在初中光學實驗教學中培養(yǎng)學生的發(fā)明創(chuàng)新能力

黃海文　馮桃紅

摘 要：通過協(xié)助學生的一次對光學實驗改進的探究嘗試，進一步認識到學生巨大的創(chuàng)造性，再次給教學如何進行創(chuàng)新教育帶來啟發(fā)。在創(chuàng)造性活動中，要經(jīng)過從發(fā)散思維到輻合思維，再從輻合思維到發(fā)散思維，多次循環(huán)最終完成設計目標，這很好地鍛煉了學生的思維能力，也培養(yǎng)了他們的思維習慣。對于老師和學生而言，在思維獨特性培養(yǎng)方面還沒有有效措施前，學生中出現(xiàn)的這種情況教師的及時肯定和幫助，可能是較好的培養(yǎng)發(fā)散思維獨特性的方式。

關鍵詞：創(chuàng)新性思維；發(fā)散思維；輻合思維

創(chuàng)新可以來源于生活、生產實踐、家庭的育人環(huán)境，但最根本的獲取和學習的途徑是教育。江澤民同志在十六大報告中指出：“創(chuàng)新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發(fā)達的不竭動力。也是一個政黨，永葆生機的源泉?！笨梢妱?chuàng)新對個人、民族、國家、政黨的重要。第三次全教會強調：“教育在培養(yǎng)民族創(chuàng)新精神和培養(yǎng)創(chuàng)造性人才方面，肩負著特殊的使命?！苯逃ぷ髡咭羞@種使命感和責任感，首先要有創(chuàng)新精神，大膽進行教學改革，努力探索適合學生發(fā)展的教學新方法。

傳統(tǒng)的教學是一種應試教學，它以社會為出發(fā)點，把人當作社會生活的客體來塑造，它注重的是知識的灌輸和復制。傳統(tǒng)的教學考什么、教什么，跟考試無關的知識很少沾邊，思想品德更談不上。方法一般是先講定理、定律，再依照定理、定律講解實例，忽視了知識的產生過程。為了分數(shù)，大搞題海戰(zhàn)術，使學生疲于應付，自由發(fā)展的空間沒有了，創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力自然也就得不到應有的培養(yǎng)。

我認為創(chuàng)新，從狹義上講是指少數(shù)發(fā)明家、科學家、藝術家首創(chuàng)前所未有的事物的過程；從廣義上講凡是憑借自己的智能去發(fā)現(xiàn)、掌握他們尚未知曉的知識，并運用它們就是創(chuàng)新的表現(xiàn)。所以創(chuàng)造力是一種人類普遍具有的能力，還可以通過教育培養(yǎng)提高。而以實驗為基礎的物理學科是培養(yǎng)學生創(chuàng)造性，促進學生全面發(fā)展的良好平臺和重要途徑。正因為如此，讓我再一次在光學實驗教學之中感受到了學生無以限量的創(chuàng)新思維火花。

創(chuàng)新性思維并非游離于其他思維形式而存在，它包括了各種思維形式。創(chuàng)新性思維是以感知、記憶、思考、聯(lián)想、理解等能力為基礎，以綜合性、探索性和求新性特征的高級心理活動。創(chuàng)新性思維有兩種最基本的類型，即發(fā)散思維和輻合思維。

在創(chuàng)造性活動中，要經(jīng)過從發(fā)散思維到輻合思維，再從輻合思維到發(fā)散思維，多次循環(huán)完成，這兩種思維是辯證的、相輔相成的關系，其中發(fā)散占主導地位。

例如：在最近的一次“透鏡成像規(guī)律探究”實驗中就表現(xiàn)得尤為突出。

“透鏡成像規(guī)律探究”實驗儀器用到了：蠟燭、凸透鏡、光屏、光具座。實驗中要求學生調整物距和像距，找到蠟燭清晰的像，再利用記錄的結果分析物距、像距和成像性質特征之間的關系。在實驗探究過程之中，就有一些思維活躍的學生提出這個實驗至少有如下四個缺點：

1.以蠟燭火焰為發(fā)光物體，比對其成像，但是火焰擺動不定，火焰輪廓不清楚導致實像邊界也不清晰，極不利于確定實像的位置，因此同學們找的像距誤差就比較大，甚至出現(xiàn)了同一個物距值對應幾個差距較大像距的情況。

2.以蠟燭火焰為發(fā)光物體成像，所成實像擺動不定，而且隨著蠟燭的燃燒，燭焰逐漸是變大的，這對于探究物距和像距的大小關系對物象大小的影響很大，尤其當物距在兩倍焦距附近變化

