物理實驗課堂有效培養學生創造性思維探析

陳來南

【摘要】探究性學習，主要是指將學生創造性思維與實踐能力培養作為首要目標，不斷激發學生學習的主觀能動性、積極性，通過個人或者小組的形式來開展學習活動的一種形式。在探究過程中不斷發現、分析與解決問題，從而不斷提升學生的自我學習能力。通過探究性學習，能夠進一步提升學生了解掌握學習本質的能力，增強學生追求科學真理的信念，提高學生創造性思維與實踐能力。本文主要討論如何在高中階段的物理實驗教學中培養學生創造性思維。

【關鍵詞】創造性思維;實驗;探究

作為一門基礎科學，物理學高度依賴實驗，在物理實驗中不斷滲入學科的教育方法與理論，從而培養學生的良好學習習慣，也有助于學生創造性思維的培養。物理實驗形式多樣、內容豐富，在有趣的實驗過程中容易提高學生學習的積極性。物理實驗一般會首先創造一個問題情境，引領學生全身心的投入到實驗過程中，一步一步引導學生探究科學的本質與真諦。對于實驗中如何有效地提升學生的創造性思維，筆者將在本文中做進一步的說明。

一、培養學生創造性思維需要對實驗思路進行創新

物理學是一門極度重視實驗的基礎性學科，物理學的各項定義、理論、定律等等，都是以大量的實驗數據來作為基礎支撐的。有鑒于此，筆者認為，物理實驗教學不能僅僅采用課堂演示、分組實驗的方式，也需要通過課余實驗的方式來加以補充。在物理實驗過程中既可以采用實驗室的各類器材，也可以由教師根據實際需要來自行準備實驗教具，甚至可以采用一些我們日常生活中常見的物品來作為實驗對象。比如，就可以用書本或者粉筆來開展自由落體實驗;鑰匙、捏成團狀的紙張演示平拋運動。由于這些實驗物品都是日常生活中隨處可見的，所以更容易讓學生感受到物理知識的實用性，而且不拘泥于課本的實驗器材更能吸引學生的注意力，也能夠更好地促進學生創造性思維的提升。在實驗過程中，還可以組織學生開展頭腦風暴，引導學生來想一想日常生活中的哪些現象是能通過物理知識來加以解釋的，從而提高學生的自我學習與思考的能力。

總而言之，作為教師，我們不能僅僅為了完成教學任務而開展實驗，要明白實驗的本質內涵，需要將學生放在實驗課堂的主體地位上，引導學生自主開展實驗活動，在實驗過程中不斷激發學生自我探究的能力，從而逐步提高學生的創造性思維。

二、培養學生創造性思維需要對實驗方法進行改良

1.改良的物理實驗能提升學生的觀察力從而觸發學生創造性思維

實驗的第一步往往都是觀察，這也是提升學生創造性思維的基本前提。案例一：在微小形變的實驗過程中，通過平面鏡以及激光器組合的方式來開展實驗，教師可以先讓學生來對實驗過程進行觀察，接著再向學生提出如下幾個問題：

A.在實驗過程中的觀察對象是什么？如何進行觀察？

B. 實驗過程中的斑點移動是如何產生的？

C. 斑點產生移動主要是受到何種因素的影響？

為了進一步提升學生養成認真觀察的能力，教師可以在實驗過程中引導學生進行自由觀察，當觀察一段時間之后，教師接著再向學生提問，主要就是問上述幾種問題，相信一大半的學生都無法給出一個準確的答案，此時再要求學生進行更加細致的觀察，教師在一旁進行指導，相信為了能夠準確回答出問題，學生們在接下來的觀察過程中將會更加認真細致，從而能夠更好地掌握到實驗的精髓。

在實驗的觀察過程中，教師需要不斷引導學生通過正確的方式來開展觀察，并在觀察過程中引入相應的問題，不斷去探究實驗現象產生的原因。在實驗過程中，教師不應該將實驗條件、要素一股腦的灌輸給學生，這樣實際上是對學生創造性思維的限制。實驗的結論也不能夠僅僅通過一次實驗就能得出，需要學生進行多次觀察，測算出大量的數據才能夠驗證最終的結論。

