通過物理實驗培養學生的創新思維能力

一 物理實驗與創新思維

“創新”是一種能力，即一個人發現問題、提出問題和解決問題的能力；“創新”又是一種思維活動，是智力思維能力的綜合反映。創新型人才是社會向前發展的需要，是國家富強和民族興旺的需要。而創新型人才的培養又來自于學校的素質教育。素質教育質量的提高關鍵又在于各學科對學生創新思維能力的培養程度。而在中學的各門課程中，物理課在提高學生的科學素質方面起著無可替代的作用，實驗在物理教學中更是占據著重要的地位。物理學與現實生活有著非常密切的聯系，在教學中應對物理實驗進行合理科學的改進創新，使物理實驗更趨多元化、學生化、生活化，充分發揮物理實驗的多種功能和作用，不僅要讓學生通過實驗掌握物理知識，更要通過實驗來培養學生的自主學習能力、探究能力和創新能力。在新課標、新課改的形勢下，如何培養學生的創新思維能力成了物理實驗教學改革的重要探索課題，也是物理實驗教學改革的發展趨勢。

二 如何通過物理實驗培養學生的創新思維能力

1.更新實驗教學觀念，樹立培養學生創新思維能力的教學思想

物理實驗教學的目的，不僅是驗證原理，讓學生理解和掌握已有的書本知識，更重要的是培養學生的科學素質，激發學生愛科學、學科學的興趣，培養學生的自主創新能力和實踐能力。因此，必須改變傳統的“教師講、學生聽，教師演示、學生觀看”的實驗教學方法。在備課中，要求教師要從學生的實際能力入手，備教材、備教法、備學法、備學生；在教學過程中，要增加學生動手動腦的機會，加強實驗基本功的訓練，使學生的思維始終處于積極的自主探究狀態。這樣不僅可以使學生通過實驗探求知識、掌握知識，還可以從中悟出很多課本上學不到的知識和技能，從而達到培養學生自主創新能力的目的。

2.激發學生實驗興趣，誘發學生創新思維意識

一些有趣的實驗現象容易抓住學生的眼球，讓學生覺得“好玩”，從而想“自己動手試試”，進而過渡到“想知道這究竟是為什么”。教師通過實驗調動學生的注意力和求知欲；通過實驗讓學生獲取知識，發展動手能力，這些都為發展創新能力打好基礎。如當講到大氣壓強時演示魔術“茶壺”，教師引入：“俗話說‘茶壺里煮餃子，有貨倒不出’，今天老師拿的這個魔術‘茶壺’水也倒不出，大家信不信？”學生們都躍躍欲試。一名學生上臺演示，果然倒不出。教師提示：“秘密就在壺蓋上。”學生注意到蓋子上的孔被堵住了，拔掉塞子，水順利流出。教師馬上問：“這是為什么？”學生在交流討論的過程中，在已有知識的基礎上，打開自己的思維空間，從多角度、多層次，進行創新分析，在假設探求答案的過程中力求解決問題。最大限度地誘發了學生的創新思維意識。

3.將演示實驗轉換為開放性探究實驗

如在研究物體的重力勢能與什么因素有關的實驗時，引導學生思考：“怎樣才能知道重力勢能的大小？”經過啟發引導，學生認真思考，在討論的基礎上交流評價并不斷地修正、補充，最后形成多個較好的可操作的實驗方案。將限制性的演示實驗轉換為開放性的探究實驗，既能激發學生實驗探究的積極主動性，讓學生體驗科學探究的全過程，又培養了學生的創新思維能力。

4.自主設計學生實驗，為學生創新思維能力的培養創造更多機會

如摩擦力教學中將書本斜放桌面，分別讓圓柱形鉛筆從斜面上“滑下”“滾下”，讓學生觀察現象并思考“為什么”，學生觀察后不難得出“滾”比“滑”下落快，從而引出滑動摩擦力與滾動摩擦力的不同；講解靜摩擦力方向時，學生較難理解。讓他們觀察用力推毛刷，而毛刷沒被推動時，刷上毛的偏轉方向即為靜摩擦力的方向。

通過這些自主設計的學生實驗，不僅能提高學生的動手能力、化解難點，也給學生做出了示范，在以后的學習過程中也可以發揮自己的創造力自己設計實驗，化難為易。

5.引導學生自制實驗器材，開發學生創新能力

利用物理小實驗引導調動學生動手動腦，發揮學生的創新能力和實驗構建力。如用易拉罐和塑料薄膜自制針孔照相機；用廢棄的電線與大鐵釘自制電磁鐵；用硬幣、鋁片自制水果電池；用橡皮泥、繡花針、泡沫塑料和塑料袋完成同種電荷相互排斥的實驗等。學生制作前教師可以給予適當引導，起到既引起學生動手“試一試”的興趣，又讓學生有能力去完成制作、獲得成功的喜悅感；既發揮學生的主觀能動性，又培養了他們的動手操作能力以及創造力。

6.引導學生在實驗中自主探究，挖掘學生的創新思維

實驗課是初中學生最感興趣的課，但絕大多數學生是按教材的安排程序進行實驗，按照教師布置的步驟進行操作，興趣只停留在表面上，湊“熱鬧”成分很多，這樣也就無法培養學生的實驗綜合能力和科學素質。因此，在教學過程中應注意引導學生進行自主探究，對實驗方法、實驗步驟、實驗結果進行開放，允許多元化、多樣化，體現百花齊放、百家爭鳴的氛圍，使學生的學習主動性和研究性精神得到充分發揮。如以測導體電阻為例，上課時讓學生明白實驗目的，至于實驗方法由各小組討論決定，并要求同學們畫出相應的電路圖。同學們通過相互討論、研究后，實驗方法多種多樣，有成績好的學生還采用了單表間接的測量方法。不限制實驗方法設計測電阻活動，既提高了學生運用知識的綜合能力，又挖掘了學生的發散思維和勇于創新的精神。讓學生在寬松和諧的氣氛中學到了知識，在樂學的氛圍中鍛煉了能力。

新課標提倡以多樣化的教學方式實施教學、注重實驗，讓學生經歷科學探究過程，培養學生的科學探究精神、創新意識和實踐能力。總之，教育工作者在教學過程中，既要遵循“以教師為主導，學生為主體”的教學原則，也要不斷加強實驗教學的改革與創新，以實驗為載體發揚勇于創新，敢于創新的精神，全力培養學生物理實驗的自主能力，提高學生的創新能力、實踐能力和對知識的應用能力，使學生積極自主地參與學習，以期提高物理教學質量。教育工作者在教學過程中應加倍愛護學生的“好奇心”，迎來創新的使者、拉開求知的序幕。

〔責任編輯：高照〕