如何在實驗反思中培養學生的創新思維

物理實驗教學是對學生實施創新教育的重要手段。實驗教學中不僅注重實驗前的準備和實驗中的操作，而且要加強對實驗后的反思與總結。教師引導學生對實驗進行全方位、多角度反思，開拓學生的思維空間，使學生經歷思維多樣化訓練，從而活躍創新思維。

一、注重實驗現象的反思，培養思維的深刻性

思維的深刻性是在物理實驗基礎上，由此及彼、由表及里，進而抓住實驗的本質與內在聯系，認識實驗現象及其規律性。讓學生在動手操作過程中，認真反思不同實驗條件下的實驗現象，通過觀察、思考、概括、歸納，加深對知識的理解和應用，從而訓練學生思維的深刻性。例如，學習了“伏安法測電阻、測電功率”實驗后，教師引導學生反思：1.兩個實驗用到的共同實驗器材是什么？2.兩個實驗需要測量的相同物理量是什么？兩個實驗的電路圖有什么不同？3.兩個實驗根據的原理公式是什么？通過相互討論，對比分析，尋找異同點，有效地培養了學生思維的深刻性。

二、注重實驗條件的反思，訓練思維的靈活性

創造性思維的靈活性是指能迅速提取大腦中儲存的知識信息，進行及時地轉換變通，舉一反三，探索同一問題的不同解決方法。在實驗教學中，教師引導學生能從多角度多側面思考問題，尋求解決問題的不同實驗方案。在實驗教學中，教師應在學生已完成實驗的基礎上，適當改變實驗條件，促使學生及時改變思維角度去考慮問題，培養思維的靈活性。例如，“伏安法測電阻”的實驗后，提出以下問題讓學生反思：1.滑動變阻器在本實驗中有什么作用？實驗中若去掉滑動變阻器，能滿足實驗要求嗎？2.若實驗中沒有電壓表，增添一個已知阻值的電阻，又怎樣去測未知電阻的阻值？3.若沒有電流表又怎樣去測？4.如果滑動變阻器的阻值是已知的，電流表和電壓表只提供一個，又會有幾種方法去測？通過實驗條件的變化，會促使學生靈活地應用所學的知識去解決問題。再如，“伏安法測定電功率”的實驗后，引導學生反思，除了根據P=UI，通過測電流和電壓的方法測小燈泡的電功率外，能否運用其他方法測定小燈泡的電功率？學生經過思考，可根據歐姆定律，利用電流表和銘牌或利用電壓表和銘牌來測定電功率。

三、注重實驗器材的反思，訓練思維的敏捷性

思維敏捷性是指思維活動的反應速度及智力的敏銳程度。思維敏捷性就是在分析、解決問題的過程中，能根據問題的變換來積極主動地思維，縱橫聯系所學知識，快速而準確地作出判斷，尋找解決問題的策略。

依據所學物理知識的內在聯系，引導學生反思實驗器材，打破常規，以盡可能多的實驗方法實現相同的實驗目的。反思一：給你一只量筒和適量的水，怎樣測出一個小鐵塊的體積？反思二：給你一架天平，如何測出已知密度的小鐵塊的體積？反思三：給你一只彈簧測力計和一個盛有適量水的燒杯，如何測出未知密度的小鐵塊的體積？通過以上反思，變換實驗器材去探索同一實驗問題的解法，可有效地培養學生思維的敏捷性。

四、注重實驗設計的反思，訓練思維的流暢性

思維的流暢性是指學生善于提取大腦中的知識儲備，縱橫聯想，思路流暢，快速實現知識的順利遷移。實驗教學中教師要按照知識本身的結構規律進行漸進的實驗設計。例如，八年級上冊“在光的世界里”一章中，通過“自制針孔照相機”“自制帶透鏡的照相機”“自制投影儀”“近視眼模型”等有趣實驗，使學生在“玩”的過程中形成了對光的應用的系統認識。在九年級上冊，通過“自制小臺燈”“改造你的小臺燈”“制作亮度連續變化的小臺燈”“測量小臺燈的電功率”等實驗，使學生認識了電路、電阻、滑動變阻器、電功率等概念。在從循序漸進的實驗變換中訓練學生思維流暢性。

五、注重實驗情境的反思，訓練思維的廣闊性

思維的廣闊性是學生抓住知識之間的內在聯系，全面的分析和思考問題，集中表現為思路開闊，善于對物理問題做出廣泛的聯想。在物理實驗教學中，教師引導學生反思物理實驗情境，讓學生全面地看問題，認清事物的本質特征。例如，“液體的壓強”實驗，教師啟發學生反思實驗情境：液體內部只有向下的壓強嗎？有沒有向上的壓強？側面有沒有壓強?不同深度的液體壓強是否相同？液體壓強與什么有關？等等。學生用壓強計模擬潛水器，研究液體內不同位置的壓強情況，從而得到液體壓強只與液體的密度和浸入液體的深度有關，與其他因素無關。

六、注重實驗現象的反思，訓練思維的獨立性

思維的獨立性是指思維活動中能獨立地發現問題，并通過思考、分析從而解決問題。在物理實驗過程中，學生往往會發現一些“異常現象”，教師要引導鼓勵學生運用所學知識去理解發生異常現象的原因，并讓學生自己發現解決問題的方法。例如，在“組成串聯電路”實驗中，閉合開關后，有的學生觀察到一只燈亮，另一只燈不亮。學生產生質疑：“串聯電路中一只燈泡壞了，為什么另一只燈泡還亮？”學生產生了錯誤的判斷，教師指導學生反思實驗現象，抓住串聯電路的特點去分析、思考問題，探明一只燈泡不亮不是壞了，而是加在這只燈泡兩端電壓過低的原因造成的。

綜上所述，物理實驗教學中引導學生進行反思，可優化實驗策略，創新實驗設計，增強實驗效果，揭示實驗本質。更重要的是通過對物理實驗進行反思，可有效地訓練學生創造性思維品質，從而培養學生的創造性思維能力。