物理實驗方法與創造性思維的關系

朱星翰

摘 要：我們青少年在進行任何物理實驗的時候都需要一定的物理實驗方法去實施。但是就目前學校實驗課進行的物理實驗來看，無論是從整體的實驗內容框架，還是進行具體的實驗項目，其中我們要做的就只是進行一些實驗目的、原理、儀器、步驟、數據等的記錄與處理，接著就是對實驗結果進行分析驗證，可能還會有計算。但是對于如何達到預期實驗目的方法則并沒有突出其地位的單獨做一板塊來系統的介紹實驗思考過程。大多數情況下就是將這一思考過程或這方法很精簡的寫入實驗目的那塊，以作為其內容的臨時性擴充說明。然而對實驗方法的分析是檢驗我們青少年是否具備創造性思維的重要途徑。本文就這一問題對物理實驗方法與創造性思維的關系的進行探討。

關鍵詞：物理實驗；教學活動；實驗方法；創造性思維

中圖分類號：G640 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）13-0207-02

那么什么是創造性思維呢？它是指人們經由已經掌握的知識體系、規律方法、處理經驗等的應用于對客觀事物的研究分析發現其新的規律，進而產生新的思想、理論、知識體系等的思維模式[1]。然而對于我們青少年來說，思考問題的形式已經趨于成熟和穩定，并能夠在日常學習中進行系統的論證性思維活動，能運用自身已經吸收的知識體系去探索客觀規律，對于各類問題的解決也有自己不一樣的想法，從而體現出各自思維的個性與創造性。所以創造性思維是我們青少年具有的特質，應當通過實踐方法來發展青少年的創造性思維，這二者是有密不可分的關系的。

1 尋求實驗方法會促進創造性思維的發展

利用不同的實驗方法去探求從不同的角度解決問題的可能性的形式，是為思維的發散形式，而發散思維的產生是進行創造性思維活動的必要前提，此后發散思維的聚合便是確定解決問題的方向，以此獲得問題最后的解決途徑。那么對于我們青少年又如何去踐行上述的思維活動呢？又怎樣利用創造性思維解決實際問題呢？為此，我認為學校進行課題實驗時，教師要能引導我們的思維積極參與到問題探究當中，鼓勵我們探求解決問題的各種方法，再根據客觀條件對各種實驗方法進行驗證分析，實驗中每個環節出現的變量進行分析比較，最后比較出一個最優解[2]。在上述的實驗教學踐行當中，我們的創造性思維就可以得到鍛煉，并能最大限度地發揮出來。研究表明，利用創造性思維解決問題的本質上就是對自身思維進行“發散，聚合，再發散，再聚合”多次循環的結果，而實驗方法的習得就是上述的循環過程。

2 創造性思維能力對尋求實驗方法的促進作用

就我們青少年的學習的特點而言，主要表現出獨立自主以及探索冒險的精神，并且它們的增長是與年級成正相關的。所以引導青少年發展創造性思維，并將之用于物理實驗方法的探求中，起到的促進作用是不容小覷的。

2.1 創造性思維促進新穎的實驗方法的產生

在青少年的物理實驗教學當中，應把創造性思維在實驗方法中的創新運用作為重點培養。大多情況下，對于物理實驗中實驗對象的檢測驗證是有多種不同的實驗方法的，只是因為教學計劃、實驗指導員能力等原因，它們平時便成為隱性的存在。為此理應向學生明確，實際驗證中并不是僅有一種或幾種實驗方法而已，應當引導學生能夠發揮自己的創造性思維去踐行出的更為巧妙的實驗方法來因為全新的巧妙的實驗方法有時能夠突破問題的瓶頸。物理實驗自身的發展史也是不斷向前推進的，譬如推動物理實驗重大進步的伽利略，他通過斜面實驗證明了勻加速直線運動的主要特點，并創造新將其推廣到驗證自由落體運動，憑此進一步推翻了科學界上千年之久的亞里士多德的落體理論。伽利略采取的實驗方法的精度很高，不管重復實驗多少次，其得到的實驗結果都是基本一致的，其巧妙的實驗方法也創造性地發掘困擾許久的自由落體運動的本質。目前物理實驗教程對不同的實驗方法的介紹大致為以下兩種情況：首先，根據不同的實驗原理，相應的采取不同實驗方法；其次，基于一樣的實驗原理，但是使用的實驗方法卻不一致。如液體粘滯系數的測量依據的基本原理均為斯托克斯定律，但采用的實驗方法根據不同的情況有：毛細管法、落球法、和旋轉圓筒法。之所以出現不同的實驗方法，是因為在實際操作物理的過程當中，創造性思維的活動所驅使的結果。所以一旦創造性思維啟用，就可以創造出解決問題的很多可能性。

