創造性思維與物理實驗教學

【摘 要】初中物理實驗形象生動、容易做成，而且富有動手操作和探索因素，非常迎合學生的心理特征。在實驗教學中，教師若能精心設計處理實驗內容，挖掘物理實驗的創造性成分，使學生在實驗中始終處于思考的情境，就會不斷激發學生創造性的“思維火花”。因此，重視實驗教學，促使學生多思、多疑，啟迪學生智慧是培養創造性思維的有效途徑。

【關鍵詞】物理課堂 實驗教學 創造性思維

創造性思維的培養，應體現對其特征品質進行良好的培養。

一、改演示實驗為學生實驗，培養創造性思維的“自我獨立性”

創造性思維的“自我獨立性”表現為：⑴敢于對人們“司空見慣”或認為“完美無缺”的事物提出懷疑；⑵力破陳規，銳意進取，勇于向舊的傳統和習慣挑戰；⑶能夠主動否定自己，打破“自我框框”。

在中學生的思維培養中，教師應引導學生的思維特征由模仿向支持己見過渡。演示實驗一般都是教師動手，學生觀察，由于教師具有較高的實驗技能，再加課前的充分準備，實驗結果都較理想。雖然它有利于學生對物理概念、規律的理解，但無形中就會使學生“迷信權威”。然而將演示實驗改為學生實驗，由于各個學生參差不齊的知識水平及實驗技能，實驗當中容易出現各種與結論不相符合的結果，這很容易引起學生對教材中的實驗結論產生“懷疑”。在進取心的驅使下，為確信自己的實驗結果而重做，甚至多次做，當自己的實驗結果與教材中結論一致且確信自己的實驗無錯，才會消除懷疑心理。

如改初二“瓶子吞蛋”實驗為學生實驗（為經濟起見，雞蛋也可用同等大小的氣球代替），由于這個實驗獲得成功有點要求：一是雞蛋剛好卡住瓶口，密封要好，二是棉花燃燒煙霧不可過多。如學生不注意這兩點，實驗很可能失敗，由此對大氣壓的存在產生了懷疑心理，為探求正確結論重做，待實驗成功甚至經多次成功才確信大氣壓的存在。又如改初二物理“水杯——厚紙”實驗為學生課堂實驗，由于這個實驗獲得成功有兩點要求：一是杯中水足夠滿；二是厚紙必須蓋嚴杯口。如學生不注意這兩點，實驗很可能失敗，由此對大氣壓的存在產生了懷疑心理，為探求正確結論重做，待實驗成功甚至經多次成功才確信大氣壓的存在。當然，也有的學生實驗一次成功，但從思維培養角度而言，失敗比成功更有意義。

二、增加演示實驗的創造成分，培養創造性思維的“主動探索性”

創造性思維的“主動探索性”表現為：⑴發現一種現象后，立即縱深一步，探求其產生原因；⑵看到一種現象后，立即想到它的反面；⑶發現一種現象后，便聯想特點與之相反的事物。

演示實驗是形成物理概念、導出物理規律的主要方法之一，它是思維探索的第一感性材料。感性材料越豐富，興趣就越大，主動探索的情感就越強，而興趣和情感又包含著豐富的思維因素，所以增加演示實驗的創造性成分，有利于培養學生思維的“主動探索性”。如初二物理的“托里拆利實驗”，在演示完大氣壓支持著管內水銀柱以后，進一步演示：⑴使玻璃管傾斜一定角度，觀察水銀面高度差。⑵將玻璃管上提或下壓一些，觀察水銀面高度差。⑶換用較細或較粗的玻璃管重做上述實驗，觀察水銀面高度差。⑷把兩端開口的玻璃管的一端用塞子塞緊，從開口端向管內灌滿水銀，將管口堵住，然后倒插在水銀槽中，放開堵管口的手指，讓學生觀察水銀面高度差并設疑：拔出塞子時會有什么現象？學生積極思維后再用實驗驗證。⑸一個兩端開口的玻璃管，倒插在水槽里，讓學生思考：怎樣才能使水上升？然后再實驗驗證。

顯然，在增做的演示實驗中，可以激進學生對“大氣壓”問題的主動探索，為理解“大氣壓的存在及測定”提供了豐富的感性材料，為“大氣壓”的教學打下了良好的基礎。

三、改“測量、驗證”實驗為設計型實驗，培養創造性思維的“多向選擇性”

創造性思維的“多向選擇性”，就是善于從不同角度想問題，而將“測量、驗證”實驗改為設計型實驗有利于培養創造性思維的“多向選擇性”。但不提供任何線索要求學生獨立對“測量、驗證”實驗設計新的實驗，對中學生來說，確是難事。因此教師應從以下兩個不同角度擇其一給予啟發：一是將各種不同的實驗原理的器材分套，引導學生由分套的實驗器材依據相應的原理，從而設計相應的實驗方法；二是提供各種不同的實驗方法的原理，引導學生從實驗原理出發，選擇相應的器材而設計相應的實驗方法。

如初三物理學完“歐姆定律”全章后，可將“伏安法測電阻”實驗改為設計性實驗：下面是不同測量電阻實驗的分套器材，請根據各套器材設計不同的實驗。

共用器材：待測電阻、電源、電鍵各一個，導線若干。

⑴伏特表、安培表、滑動變阻器各一個，共用器材；

⑵伏特表兩個，已知電阻，共用器材；

⑶安培表兩個，已知電阻，共用器材；

⑷伏特表一個，已知電阻，共用器材；

⑸安培表一個，已知電阻，共用器材；

設計這樣的實驗，通過學生的思維和教師的點撥，有利于培養思維的“多向選擇性”。

總之，創造性思維能力的發展不可能從理論上獲得，實踐是提高創造性思維能力最深厚的根源和基礎，所以要提高創造性思維能力，必須進行思維訓練，而物理實驗教學是進行思維訓練最好時機。