淺談中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)

【摘要】培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力是時(shí)代的需要。物理學(xué)作為一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，通過實(shí)驗(yàn)探究可很好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，在獲取知識(shí)的同時(shí)，親身感受和體驗(yàn)創(chuàng)造性思維的過程。

【關(guān)鍵詞】物理實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)新能力 創(chuàng)造性思維

創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)科的靈魂。通過實(shí)驗(yàn)，不僅可以幫助學(xué)生形成概念，理解和鞏固物理知識(shí)，從而獲得比較熟練的實(shí)驗(yàn)技能，而且通過有計(jì)劃地、周密細(xì)致地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及分析、推理、判斷等思維活動(dòng)也有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神。

一、用實(shí)驗(yàn)設(shè)置懸念，創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)興趣

在課堂教學(xué)中設(shè)置懸念是一種行之有效的激活課堂的教學(xué)方法。針對(duì)不同課題和內(nèi)容，把問題作為教學(xué)的出發(fā)點(diǎn)引入課題，可以使學(xué)生獲得充分的感性知識(shí)，激發(fā)起求知欲望和學(xué)習(xí)興趣，為下一步探究活動(dòng)營造良好的氛圍。

案例一：在學(xué)習(xí)“氣體的壓強(qiáng)”的課堂上，教師先提出問題：“將玻璃杯裝滿水，用塑料片把杯口蓋嚴(yán)，一只手按住塑料片，另一只手抓住杯底，在空中將玻璃杯倒過來，并移開按塑料片的手，塑料片和杯子里的水會(huì)不會(huì)落下來？”學(xué)生可能會(huì)得出不同的答案。然后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察思考，最后根據(jù)此現(xiàn)象得出的結(jié)論是大氣有壓強(qiáng)。這樣，通過實(shí)驗(yàn)設(shè)置懸念，大大激發(fā)了學(xué)生的好奇心和求知欲。

案例二：在“額定功率和實(shí)際功率”教學(xué)時(shí)，教師首先設(shè)問：“100W的燈泡亮還是40W的燈泡亮？”學(xué)生們異口同聲說：“當(dāng)然是100W的燈泡亮！”接著，“220V100W”的燈泡和“220V40W”的燈泡并聯(lián)接入220V電源，與學(xué)生的答案一致。然后將這兩只燈泡串聯(lián)接入220V電源中，發(fā)現(xiàn)100W的燈泡反而比40W的燈泡暗得多，這完全出乎學(xué)生意料。這時(shí)教師啟發(fā)學(xué)生去理解燈泡的額定功率和實(shí)際功率的物理意義對(duì)學(xué)生的印象就非常深刻。

二、創(chuàng)造性地設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維

演示實(shí)驗(yàn)雖然具有直觀性，但學(xué)生感受不深，刺激不大，往往思維不深刻，得不到認(rèn)識(shí)上的進(jìn)一步升華。在條件允許的情況下，教學(xué)中應(yīng)盡可能把演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)，變限制性實(shí)驗(yàn)為開放性實(shí)驗(yàn)，變現(xiàn)成性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)效果，創(chuàng)設(shè)培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的環(huán)境。

案例三：在“液化”教學(xué)設(shè)計(jì)中，為了說明蒸發(fā)的致冷作用及影響蒸發(fā)快慢的幾個(gè)因素，可將演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)閷W(xué)生探究性實(shí)驗(yàn)。每桌上放兩支溫度計(jì)，幾個(gè)浸濕的酒精和水的棉花球。先叫學(xué)生在手上擦一點(diǎn)酒精，來粗略感受蒸發(fā)的作用，接著讓學(xué)生把酒精棉花裹住溫度計(jì)的玻璃泡，觀察溫度計(jì)示數(shù)的變化，然后讓學(xué)生歸納出“蒸發(fā)”致冷的作用。再接著讓學(xué)生重復(fù)剛才的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，并用書本對(duì)著溫度計(jì)扇，觀察溫度示數(shù)變化與第一次有什么不同。再讓學(xué)生滴兩滴酒精在兩只手上。將其中一滴涂開，觀察哪一只手上的酒精先蒸發(fā)完。這樣，蒸發(fā)快慢的條件隨著學(xué)生自己的探究逐步得出。接下來問學(xué)生不同的物體在相同條件下蒸發(fā)快慢一樣嗎，請(qǐng)學(xué)生自己來實(shí)驗(yàn)探究（提示用水、酒精）。這種實(shí)驗(yàn)探究使學(xué)生的思維得到了鍛煉，并能使學(xué)生不斷體驗(yàn)到嘗試創(chuàng)新、獲得知識(shí)的成功喜悅。