2.2 創造性思維促進關鍵技術的革新和發展

物理實驗的實驗方法中除了構建方法框架的過程外，還包含對某種關鍵技術的靈活應用，不能將其拘泥于原有操作模式上，這一關鍵技術也很有可能成為解決問題的突破口。例如在彈性模量的測試的實驗中，細微的長度彈性變化就是實驗過程中的關鍵技術部分，是實驗方法能否解決實驗問題的關鍵突破點了[3]。對預測微發的探究一直在進行，研究希望能創造出更多樣的測微方式。因此在傳統的直接測微法、光杠桿測微法的基礎上，逐漸創造新的發展出了干涉法、衍射法、電容傳感法、霍耳元件法、計算機實時測量法、電感傳感法、光電智能法等多種測微方法。雖然每種測量方法都有各自的缺點存在，但創造性的方法使用還是值得肯定的，重要的關鍵點在于以往固定技術使用的創造性革新，這是物理實驗方法和創造性思維靈活的結果。上述舉的實例僅僅是物理實驗中的一小部分，還有更多的可能性等著我們的創造性思維去發掘。

3 實驗教學中加強對青少年創造性思維的培養

3.1 實驗教學中突出和強調實驗方法

物理是一門實驗性很強的學科，其中的新概念、新發現的產生主要就是根據于物理實驗，此外科學界里的新的突破也是要經歷實驗方法的進一步更新與發展的，進而完成新的科學革命。因而實驗方法在物理實驗當中有相當重要的作用，尤其是對于物理實驗內容體系的建立有著重大的影響。對于物理實驗教學中的指導老師的地位也要強調出來，因為其在整個實驗當中的對于我們青少年的指引作用是毋庸置疑的。

3.2 創設實驗方法的問題情景，啟發青少年創造思維

物理實驗原理中是會夾雜著實驗方法的，實驗教學中指導教師應當加以強調。有些實驗原理實質確實簡單明了，主要解決的問題就是談求出最為合適的實驗方法，也可以說是找到問題的最優解。而最優的實驗方法就是在以往的基礎上不斷改善、進步而來的。這對實驗指導教師的教學方法有較高的要求了，學生思維被指導教師啟發引導，實驗教學當中要以實驗方法為側重點，層層遞進，逐步發展學生的創造性思維。此外，實驗方法形成的這個思維活動過程也是尤為重要的，可能實驗原理很簡單，但是如何用最為簡便有效的方法來驗證呢？為什么要采取所設想的方法呢？又怎樣將設想的實驗方法一步一步條理清晰地做出來呢？為什么這一步必須這么做，換成其他方式就不行了呢？……種種這些問題都要經過思考，這種思考實驗方法的形式才能對我們青少年的創造性思維能力的養成與發展產生極大的促進作用。如果直接地將實驗方法步驟給出來，就算學生知道實驗的驗證過程，但對于實驗原理的實質或是問題的解決并不能真正的理解，換句話說，學生對實驗思想以及實驗方法的如何的形成過程并沒有真正的領悟到，又或者說學生的思維并沒有跟上這個給定實驗方法的過程，這樣的照葫蘆畫瓢的教學方式的結果并不會有良好的成效，又何來的創造性思維的產生。

4 結語

如何培養并發展我們青少年的創造性思維？踐行的物理實驗的實驗方法中的內容的創造性和重要性與創造性思維的養成是密不可分的關系。而物理實驗當中的教師就成為重要的啟發者、引導者的角色，他們的打破陳規對于我們青少年自主獨立進行實驗方法的探究以及創造性思維的發掘是很重要的；他們的引導對于我們青少年的創新能力的提高以及通過使用不一樣的實驗方法對問題的創造性解決起到很大的促進作用。

參考文獻

[1]高虹.大學物理實驗教學中培養學生創造性思維的探究[J].現代職業教育，2015，（19）：112-113.

[2]宗一博.試論高中物理實驗學習過程培養創新思維的方法[J].數理化解題研究，2016，（3）：73-73.

[3]溫俊霞.強化物理實驗教學，培養學生創新能力[J].教育界，2014，（26）：148-148.