在物理实验教学中培养学生的创造性思维

张丽蓉

教育学认为：创造性思维能力的发展不可能从理论上获得，实践是提高创造性思维能力最深厚的根源和基础，所以要提高创造性思维能力，必须进行实验训练。物理学是以实验为基础的自然科学，物理概念、物理规律是从实际问题中抽象、概括出来的，而物理实验对于培养学生的创造性思维有着不可取代的作用。初中学生刚刚开始学习物理，学习方法及抽象思维能力都还没有形成，因而，从加强学生实验着手进行创造性思维的教学显得尤为重要。在初中物理实验教学中，教师若能精心设计处理实验内容，挖掘物理实验的创造性成分，使学生在实验中始终处于愤悱的情境，就会不断激发学生创造性的“思维火花”。因此，重视实验教学，促使学生多思、多疑，启迪学生智慧是培养创造性思维的有效途径。

一、让学生参与演示实验，培养创造性思维的积极性

而演示实验现象本身具有生动、新奇、形象的特点，对学生有极大的吸引力，容易引起学生的注意，可以使学生产生浓厚的兴趣，但这种兴趣往往是对实验现象本身的兴趣。演示实验一般都是教师动手，学生观察，由于教师具有较高的实验技能，再加课前的充分准备，实验结果都较理想。虽然它有利于学生对物理概念、规律的理解，但无形中就会使学生“迷信权威”。 学生缺少参与性，在课堂上学生像观众，教师像演员。在课堂上学生只是机械地学习知识，没有积极主动地去探索；学生虽学到了知识，没有探索性思维的积极性。然而将演示实验改为学生实验，由于各个学生参差不齐的知识水平及实验技能，实验当中容易出现各种与结论不相符合的结果，这很容易引起学生对教材中的实验结论产生“怀疑”。在进取心的驱使下，为确信自己的实验结果而重做，甚至多次，当自己的实验结果与教材中结论一致且确信自己的实验无错，才会消除怀疑心理，增加了学生参与创造性思维的积极性。

在探究电磁波能不能在真空中传播时，先把手机接受到信号后有灯光显示功能打开，然后放在真空罩内。请两个同学上来，一位用抽气机抽去罩内空气，另一位打电话呼叫罩内手机，并且观察手机信号灯有没有亮。实验表明电磁波能在真空中传播。在探究怎样屏蔽电磁波时，先让同学们讨论手机应如何设置。然后让同学们把准备好的不同材料的盒子放到讲台上，一个学生把手机放入不同盒子中，另一个学生打电话呼叫罩内手机，大家一起听是否有手机接收到信号发出的音乐声，结果发现金属容器能屏蔽电磁波。学生通过自己动手参与实验，不仅加深了课本知识，更加发挥了学生的主观能动性，激发了学生科学想象和探索的主动性。

二、增加演示实验的创造成分，培养创造性思维的“独立性”

演示实验是形成物理概念、导出物理规律的主要方法之一，它是思维探索的第一感性材料。感性材料越丰富，兴趣就越大，主动探索的情感就越强，而兴趣和情感又包含着丰富的思维因素，所以增加演示实验的创造性成分，有利于培养学生思维的“独立性”。

如八年级物理的“托里拆利实验”，在演示完大气压支持着管内水银柱以后，进一步演示：⑴使玻璃管倾斜一定角度，观察水银面高度差。⑵将玻璃管上提或下压一些，观察水银面高度差。⑶换用较细或较粗的玻璃管重做上述实验，观察水银面高度差。（4）将玻璃管内的水银换成水，观察现象，思考为什么实验不用水做？⑸一个两端开口的玻璃管，倒插在水槽里，让学生思考：怎样才能使水上升？然后再实验验证。

显然，在增做的演示实验中，可以激进学生对“大气压”问题的独立思考，为理解“大气压的存在及测定”提供了丰富的感性材料，为“大气压”的学习打下了良好的基础。

三、改“测量、验证”实验为设计型实验，培养创造性思维的“多向选择性”

