物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新策略

　　摘要： 在知識(shí)爆發(fā)時(shí)代，國家的創(chuàng)新能力，包括知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新能力，是決定一個(gè)國家在國際競爭和全球多極化格局中地位的重要因素，時(shí)代在呼喚創(chuàng)新教育。創(chuàng)新教育主要是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的基礎(chǔ)和重要手段之一，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中包含著豐富的科學(xué)思維、科學(xué)方法和科學(xué)精神，這些都是培養(yǎng)創(chuàng)造性能力的基礎(chǔ)。創(chuàng)新能力是基礎(chǔ)知識(shí)與創(chuàng)造性思維的整合，只有解放學(xué)生的時(shí)間和空間，才能使學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力得到最大的發(fā)展。
　　關(guān)鍵詞： 物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新靈感創(chuàng)新思維創(chuàng)新能力
　　
　　在知識(shí)爆發(fā)時(shí)代，國家的創(chuàng)新能力，包括知識(shí)創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新能力，是決定一個(gè)國家在國際競爭和全球多極化格局中地位的重要因素，時(shí)代在呼喚創(chuàng)新教育。創(chuàng)新教育主要是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的基礎(chǔ)和重要手段之一，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中包含著豐富的科學(xué)思維、科學(xué)方法和科學(xué)精神，這些都是培養(yǎng)創(chuàng)造性能力的基礎(chǔ)。下面我就以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例談?wù)勎锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)施創(chuàng)新教育的策略的幾點(diǎn)認(rèn)識(shí)。
　　一、新奇實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)
　　創(chuàng)新意識(shí)是創(chuàng)造性活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)和內(nèi)驅(qū)力，是創(chuàng)造性思維和行為的前提，創(chuàng)新意識(shí)與個(gè)人的興趣、動(dòng)機(jī)和情感等非智力因數(shù)緊密相關(guān)，興趣和動(dòng)機(jī)是提出問題和解決問題的基礎(chǔ)，中學(xué)物理中包括有大量的新奇實(shí)驗(yàn)。這些新奇實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可能與學(xué)生固有認(rèn)識(shí)不相符，有一定的差異從而引起學(xué)生的好奇心理，引發(fā)興趣、產(chǎn)生質(zhì)疑，激發(fā)學(xué)生探究的動(dòng)機(jī)從而產(chǎn)生創(chuàng)新的意識(shí)。例如我們在教“流體壓強(qiáng)與流速”的關(guān)系一課時(shí)，先演示一個(gè)用漏斗朝向下吹氣，而放在潛心斗口處的乒乓球卻能懸浮在空氣中，甚至?xí)仙坏粝聛淼膶?shí)驗(yàn)，這些現(xiàn)象與學(xué)生固有的認(rèn)識(shí)向下吹氣物體應(yīng)掉到地下不相符，從而產(chǎn)生質(zhì)疑，引起極大的興趣。再告訴學(xué)生飛機(jī)就據(jù)此原理上升的時(shí)候，就會(huì)激發(fā)其探究的動(dòng)機(jī)。新奇實(shí)驗(yàn)使學(xué)生不得不一步步地去探究，并找尋一些新的方法來解決新問題。這些新奇實(shí)驗(yàn)使學(xué)生產(chǎn)生好奇心、求知欲和內(nèi)驅(qū)力，必然帶來一連串的聯(lián)想、創(chuàng)新的思維活動(dòng)，從而產(chǎn)生創(chuàng)新意識(shí)。
　　二、典型實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)創(chuàng)新思維
　　創(chuàng)造力主要表現(xiàn)為學(xué)生的自主性和批判性精神為基礎(chǔ)，基本質(zhì)屬于創(chuàng)造性思維品質(zhì)。一個(gè)人的創(chuàng)造性思維品質(zhì)好壞是決定創(chuàng)新能力高低的主要因素，創(chuàng)造性思維品質(zhì)主要是指思維的深刻性、思維的批判性和思維的獨(dú)創(chuàng)性。思維的深刻性是思維品質(zhì)的基礎(chǔ)，反映了抽象思維程度和邏輯水平，體現(xiàn)出思維的概括特點(diǎn)：思維的批判性表現(xiàn)為善于客觀分析正反兩方面的因素。明辨是非曲直，敢于質(zhì)疑，提出新的見解，而思維的獨(dú)創(chuàng)性表現(xiàn)為獨(dú)立思考，獨(dú)特思維方式，創(chuàng)造性的發(fā)現(xiàn)新問題和解決新問題。這些思維在典型、經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)中被體現(xiàn)得最完整，包含著偉大的科學(xué)工作者的思想過程。