如何在物理實驗教學中培養學生的創造性思維

創造性思維是人類獨有的思維能力，人類所創造的一切成果都是創造性思維的外觀和物化。華羅庚曾說過：“人之可貴在于創造性思維。”新課程標準十分重視培養學生的創新能力，創造性思維。培養學生的創造性思維是實施素質教育的根本目標，而中學階段又是培養學生創新意識，激發潛在創造能力的關鍵時期。所以在物理實驗教學中應該把教學過程與培養學生創造性思維過程統一起來。本人就如何在物理實驗教學中培養學生的創造性思維談幾點體會。

一、利用有趣實驗培養學生的創造性思維

物理是一門以實驗教學為基礎的自然科學，新教材中安排了大量的演示實驗和分組實驗，還有課后小實驗及自制實驗等。在教學中我除了做好演示實驗和學生分組實驗外，還鼓勵學生主動完成課后實驗。在教學過程中學生經常出現“我聽我忘了，我看我記住了，我做我理解了”的現象，為此我常讓學生親自動手實驗或自制實驗，從而使學生對所學知識有一種由表及里的思考，對知識能更深層次的理解。如引導學生自制小電動機，水果電池，小孔成像實驗等。在自制小電動機的過程中，開始時有的學生把線圈匝數繞得過多，有的兩端線頭留得太長都不能讓小電動機轉起來，經過我的引導改進，學生知道了原因是線圈重力過大，反過來說即線圈在磁場中受力太小，這樣學生就很容易理解通電線圈在磁場中受力與磁場強弱和電流大小有關了，同時學生也聯想和回憶起了慣性等知識，通過不斷地實驗改進，學生做出的電動機各式各樣，使學生固有的思維轉化成創新的思維，很好地培養了學生的創造性思維。

二、在實驗教學中培養學生的逆向思維

逆向思維就是倒過來想問題，也就是把思維順序倒過來，逆轉時間和空間順序，把始態與終態、條件與目標、原因與結果沿著相反的思路思考問題。逆向思維也就是把因變果、果變因的一種思維方式。在物理學的發展中，許多重大的發明都運用了逆向思維。例如，法拉第在“電能生磁”的基礎上進行逆向思維，萌發了“磁能否生電”的想法，終于發現了電磁感應現象，導致了電氣時代的誕生。在學習了凸透鏡成像規律后，我讓學生根據生活經驗判斷照相機、投影儀的成像性質，然后用逆向思維解釋它們的成像原理；又如在演示大氣壓作用的“燒瓶吞蛋”實驗時，讓學生感受到了大氣壓的神奇力量；反過來要求學生運用逆向思維把瓶中的蛋完好無損地“吐”出來。經過對比思考，“吞蛋”是瓶內棉花燃燒降低內壓的結果，那么“吐蛋”只要使內壓升高就可以了，學生經過討論得到了把瓶倒轉再沿瓶壁澆熱水的方案，并動手實驗把蛋完整無缺地“吐”了出來。在解決問題的過程中適時用逆向思維逐步培養學生獨立思考問題的能力，可獨辟蹊徑，突破重點，化繁為簡，提高他們的創造性思維能力。

三、在實驗教學中培養學生的發散思維

發散思維是思考者根據已有知識、經驗的全部信息，從不同角度、沿不同方向，進行各種不同層次的思考，多角度、全方位地尋求與探索新的多樣性的方法及結論的開放式思維。發散思維是創造性思維的核心。物理學習就是在提出問題、分析問題和解決問題中不斷總結反思獲取知識。在教學中我啟發學生從不同視角思考問題，即一題多解、一題多思、一題多變等。在解決問題的過程中注重培養學生的發散思維，提高他們思維的靈活性與獨創性。如在用電流表和電壓表測功率時，利用發散思維學生聯想到了伏安法測電阻。通過設計實驗方案培養了學生的發散思維。設計例題：小明家的燈泡經常燒壞，仔細觀察后發現，燒壞的時間多發生在夜間，且大多數在開燈的瞬間，正常發光時一般不會燒壞。小明學習了電學知識后猜想，是否是夜間的電壓升高造成的。(1)你認為小明猜想的理由是什么？(2)小明想用實驗對這一問題進行深入探究，請你幫他設計一個實驗方案。(3)你認為燒毀燈泡的時間發生在開燈的瞬間是一種規律還是巧合？

要求學生在設計實驗時要運用發散思維，用不同的實驗方法，設計不同的實驗方案。在第二問中學生通過討論，設計的方案很多，其中有代表性的是：（1）用電壓表或感應電筆在用電高峰期測一次電壓，夜間測一次電壓，比較兩次電壓即可驗證；（2）借助測小燈泡功率的電路圖，把10個2.5V的小燈泡并聯，調整滑動變阻器使每盞燈等達到額定電壓記錄電流表和電壓表的讀數，滑片不動，斷開其中9盞燈的開關，再記錄讀數，通過比較電流表的讀數變小了，電壓表的讀數增大即可驗證猜想。引導學生設計實驗方案，探索尋求最佳實驗方案，這樣學生的發散性思維能力得到一定提高。第一種方法簡單實用，但須在課下進行。第二種方法雖然復雜，但卻模擬了當時的情景，更有說服力。學生針對問題沿不同的方向、不同的角度尋求解決問題的途徑，設計出許多種實驗方案，每個方案都閃爍著創造性思維的火花。

四、在實驗教學中注重培養學生的非邏輯思維

在物理實驗教學中我們不止是重視培養學生的邏輯思維能力，還要重視培養他們的非邏輯思維能力。非邏輯思維是不以概念、判斷、推理、想象等為主要手段，來觸發新思想、新意象的產生。正如哲學家康德所說：“想象是一股強大的創造力量，他能夠從實際自然所提供的材料中創造出第二自然。”人憑借直覺、靈感、想象等常能未經仔細分析就迅速對問題的答案作出合理推測、設想，即猜想。猜想也是一種創造性的思維形式，牛頓說：“沒有大膽的推測就不可能有偉大的發現。”事實也是如此，古今中外，任何科學、學說的出現起初都是大膽的猜想。如果沒有門捷列夫結合靈感、想象制成的第一張元素周期表，就沒有現在的元素周期表。在教學中我除了培養學生的邏輯思維，還注重培養學生的形象思維、直覺思維。如在學長度測量時要測長方體磚塊的對角線長度，如果單獨靠畫圖來說明學生很難理解，我就立馬去找了三塊完全相同的磚塊來，把它們放到講臺上，結果學生馬上理解了。

教學實踐證明，學生的心靈深處都存在著自己成為發現者、研究者、探索者的愿望，如果教師在教學中重視把教學與學生的這種愿望相結合，注意為學生提供發現問題和運用知識的機會，創造解決問題的條件，學生的創造性思維就會得到培養和發展，并能在研究過程中親身體驗到人類發現知識、駕馭知識的自豪感，這種內在的情感體驗會反過來激勵他們再探索、再創造。因此，教師必須更新觀念轉變教學方式，深入探究教材，培養學生的創造性思維，積極引導學生進行創造性學習，充分發揮學生自身潛能。

總之，素質教育就是為了培養具有創造性思維品質的高素質人才，我們應該從應試教育的怪圈走出，走向素質教育，不斷實現教育創新。作為物理教師，在教學中培養學生的創造性思維很重要，方法也是多樣的。這就要求教師在教學中要結合學生實際，注意科學性與合理性，使學生的思維能力得到很好的培養。

(責任編輯 黃春香）