创造性思维的“多向选择性”，就是善于从不同角度想问题。将“测量、验证”实验改为设计型实验有利于培养创造性思维的“多向选择性”。但不提供任何线索要求学生独立对“测量、验证”实验设计新的实验，对中学生来说，确是难事。因此教师应从以下两个不同角度择其一给予启发：一是将各种不同的实验原理的器材分套，引导学生由分套的实验器材依据相应的原理，从而设计相应的实验方法；二是提供各种不同的实验方法的原理，引导学生从实验原理出发，选择相应的器材而设计相应的实验方法。

如九年级物理学完“欧姆定律”全章后，可将“伏安法测电阻”实验改为设计性实验：下面是不同测量电阻实验的分套器材，请根据各套器材设计不同的实验。

共用器材：待测电阻、电源、电键各一个，导线若干。

⑴伏特表、安培表、滑动变阻器各一个，共用器材；

⑵伏特表两个，已知电阻，共用器材；

⑶安培表两个，已知电阻，共用器材；

⑷伏特表一个，已知电阻，共用器材；

⑸安培表一个，已知电阻，共用器材；

设计这样的实验，通过学生的思维和教师的点拨，有利于培养思维的“多向选择性”。

四、设立释疑排难实验，培养创造性思维的“进程跨度性”

疑难不仅是启迪思维的“钥匙”，而且释疑排难实验过程又是思维跨越的过程。适当设立释疑排难实验，是培养创造性思维的“进程跨度性”的良好途。

比如，学生对“重１牛水的能产生大于1牛的浮力”这一问题疑惑不解，教师可设立实验：准备一大一小两个试管（小试管外径略小于大试管内径，刚好能放进大试管）、细沙、天平、砝码。首先向大试管内注入适量水，小试管内注入适量细沙，把小试管放入大试管中，调整水和沙的质量，使小试管漂浮在水中，然后用天平称出小试管和细沙的总质量，再称出大试管内水的质量，最后通过比较小试管及细沙的总质量和水的质量可知物体所受浮力与水的重力大小关系，从而推知“１牛的水能产生大于1牛的浮力”。

在实验中，使疑难迎刃而解，它有益于培养学生思维的“进程跨度性”。

五、突出探索实验的思维方法，培养创造性思维的“综合概括性”

教材中的物理知识都是前人智慧才华的结晶。而不少物理知识的形成又是前人在实验探索的过程中，通过分析比较、抽象概括、类比综合，从而揭露事物的本质属性而得出的，不少的物理规律都是科学的探索实验和创造性思维的统一产物。

如通过“带电体相互作用实验”，对“采用各种各样的物质互相摩擦带电后，则有：凡是跟绸子摩擦过的玻璃棒吸引的，必定跟毛皮摩擦过的橡胶棒推斥；凡是跟毛皮摩擦过的橡胶棒吸引的，必定跟绸子摩擦过的玻璃棒推斥”的特点。从而运用分析综合的思维方法，辨证地概括出自然界只存在两种电荷这一规律。

六、适当的实验评价，保证创造性思维的“延续性”

学生做完了实验，如果不用评价去规范他们的实验行为，整个实验课堂将成为一盘散沙，教师应建立具有激励性的评价体系促进学生创造性思维的“延续”。教师评价时要根据学生不同的特点扮演不同的角色，做学生学习活动的支持者，鼓励他们积极主动地参与。不用一个标准衡量学生，让他们“敢做”，欣赏学生奇妙的思想火花和创造性的做法。让每位学生都体验探究的乐趣和获得成果的喜悦，渴望进行下一次创造性的实验。在实验教学中，培养创造性思维的途径不是独立的，可以在一种途径里同时培养几种特征品质。[e] （江苏省如皋市夏堡初级中学 226500）