例如奧斯特將電和磁的各種特點(diǎn)進(jìn)行比較，從各種相似性中概括出磁和電可能是相互有聯(lián)系的，經(jīng)過努力研究，通過奧斯特實(shí)驗(yàn)發(fā)出了電流磁場，即電能生磁。而法拉第等人用逆向思維，認(rèn)為既然電能生磁，那么磁也能生電，法拉第經(jīng)過十年的實(shí)驗(yàn)終于發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)的發(fā)明。奧斯特實(shí)驗(yàn)中通電導(dǎo)體能使磁針轉(zhuǎn)動(dòng)，安培采用逆向思維認(rèn)為磁場也能使通電導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)，通過實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)的這種原理，從而導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)的發(fā)明。這些經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)既有逆向思維，又有發(fā)散思維，真正體現(xiàn)了思維的深刻性和思維獨(dú)創(chuàng)性。再如伽利略的理想實(shí)驗(yàn)，否定了“力使物體運(yùn)動(dòng)的原因”體現(xiàn)了思維的批判性，這正是創(chuàng)造性思維品質(zhì)的具體表現(xiàn)。這些典型的經(jīng)典物理實(shí)驗(yàn)中包含著豐富的創(chuàng)造性思維內(nèi)容，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造性思維的好教材，能夠使學(xué)生在不知不覺中被潛移默化，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。
　　三、學(xué)生實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)創(chuàng)新能力
　　科學(xué)研究表明：一個(gè)人從小學(xué)生到博士后，學(xué)習(xí)期間其老師或?qū)煹淖饔枚际窃诖龠M(jìn)其自學(xué)能力和創(chuàng)新能力的不斷增長。同時(shí)其老師或?qū)熥饔迷诹可喜粩嗤嘶詈笸耆?dú)立。此時(shí)學(xué)生已具有較強(qiáng)的自學(xué)能力和創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力主要是通過實(shí)驗(yàn)技能，研究方法來具體表現(xiàn)出來，學(xué)生實(shí)驗(yàn)包括課堂實(shí)驗(yàn)和課外實(shí)驗(yàn)部分，能極好地培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、動(dòng)手操作能力、處理信息能力、科學(xué)研究方法和探索問題的能力。培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，使學(xué)生能獨(dú)立工作和與人合作的能力。
　　1.課堂實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)創(chuàng)造能力基礎(chǔ)
　　課堂實(shí)驗(yàn)包括演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，演示實(shí)驗(yàn)在教師的示范下對學(xué)生產(chǎn)生潛移默化的影響。有目的的觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象對培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察能力起著至關(guān)重要的作用。它促使學(xué)生在觀察過程中進(jìn)行深入細(xì)致的思維活動(dòng)，手、眼、耳、腦并用，使學(xué)生在觀察實(shí)驗(yàn)中激發(fā)求知欲和學(xué)會(huì)基本的技能，培養(yǎng)研究方法和科學(xué)精神，這些恰恰是我們對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)和培養(yǎng)創(chuàng)造能力的出發(fā)點(diǎn)。要使創(chuàng)新能力得到更好的培養(yǎng)，應(yīng)將課文中的部分演示實(shí)驗(yàn)和測量型、驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)改為探索型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，它們能促進(jìn)創(chuàng)造性思維和能力深入發(fā)展。對于設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)，教師只要對學(xué)生進(jìn)行必要設(shè)計(jì)思路和策略的輔導(dǎo)即可。學(xué)生可進(jìn)行發(fā)揮從而有創(chuàng)新。例如：將測密度實(shí)驗(yàn)改為設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)之后，其結(jié)論將不再是唯一的。學(xué)生有更多的思維時(shí)間，能使發(fā)散思維起作用，可以從實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)方法等方面出發(fā)進(jìn)行設(shè)計(jì)。學(xué)生能創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)出各種方案。在教學(xué)過程中確實(shí)能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能和促進(jìn)創(chuàng)造能力發(fā)展。