時，所得的倒立實像大小分辨困難，導致一些同學很難歸納出：物距等于二倍焦距時，像距也等于二倍焦距，此時物像等大等等

結論。

3.從環(huán)保上說，在實驗中燃燒的蠟燭放出了很多十分難聞的氣體，污染了我們周圍的空氣，使我們的呼吸道十分難受。燃燒的蠟燭熔化后粘到光具座和試驗臺上比較難清理。

4.從節(jié)能上說每次“透鏡成像規(guī)律探究”實驗，我們一個年

級7個班全部完成這個實驗，至少用掉30支蠟燭，也是一個較大的消耗。

對于學生們智慧的閃現(xiàn)我欣喜地給予了贊揚與肯定，并引導他們就上述問題展開聯(lián)想，鼓勵他們發(fā)散思維進行探究，解決上面的幾個問題。并且給他們提供了工具、材料，幫助他們了進行試驗驗證，經(jīng)過了幾天的設計與實驗，同學們先后推出了幾個改進方案：

方案1.利用凸透鏡和小燈泡制作一個小型平行光源，提供平行光，在光源前面放一個鏤空的箭頭，于是就產生了一個發(fā)光的物體，然后用它代替蠟燭的火焰進行成像，并用直尺測量大小，進行物像大小比對。

方案2.在原先實驗的基礎上，直接用燈泡的燈絲作為發(fā)光物體替代蠟燭進行成像。

方案3.利用高亮發(fā)光二極管作為發(fā)光物體，根據(jù)需要在小電路板上拼成自己想要的形狀形成成像物體，并且在電路板上面粘上一張坐標紙用于測定物體的大小，而在光屏上同樣粘上一張坐標紙，用來確定像的大小，以便于在實驗中比對物體和像的大小關系。

通過對上面的方案進行分析評估，學生對個方案的優(yōu)劣有

了自己的評價，最后學生們將優(yōu)勝獎評給了第三小組，并給出了

評價：

雖然三種方案都解決了空氣污染問題以及資源浪費問題，但是從實驗的有效性上三種方案的表現(xiàn)各有優(yōu)劣：方案1的發(fā)光物體制作較為復雜，如果用亮度高的光源也會產生怪味，在物像大小差異的對比上較第三種方案差；方案2結構簡單，現(xiàn)象明顯，但是最大問題是物象大小差異的對比很不方便也不準確，而對這些問題方案3都有了較好的解決。

經(jīng)過了這次嘗試讓我進一步認識到學生們的巨大創(chuàng)造性，再次給我在教學如何進行創(chuàng)新教育給予啟發(fā)。學生們在創(chuàng)新活動過程中展開聯(lián)想，培養(yǎng)發(fā)散思維的流暢性，在較短的時間內產生較多的聯(lián)想，設計出了若干解決方案。這種圍繞某個事物橫向或縱向的展開聯(lián)想，可有效地提高學生的思維廣度和深度，為創(chuàng)新性思維打好扎實基礎。最可貴的是學生們克服了思維定勢（思維定勢可使我們較快地找到解決問題的途徑，但有時也會陷入思維定勢的陷阱。）強化了發(fā)散思維的變通性，能做到觸類旁通，舉一反三，突破常規(guī)，不跟著之前的方案一成不變，而能另辟蹊徑?；顒又袑W生們表現(xiàn)出超常思維，發(fā)散思維的獨特性對于學生們今后的學習、教師的教學都是及其可貴的。在創(chuàng)造性活動中，要經(jīng)過從發(fā)散思維到輻合思維，再從輻合思維到發(fā)散思維，多次循環(huán)最終完成設計目標，這很好地鍛煉了學生的思維能力，也培養(yǎng)了他們的思維習慣。對于老師和學生而言在思維獨特性培養(yǎng)方面還沒有有效措施前，對于學生中出現(xiàn)的這種情況教師的及時肯定和幫助，可

能是較好的培養(yǎng)發(fā)散思維獨特性的方式。

參考文獻：

[1]趙承福.對創(chuàng)造教育的幾點認識[J].教育研究，2002（6）.

[2]2001-2005年中國青少年科學技術普及活動指導綱要.實施項目總課組.科技教育創(chuàng)新：在行動中[C].北京：學苑出版社，2002（5）.

（作者單位 黃海文：新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊實驗學校 馮桃紅：新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊第66中學）