案例四：在歐姆定律、研究串并聯(lián)電路特點(diǎn)、阿基米德定律等教學(xué)中，通過探究實(shí)驗(yàn)得出規(guī)律。實(shí)驗(yàn)探究過程是從發(fā)散性思維到集中思維的過程，在探究活動(dòng)之中，將擴(kuò)散思維得到的各種可能情況分別逐一進(jìn)行檢驗(yàn)，作出是非選擇，由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，并通過歸納總結(jié)發(fā)現(xiàn)知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系，抽象、概括出物理規(guī)律，從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的主動(dòng)探索性。

案例五：學(xué)生除了進(jìn)行做課本上規(guī)定器材和實(shí)驗(yàn)步驟的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和小實(shí)驗(yàn)外，還可以讓學(xué)生自己選擇器材，根據(jù)不同的物理原理做同一實(shí)驗(yàn)，也可以給學(xué)生多種器材讓學(xué)生自己確定實(shí)驗(yàn)的過程和步驟來完成同一實(shí)驗(yàn)。例如，給學(xué)生多種電學(xué)器材，讓學(xué)生根據(jù)自己的思路來測(cè)定某一導(dǎo)體的電阻，使課本上的限制性實(shí)驗(yàn)變?yōu)殚_放性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生思維的多向變通性和聯(lián)想求異性。

案例六：利用同樣的實(shí)驗(yàn)器材，改變實(shí)驗(yàn)條件，要求學(xué)生在新的條件下運(yùn)用所學(xué)的物理規(guī)律創(chuàng)造性地確定實(shí)驗(yàn)方案，創(chuàng)造性地測(cè)定相關(guān)物理量，創(chuàng)造性地處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，從而達(dá)到探究新問題的目的。如在“測(cè)導(dǎo)體電阻”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，對(duì)課本上原有實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行改進(jìn)，讓學(xué)生自選器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，變現(xiàn)成性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，變限制性實(shí)驗(yàn)為開放性實(shí)驗(yàn)，從而最大限度地激發(fā)培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新興趣和發(fā)散思維能力。

三、體驗(yàn)科學(xué)家探究實(shí)驗(yàn)的過程，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造性思維意識(shí)

教師可以讓學(xué)生通過經(jīng)歷與科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)探究的相似過程，學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，體驗(yàn)科學(xué)探索的樂趣，學(xué)習(xí)科學(xué)家的科學(xué)探索方法，培養(yǎng)和提升學(xué)生的科學(xué)探究精神，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。如，通過探究伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)到牛頓第一定律的發(fā)現(xiàn)、通過探究浮力大小和產(chǎn)生原因到阿基米德定律的得出，都是由探究實(shí)驗(yàn)、推論、歸納、概括得出的。這樣，在學(xué)生探究知識(shí)的過程中也親身體驗(yàn)和經(jīng)歷了科學(xué)家探究實(shí)驗(yàn)的過程。

總之，教師要在物理課堂上把實(shí)驗(yàn)作為激發(fā)學(xué)生興趣、探索問題、闡述內(nèi)容、解釋原因、歸納總結(jié)的重要依據(jù)和手段，通過創(chuàng)設(shè)問題情境引發(fā)思維沖突，在學(xué)生意識(shí)中激化矛盾，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲，在解決問題中認(rèn)知平衡，引導(dǎo)學(xué)生在積極參與教學(xué)實(shí)踐的活動(dòng)中發(fā)展創(chuàng)造性思維能力。