通过物理实验培养学生的创新思维能力

一 物理实验与创新思维

“创新”是一种能力，即一个人发现问题、提出问题和解决问题的能力；“创新”又是一种思维活动，是智力思维能力的综合反映。创新型人才是社会向前发展的需要，是国家富强和民族兴旺的需要。而创新型人才的培养又来自于学校的素质教育。素质教育质量的提高关键又在于各学科对学生创新思维能力的培养程度。而在中学的各门课程中，物理课在提高学生的科学素质方面起着无可替代的作用，实验在物理教学中更是占据着重要的地位。物理学与现实生活有着非常密切的联系，在教学中应对物理实验进行合理科学的改进创新，使物理实验更趋多元化、学生化、生活化，充分发挥物理实验的多种功能和作用，不仅要让学生通过实验掌握物理知识，更要通过实验来培养学生的自主学习能力、探究能力和创新能力。在新课标、新课改的形势下，如何培养学生的创新思维能力成了物理实验教学改革的重要探索课题，也是物理实验教学改革的发展趋势。

二 如何通过物理实验培养学生的创新思维能力

1.更新实验教学观念，树立培养学生创新思维能力的教学思想

物理实验教学的目的，不仅是验证原理，让学生理解和掌握已有的书本知识，更重要的是培养学生的科学素质，激发学生爱科学、学科学的兴趣，培养学生的自主创新能力和实践能力。因此，必须改变传统的“教师讲、学生听，教师演示、学生观看”的实验教学方法。在备课中，要求教师要从学生的实际能力入手，备教材、备教法、备学法、备学生；在教学过程中，要增加学生动手动脑的机会，加强实验基本功的训练，使学生的思维始终处于积极的自主探究状态。这样不仅可以使学生通过实验探求知识、掌握知识，还可以从中悟出很多课本上学不到的知识和技能，从而达到培养学生自主创新能力的目的。

2.激发学生实验兴趣，诱发学生创新思维意识

一些有趣的实验现象容易抓住学生的眼球，让学生觉得“好玩”，从而想“自己动手试试”，进而过渡到“想知道这究竟是为什么”。教师通过实验调动学生的注意力和求知欲；通过实验让学生获取知识，发展动手能力，这些都为发展创新能力打好基础。如当讲到大气压强时演示魔术“茶壶”，教师引入：“俗话说‘茶壶里煮饺子，有货倒不出’，今天老师拿的这个魔术‘茶壶’水也倒不出，大家信不信？”学生们都跃跃欲试。一名学生上台演示，果然倒不出。教师提示：“秘密就在壶盖上。”学生注意到盖子上的孔被堵住了，拔掉塞子，水顺利流出。教师马上问：“这是为什么？”学生在交流讨论的过程中，在已有知识的基础上，打开自己的思维空间，从多角度、多层次，进行创新分析，在假设探求答案的过程中力求解决问题。最大限度地诱发了学生的创新思维意识。

3.将演示实验转换为开放性探究实验

如在研究物体的重力势能与什么因素有关的实验时，引导学生思考：“怎样才能知道重力势能的大小？”经过启发引导，学生认真思考，在讨论的基础上交流评价并不断地修正、补充，最后形成多个较好的可操作的实验方案。将限制性的演示实验转换为开放性的探究实验，既能激发学生实验探究的积极主动性，让学生体验科学探究的全过程，又培养了学生的创新思维能力。

4.自主设计学生实验，为学生创新思维能力的培养创造更多机会

如摩擦力教学中将书本斜放桌面，分别让圆柱形铅笔从斜面上“滑下”“滚下”，让学生观察现象并思考“为什么”，学生观察后不难得出“滚”比“滑”下落快，从而引出滑动摩擦力与滚动摩擦力的不同；讲解静摩擦力方向时，学生较难理解。让他们观察用力推毛刷，而毛刷没被推动时，刷上毛的偏转方向即为静摩擦力的方向。

通过这些自主设计的学生实验，不仅能提高学生的动手能力、化解难点，也给学生做出了示范，在以后的学习过程中也可以发挥自己的创造力自己设计实验，化难为易。

5.引导学生自制实验器材，开发学生创新能力

利用物理小实验引导调动学生动手动脑，发挥学生的创新能力和实验构建力。如用易拉罐和塑料薄膜自制针孔照相机；用废弃的电线与大铁钉自制电磁铁；用硬币、铝片自制水果电池；用橡皮泥、绣花针、泡沫塑料和塑料袋完成同种电荷相互排斥的实验等。学生制作前教师可以给予适当引导，起到既引起学生动手“试一试”的兴趣，又让学生有能力去完成制作、获得成功的喜悦感；既发挥学生的主观能动性，又培养了他们的动手操作能力以及创造力。

6.引导学生在实验中自主探究，挖掘学生的创新思维

实验课是初中学生最感兴趣的课，但绝大多数学生是按教材的安排程序进行实验，按照教师布置的步骤进行操作，兴趣只停留在表面上，凑“热闹”成分很多，这样也就无法培养学生的实验综合能力和科学素质。因此，在教学过程中应注意引导学生进行自主探究，对实验方法、实验步骤、实验结果进行开放，允许多元化、多样化，体现百花齐放、百家争鸣的氛围，使学生的学习主动性和研究性精神得到充分发挥。如以测导体电阻为例，上课时让学生明白实验目的，至于实验方法由各小组讨论决定，并要求同学们画出相应的电路图。同学们通过相互讨论、研究后，实验方法多种多样，有成绩好的学生还采用了单表间接的测量方法。不限制实验方法设计测电阻活动，既提高了学生运用知识的综合能力，又挖掘了学生的发散思维和勇于创新的精神。让学生在宽松和谐的气氛中学到了知识，在乐学的氛围中锻炼了能力。

新课标提倡以多样化的教学方式实施教学、注重实验，让学生经历科学探究过程，培养学生的科学探究精神、创新意识和实践能力。总之，教育工作者在教学过程中，既要遵循“以教师为主导，学生为主体”的教学原则，也要不断加强实验教学的改革与创新，以实验为载体发扬勇于创新，敢于创新的精神，全力培养学生物理实验的自主能力，提高学生的创新能力、实践能力和对知识的应用能力，使学生积极自主地参与学习，以期提高物理教学质量。教育工作者在教学过程中应加倍爱护学生的“好奇心”，迎来创新的使者、拉开求知的序幕。