初中物理實驗教學中培養學生創新思維的探索與實踐

摘 要：物理實驗教學能夠培養學生積極性和主動性，讓學生具有發現新問題，產生新思路，突破思維定式的能力。探索如何在物理實驗中培養學生的創新思維能力，不斷提高實驗育人功能，促進初中物理實驗教學積極有效開展。

關鍵詞：物理實驗;培養學生;創新思維

物理學是一門基于實驗的學科。隨著實驗室建設不斷加強，實驗條件不斷改善，實驗教學活動深入開展，促進了教育理念變革，教與學的角色發生轉化，教師的教學輕注入重啟發，教學過程不再是教師滿堂灌，學生滿堂喊。實驗教學日益重視，借助儀器設備幫助學生加深對知識的理解，調動學生學習積極性、興趣和創新能力。要求教師更新觀念，創新方法，實驗教學內容和形式不斷改進完善，更加注重培養學生的創新意識和科學素養，全面提高教書育人能力和實驗教學水平，促進學生全面發展。

一、改進實驗教學，調動學習的好奇性和主動性，培養創新思維能力

創新思維能力培養的目的是在傳授學生知識、發展能力的同時，培養他們創新素質和創造能力的形成。教學方法既有可能促進創新能力的發展，又有可能阻礙創新意識的形成，物理實驗主要是啟發探究性教學，通過情境導入啟發學生提出問題、進行猜想假設、設計實驗、分析論證、評估交流等方法過程探究物理規律，讓學生經歷解決問題和克服困難的探索性和創造性訓練，既體驗探究過程的樂趣，又教會了學生學習知識的過程和方法，促進創新能力的發展，調動學生學習的積極性和好奇性。

如：在探究“凸透鏡成像規律”的實驗中，光屏上呈現清晰的像時，若保持蠟燭和光屏位置不變，讓學生移動透鏡，觀察光屏上能否再次呈現清晰的像，通過實驗探究發現，前后兩次出現的像放大和縮小正好相反，引導學生交流討論，出現這種情況的原因是折射時光路可逆。若在燭焰和凸透鏡之間放一個凸透鏡（或凹透鏡），發現光屏上的像由清晰變模糊，將光屏向（或遠離）透鏡移動適當距離后光屏上再次呈現清晰的像，這樣引導學生通過實驗探究了解近視眼（或遠視眼）的矯正，完善實驗內容，體驗透鏡在生活中的應用。同時合作交流中會出現多種研究思路和方法，學生自己歸納和概括出的結論掌握得更徹底，學習困難的學生也可以在交流合作中積極性、主動性充分調動起來，教學實驗效果提高，很好地培養了學生的創新思維能力。

二、探究實驗方法，訓練發散思維，培養創新思維能力

發散思維又稱擴散思維，是指大腦在思維時呈現擴散狀態的一種思維模式。它表現為思維呈現出多維發散狀，思維視野廣闊，思維活動靈敏迅速，能提出不同凡響的新觀念，產生獨創性的構想。在初中物理實驗教學中，邏輯推理的方法就是一種發散思維，依據實驗事實推理得出與眾不同的結論，在討論交流環節因勢利導，不但活躍氣氛，還能發現奇思妙想。

如：在“探究運動和力的關系”實驗中，讓小車每次從斜面的同一高度處由靜止滑下，滑到鋪有粗糙程度不同的毛巾、棉布、木板的平面上時，觀察到小車在不同的水平面上運動的距離不同，毛巾表面上滑的近，棉布表面上滑的遠，木板表面上滑的更遠，引導學生思考交流可知：平面越光滑小車受到的阻力就越小，前進的距離就越遠。進一步輻射推理可得出：若接觸面完全光滑，即水平方向不受外力作用，平面足夠長，小車將一直運動下去。得出力不是維持物體運動狀態的原因，而是改變物體運動狀態的原因。通過實驗學生動手能力與思維能力會進一步提升。因此，在實驗中教師要引導學生對實驗探究的過程進行交流評估，旨在通過探究活動，掌握數據分析能力與邏輯推理方法，培養學生發散思維能力及嚴謹的科學態度，激發學生探究知識的興趣。

三、創新演示實驗，發展直覺思維，讓實驗成為培養學生創新能力的天地

直覺思維是指對一個問題沒有經過逐步分析，僅依據感知迅速地對問題答案做出判斷、猜想、假設，或者在對疑難問題百思不得其解之時，突然對問題有“靈感”和“頓悟”，甚至對未知事物的結果有“預感”“預言”等。直覺思維可以有意識地加以訓練和培養，只有在具備一定的知識和能力后，才會產生較為恰當的“靈感”和“預言”，是一個瓜熟蒂落的碩果。因此，教師應當引導學生大膽實踐，培養學生將物理知識運用于生活中的能力，取得應用知識解決問題的經驗，鼓勵學生對問題進行推測或猜想，有助于學生依據某些線索迅速做出直覺的判斷。教師應積極探索，創造一些具有創新意識和探索精神的實驗，以完善、擴展實驗活動，幫助學生掌握知識與技能發展直覺思維，如：課堂演示實驗和課外科技小制作、小發明活動等，讓學生用直覺（所學知識）解析生活中的物理現象。

如：驗證大氣壓存在的實驗是用水將瓶子裝滿，把紙片緊貼瓶口，倒置瓶子，紙片不會掉落。如果只裝半瓶水又會怎樣呢？將一紙片放置于瓶口，翻轉瓶子并放開手，我們驚奇地發現該紙片停留在瓶口，并且水沒有流出。為什么會出現這種情況呢？主要是由于氣壓和表面張力，將瓶子倒置過來時，紙片由于水的壓力已經稍微離開了瓶口一點，水的表面張力使瓶子和卡片之間形成了一個密縫圈，因此空氣無法進入，水也無法流出，造成瓶內空氣體積增大，氣壓減小，瓶內外壓強差使得紙片被“托舉”而不至于掉落。這樣通過演示或動手實驗培養了學生的實驗操作能力，挑戰傳統實驗，激發學生好奇心，領略物理現象的美妙與和諧，獲得“發現”成功的喜悅。

總之，教師要以扎實的學識、實驗技能基本功，開發設計實驗的熱情和想象力，做到以興趣感染興趣，以智慧啟迪智慧。鼓勵學生的創造性表現，挖掘學生的創造性潛能，讓課堂成為充滿活力與魅力的巨大磁場，促進學生創新能力的提高、科學素養的形成。

注：本文系2018年度甘肅省“十三五”教育科學規劃課題《農村初中物理實驗教學中培養學生創新思維的策略研究》的階段性研究成果，課題立項號：GS[2018]GHB3870。

作者簡介：郭懷生（1969.12—），男，甘肅天水人，大專學歷，中學高級教師，主要從事初中物理教學及其教學方法研究。