初中物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的探索與實踐

摘 要：物理實驗教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生積極性和主動性，讓學(xué)生具有發(fā)現(xiàn)新問題，產(chǎn)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(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)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(xué)積極有效開展。

關(guān)鍵詞：物理實驗;培養(yǎng)學(xué)生;創(chuàng)新思維

物理學(xué)是一門基于實驗的學(xué)科。隨著實驗室建設(shè)不斷加強，實驗條件不斷改善，實驗教學(xué)活動深入開展，促進了教育理念變革，教與學(xué)的角色發(fā)生轉(zhuǎn)化，教師的教學(xué)輕注入重啟發(fā)，教學(xué)過程不再是教師滿堂灌，學(xué)生滿堂喊。實驗教學(xué)日益重視，借助儀器設(shè)備幫助學(xué)生加深對知識的理解，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、興趣和創(chuàng)新能力。要求教師更新觀念，創(chuàng)新方法，實驗教學(xué)內(nèi)容和形式不斷改進完善，更加注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和科學(xué)素養(yǎng)，全面提高教書育人能力和實驗教學(xué)水平，促進學(xué)生全面發(fā)展。

一、改進實驗教學(xué)，調(diào)動學(xué)習(xí)的好奇性和主動性，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力

創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的目的是在傳授學(xué)生知識、發(fā)展能力的同時，培養(yǎng)他們創(chuàng)新素質(zhì)和創(chuàng)造能力的形成。教學(xué)方法既有可能促進創(chuàng)新能力的發(fā)展，又有可能阻礙創(chuàng)新意識的形成，物理實驗主要是啟發(fā)探究性教學(xué)，通過情境導(dǎo)入啟發(fā)學(xué)生提出問題、進行猜想假設(shè)、設(shè)計實驗、分析論證、評估交流等方法過程探究物理規(guī)律，讓學(xué)生經(jīng)歷解決問題和克服困難的探索性和創(chuàng)造性訓(xùn)練，既體驗探究過程的樂趣，又教會了學(xué)生學(xué)習(xí)知識的過程和方法，促進創(chuàng)新能力的發(fā)展，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和好奇性。

如：在探究“凸透鏡成像規(guī)律”的實驗中，光屏上呈現(xiàn)清晰的像時，若保持蠟燭和光屏位置不變，讓學(xué)生移動透鏡，觀察光屏上能否再次呈現(xiàn)清晰的像，通過實驗探究發(fā)現(xiàn)，前后兩次出現(xiàn)的像放大和縮小正好相反，引導(dǎo)學(xué)生交流討論，出現(xiàn)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(fā)現(xiàn)光屏上的像由清晰變模糊，將光屏向（或遠(yuǎn)離）透鏡移動適當(dāng)距離后光屏上再次呈現(xiàn)清晰的像，這樣引導(dǎo)學(xué)生通過實驗探究了解近視眼（或遠(yuǎn)視眼）的矯正，完善實驗內(nèi)容，體驗透鏡在生活中的應(yīng)用。同時合作交流中會出現(xiàn)多種研究思路和方法，學(xué)生自己歸納和概括出的結(jié)論掌握得更徹底，學(xué)習(xí)困難的學(xué)生也可以在交流合作中積極性、主動性充分調(diào)動起來，教學(xué)實驗效果提高，很好地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

二、探究實驗方法，訓(xùn)練發(fā)散思維，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力

發(fā)散思維又稱擴散思維，是指大腦在思維時呈現(xiàn)擴散狀態(tài)的一種思維模式。它表現(xiàn)為思維呈現(xiàn)出多維發(fā)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(chǎn)生獨創(chuàng)性的構(gòu)想。在初中物理實驗教學(xué)中，邏輯推理的方法就是一種發(fā)散思維，依據(jù)實驗事實推理得出與眾不同的結(jié)論，在討論交流環(huán)節(jié)因勢利導(dǎo)，不但活躍氣氛，還能發(fā)現(xiàn)奇思妙想。

如：在“探究運動和力的關(guān)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(yuǎn)，木板表面上滑的更遠(yuǎn)，引導(dǎo)學(xué)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(yuǎn)。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(tài)的原因，而是改變物體運動狀態(tài)的原因。通過實驗學(xué)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(dǎo)學(xué)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(shù)據(jù)分析能力與邏輯推理方法，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，激發(fā)學(xué)生探究知識的興趣。

三、創(chuàng)新演示實驗，發(fā)展直覺思維，讓實驗成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的天地

直覺思維是指對一個問題沒有經(jīng)過逐步分析，僅依據(jù)感知迅速地對問題答案做出判斷、猜想、假設(shè)，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(jié)果有“預(yù)感”“預(yù)言”等。直覺思維可以有意識地加以訓(xùn)練和培養(yǎng)，只有在具備一定的知識和能力后，才會產(chǎn)生較為恰當(dāng)?shù)摹办`感”和“預(yù)言”，是一個瓜熟蒂落的碩果。因此，教師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生大膽實踐，培養(yǎng)學(xué)生將物理知識運用于生活中的能力，取得應(yīng)用知識解決問題的經(jīng)驗，鼓勵學(xué)生對問題進行推測或猜想，有助于學(xué)生依據(jù)某些線索迅速做出直覺的判斷。教師應(yīng)積極探索，創(chuàng)造一些具有創(chuàng)新意識和探索精神的實驗，以完善、擴展實驗活動，幫助學(xué)生掌握知識與技能發(fā)展直覺思維，如：課堂演示實驗和課外科技小制作、小發(fā)明活動等，讓學(xué)生用直覺（所學(xué)知識）解析生活中的物理現(xiàn)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(zhuǎn)瓶子并放開手，我們驚奇地發(fā)現(xiàn)該紙片停留在瓶口，并且水沒有流出。為什么會出現(xiàn)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(jīng)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(nèi)空氣體積增大，氣壓減小，瓶內(nèi)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(yǎng)了學(xué)生的實驗操作能力，挑戰(zhàn)傳統(tǒng)實驗，激發(fā)學(xué)生好奇心，領(lǐng)略物理現(xiàn)象的美妙與和諧，獲得“發(fā)現(xiàn)”成功的喜悅。

總之，教師要以扎實的學(xué)識、實驗技能基本功，開發(fā)設(shè)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(xué)生的創(chuàng)造性表現(xiàn)，挖掘?qū)W生的創(chuàng)造性潛能，讓課堂成為充滿活力與魅力的巨大磁場，促進學(xué)生創(chuàng)新能力的提高、科學(xué)素養(yǎng)的形成。

注：本文系2018年度甘肅省“十三五”教育科學(xué)規(guī)劃課題《農(nóng)村初中物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)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(xué)歷，中學(xué)高級教師，主要從事初中物理教學(xué)及其教學(xué)方法研究。