物理實驗教學把實驗的目的、內容，步驟詳細周密的設計安排好，學生只是“照方抓藥”被動的實驗，因而學生的思維能力單一狹窄，缺乏靈活性和創新性。在教學中，我注意選擇一些靈活性、變通性大的問題，讓學生自行設計實驗方案進行試實驗。

如在“伏安法測電阻”實驗中一般有電流表外接和內接兩種電路。因為電流表和電壓表本身有內阻，因此這兩種電路都存在誤差。為使待測電阻盡可能準確，除電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關、導線外，再給你一個電阻箱，你如何利用這些器材盡可能精確地測量Rx的阻值？經過學生的討論，最后設計的方案有以下四種：

圖1圖2

圖其中（1）、（2）接法是替代法，先閉合S₂，斷開S₁，使電壓表（或電流表）有一定讀數，然后斷開S₂，閉合S₁，使表的示數與原來相同，此時電阻箱阻值就與Rx相等。

通過引導學生自行設計試驗方式并進行實驗的教學活動，鼓勵學生發散性思維，進行多方位、多角度的聯想，探索出多種解決問題的途徑以培養學生的創新思維能力。

創新思維是整個思維活動的高級形式。對中學生進行創新思維的培養有利于其一生的發展。我們應該在教學過程中，運用物理實驗這一得天獨厚的天然條件，發揮實驗的生動性、直觀性、綜合性，加強探究性、設計性，激發學生的求知欲望，培養學生的探索精神，進而培養學生的創新思維，以彌補傳統教學中之注重再現性思維訓練，學生思維的靈活性、批判性，獨創性的不足，全面實現教育教學的功能。

（作者單位：河北省邢臺市第二中學）