　　驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)，學(xué)生是先接受結(jié)論而后實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，教學(xué)上學(xué)生處于被動(dòng)，不利于創(chuàng)造性能力的發(fā)揮。而探索性實(shí)驗(yàn)實(shí)質(zhì)上是指學(xué)生通過自主研究活動(dòng)，帶有培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)，能調(diào)動(dòng)學(xué)生參與學(xué)習(xí)過程。探索性實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是只給出課題研究的要求。又如：高中物理——電磁感應(yīng)現(xiàn)象這節(jié)課改為探索性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)用各種方法，從不同側(cè)面做出探討，直到他們相互討論并采用歸納得出最后結(jié)論，這些過程中學(xué)生真正應(yīng)用自己的思維來解決問題，層層深入研究，從而促使創(chuàng)造性能力不斷提高。
　　2.課外實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)創(chuàng)造新能力
　　課外試驗(yàn)包括物理課外小試驗(yàn)、小發(fā)明等，是對課外知識(shí)的鞏固，又是課外知識(shí)向外延伸的主要途徑，是理論聯(lián)系實(shí)際的具體體現(xiàn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、技術(shù)創(chuàng)新能力、收集和處理信息能力和思維獨(dú)創(chuàng)能力，培養(yǎng)學(xué)生思維獨(dú)創(chuàng)性，培養(yǎng)興趣和特長，從而發(fā)展求異思維和創(chuàng)造能力，激發(fā)創(chuàng)造性靈感，促進(jìn)創(chuàng)新意識(shí)形成和創(chuàng)新能力加強(qiáng)，是其他方法無法達(dá)到的。目前課程改革中的研究性課題教學(xué)就是以小實(shí)驗(yàn)、小制作和小發(fā)明緊密聯(lián)系。由于學(xué)生自主性研究使其思維不受束縛能自由發(fā)揮，不受課堂限制，有足夠時(shí)間和空間進(jìn)行創(chuàng)新，因而能極大地促進(jìn)派創(chuàng)造潛能發(fā)揮。
　　四、寬松的實(shí)驗(yàn)課堂激發(fā)創(chuàng)新靈感
　　教學(xué)上寬松的環(huán)境指的是課堂要建立和諧、平等、民主的氛圍，教師不再是獨(dú)裁者而是教學(xué)的組織者和引導(dǎo)者，是學(xué)生學(xué)習(xí)上的朋友和合作伙伴。教師的觀點(diǎn)不再是唯一正確性的，課本上的真理。教師和學(xué)生可以相互學(xué)習(xí)、討論、交流，課堂上學(xué)生與學(xué)生、學(xué)生與教師、學(xué)生與課本、學(xué)生與實(shí)驗(yàn)應(yīng)是多渠道的交流，學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。要允許學(xué)生犯錯(cuò)誤，允許學(xué)生實(shí)驗(yàn)的失敗；要充分理解學(xué)生的行為和欣賞學(xué)生獲得成功，指導(dǎo)學(xué)生尋找實(shí)驗(yàn)失敗的原因，這樣的實(shí)驗(yàn)課堂學(xué)生才能自主創(chuàng)新，有新的發(fā)現(xiàn)或者從失敗實(shí)驗(yàn)中得到啟發(fā)，才會(huì)激發(fā)其創(chuàng)新靈感。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)課，學(xué)生必須規(guī)規(guī)矩矩地按課本步驟和教師的方法，按部就班完成實(shí)驗(yàn)。這樣學(xué)生失去了自主性和獨(dú)立的創(chuàng)造性。創(chuàng)新教育中應(yīng)該允許學(xué)生有自主的創(chuàng)造空間和時(shí)間，只有寬松環(huán)境學(xué)生才會(huì)有創(chuàng)造。例如，短路課教學(xué)中允許學(xué)生用干電池做短路實(shí)驗(yàn)，我在上復(fù)習(xí)課時(shí)還特別設(shè)計(jì)一節(jié)故障實(shí)驗(yàn)如短路、開路狀態(tài)實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生從故障電路中找到新方法完成實(shí)驗(yàn)。開放實(shí)驗(yàn)室讓學(xué)生自選器材完成實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在這樣的寬松環(huán)境中就會(huì)敢想、敢疑、敢問、敢比、敢做，從而激發(fā)其創(chuàng)新靈感，一點(diǎn)就通。
　　總之，創(chuàng)新能力是基礎(chǔ)知識(shí)與創(chuàng)造性思維的整合，只有解放學(xué)生的時(shí)間和空間，才能使學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力得到最大的發(fā)展。
　　
　　參考文獻(xiàn)：
　　［1］廖伯琴.中外物理教育改革.東北師范大學(xué)出版社，2001.6.
　　［2］錢匡武.創(chuàng)造力開發(fā).福建人民出版社，1999.8.