让创新思维能力在物理实验教学中萌发

郭怀生 王卫东

（甘肃省天水市秦州区皂郊中学，甘肃天水 741002 ）

引 言

物理学是研究物体运动规律和物质基本结构的学科。物理学的发展以及物理学自身的研究，都决定了它是一门以实验为基础的学科。物理实验有助于学生理解和掌握物理规律、知识，有助于塑造学生的科学态度、优秀品格，有助于培养学生的创新意识。党的十九大报告指出，坚定实施科教兴国和教育优先发展战略，科技创新为国家发展注入了活力。科技发展与物理创新日益密切，物理创新推动社会发展和人类文明进步的作用更加明显。在初中物理教学中培养学生的创新思维能力，显得尤为重要。随着国家大力推进义务教育均衡发展，学校物理实验室建设得到加强，物理教学实验条件得到不断改善，为实验教学活动的深入开展注入了活力，提供了便利条件。这就需要教师进一步更新观念，创新方法，联系生产生活中的实际，完善实验内容和方式，提高实验教学水平和学生的实验能力。本文结合笔者实践经验，谈谈在物理实验教学中如何调动学生的学习积极性，培养学生的创新思维能力。

一、改进实验教学方法，增强学生创新思维意识

创新思维能力培养的目标，是在学生掌握知识与能力的同时，培养他们的创新素质。义务教育阶段，学生的创造性火花可能光芒四射，也可能渐渐熄灭。教育既有可能为创新提供发展的契机和动力，也有可能阻碍甚至扼杀学生创新意识的形成和能力的发展。实验教学中，如果教师设计了方案，让学生根据方案按步骤去做，那么无疑会扼杀学生的创新能力。人教版初中物理教科书注重对学生实验技能的培养，通过实验情境导入启发学生提出问题，进行猜想、假设，而设计实验、分析论证、评估交流等环节则有利于发挥学生的主观能动性，在教师的引导下由学生完成实验设计方案，经历解决问题、克服困难的探索性和创造性训练，体验探究的乐趣，调动学生的学习积极性，这有利于其创新思维意识的养成。

如在探究平面镜成像特点的实验中，教师可让学生设计实验方案，自由选择器材，给予学生做实验的条件。学生参与热情高，兴趣浓厚，相互交流，不断改进实验方法：（1）蜡烛越粗，误差越大，如果在两张卡片上画一个大小相同的圆替代蜡烛，则能提高实验的精确度。（2）用薄玻璃比厚玻璃更易确定像的位置。（3）有色玻璃好于透明玻璃，其所成的像更亮，薄玻璃贴上汽车反光膜效果更好。该实验由于给予学生选择和尝试的权利，在合作交流中出现多种研究思路和方法，学生的积极性、主动性和创造性被充分地调动起来，真正成为实验探究的参与者，而不是教材实验的简单重复者。这提升了实验教学的效果，培养和发展了学生的创新思维能力。

二、注重观察思考，训练学生的发散思维能力

发散思维是指从观察到的一个问题出发，采用多种思维方式去解决问题的思维。这种思维活动灵敏，能使人见解独到，有敏锐的洞察力，且能够触类旁通，不受思维定式的约束[1]。观察思考，有利于培养学生的发散思维，它是物理课程三维目标中的过程与方法目标；有利于培养学生形成一双能发现的眼睛、一个会思考的大脑，是学生具有创新思维能力的重要品质。

例如，教师在让学生对通过导体的电流与导体两端的电压和导体电阻的关系进行分组实验时，可以引导学生思考滑动变阻器在电路中的作用：在探究I与U的关系实验中，控制R不变，滑动变阻器的作用是保护电路和调节电阻两端的电压变化；在探究I与R的关系实验中，控制U不变，滑动变阻器的作用是保护电路和调节电阻两端的电压不变。这是应用控制变量法进行的学生探究性实验，能使学生的操作能力和分析能力得到一定的锻炼。通过实验，学生解决问题的能力与探究能力会进一步提升。在实验中，教师要引导学生评估探究过程，通过探究活动，掌握控制变量法、图像分析法等科学研究方法，提高数据分析能力，得出有共性的结论。通过思考滑动变阻器在两个实验中的作用，培养学生的发散思维能力及严谨的科学态度，学生激发探究知识的兴趣和热情。

三、创新实验模式，发展学生直觉思维能力

发展直觉思维就是引导学生大胆实践，勇于创新，乐于创造，积累应用知识解决问题的经验和触动思维的灵感，培养学生依据某些线索迅速做出判断或是利用身边的事物进行发明创造的能力。教师应创造一些具有创新意识和探索精神的实验，切实完善和扩展实验活动，帮助学生掌握知识与技能，加深学生对学习过程与方法的理解，培养学生热爱科学的情感[2]。

在创新课堂演示实验时，教师可开放实验室，开设第二课堂，进行课外科技小制作和小发明等。例如，制作“神奇转框”时，可以在一节5 号电池两端各吸一个圆形强力永磁铁，竖直放置，一段铜线做一个方框，框的上部中间凹下，与电池正极相连的磁铁接触，下部中间两端紧贴在与电池负极相连的磁铁两侧，该方框就可以绕电池持续转动。若把此两端吸有磁铁的电池放在一个铜线做成的弹簧内，该电池就会由弹簧一端运动到另一端。如果把它放在展开的锡箔纸上，它会滚动，电池方向不同，滚动方向也不同。本实验通过创新操作，将电与磁关联起来，把抽象的物理规律通过演示实验直观形象地反映出来。学生看到电池、磁体及有关运动，就能猜想到磁场对电流的作用，以及磁场中通电导体受力的方向还与电流方向有关。如果不告诉学生电池底下是磁体，设置悬念引发学生的猜想，更能激发他们的兴趣和好奇心。这样通过创新演示实验激发学生的学习兴趣，由观察到的某个现象联想到相关知识，可以培养学生的直觉思维和分析能力，领略物理现象的美妙与和谐，收获“发现”成功的喜悦。

结 语

总之，教师要坚持通过实验教学激发学生的创新思维和创造能力，鼓励学生的创造性实践，挖掘学生的创造潜能，培养学生的创新品格[3]。教学过程应是以智慧启迪智慧，以创新培育创新，让教师充满智慧，让学生充满热情，让课堂成为充满活力与魅力的巨大磁场，促进学生创新能力的提高，培养学生的科学素养。