2.改良的物理實驗能創設不同的情境，從而促進學生創造性思維的提升

在一般的實驗教學過程中，大多數是驗證性實驗，其實這對于學生創造性思維的提升是不利的。實驗如果是按部就班、一成不變的，將無法加深學生的印象，也無法更加深入的掌握知識。在實驗中如果出現一些意外情況，教師指導學生自主解決各項意外情況，往往能夠更好地激發學生的學習積極性，對實驗相關的知識理解更透徹。下面就是筆者所設計的實驗方案：

案例二：在“圓錐擺驗證向心力表達式”的實驗中，需要對實驗結果是否受到質量的顯著影響來進行驗證，此實驗在有天平的情境下是一項非常容易實現的工作。教師不妨在開展此項實驗的時候，給學生創設一個意外的情境，假設實驗器材中并不包括天平，僅僅只有兩個小球。如下是學生為了解決這個意外所提出的幾種方法：

A.通過實心球的體積大小來進行判斷

B.通過手掌來進行觸摸

C.通過兩個小球的互相碰撞來得出質量大小

在學生提出的上述三種方法中，第三種方法無疑是最為可靠的，這個學生能夠將日常生活中的經驗來應用到質量比較試驗中，從而達到了我們實驗所需要達成的目標。

在確保有助于學生掌握實驗原理的前提下，教師可以引導學生通過不同的實驗步驟來開展實驗，在實驗過程中也可以采用不同的實驗器材。在具體的實驗過程中，學生需要充分結合不同的實驗情境，來對各類實驗要素進行篩選。因此，為了能夠更好地取得實驗成效，就要求學生需要具備大局觀，并要不斷提升自身的應變能力，不斷提高學生的綜合分析、信息提煉、表達能力，通過這一系列的能力提升，將會最終提升學生的創造性思維。

三、培養學生創造性思維需要對實驗結果進行自主總結分析

實驗教學過程中要求學生撰寫實驗報告也是培養學生創造思維的重要手段，書寫都需要通過文字以及語言的方式來開展，通過書寫，學生的語言表達能力以及文字表達能力都能夠得到一定程度的提升，而表達能力則是開拓型素質人才所必須具備的基本素質。在實驗教學的過程當中，教師需要依照不同學生的年齡，按照不同階段的心理特征來進行引導，讓學生逐步養成規范標準的語言表達以及文字表達能力，不斷提升分析研究以及解決問題的能力。引導學生進行自主思考，探索實驗方案，確定實驗步驟，開展實驗觀察，記錄實驗數據，處理實驗意外，分析實驗結果，確定實驗結果以及書寫最終的實驗報告等等。

案例三：在電阻實驗中，我們就進行了很好的實驗總結。在實驗過程結束以后，我們組織學生開展了實驗結論分析，對電阻測量方法進行了歸納，指出這些方法各自還存在哪些不足等等，以下就是學生在電阻實驗后自主總結的各種電阻測量方法優缺點：

A.歐姆表法：通過歐姆表來對電阻的數值進行一個初步的測算，從而為將來的精確測量提供一個對照標準。

B.伏安法：該方法主要依據歐姆定律，在實驗過程中需要用到電流表以及電壓表，但是在實際過程中，不論是采用內接電流表還是外接電流表，都不可避免的會出現一定的系統誤差，因此需要結合具體情境來采用適當的實驗器材。

C.替代法：既可以使用電流等效，也可以使用電壓等效，在電流表以及電壓表具備較高精度的前提下，替代法所能夠測量的電阻數值往往也具備很高的精確度，并且能夠很快的得出測量數據。

綜上可知，我們在物理實驗教學中提升學生創造性思維是一項系統性的工程，不能一蹴而就的，需要在設計物理實驗思路、改良物理實驗方法、總結物理實驗結論等方面有意識的對學生進行引導，讓學生提升自己的創造性思維，逐步形成自主解決問題的能力。

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