在物理实验教学中培养学生的创新思维
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作者: 代秀岐
摘要：物理是一门以观察与实验为基础的学科，利用物理实验可以培养学生观察能力，还可提高操作能力及科学创新能力。而对学生的创新能力培养是教师施教的终极目标。培养学生的创新能力可以通过多种途径、多种方法来实施。
关键词：物理实验 创新思维 培养
创新是人类进步的灵魂，是科技发展的动力。创新教育是以培养人的创新意识、创新精神和创新能力为基本价值取向的教育。物理是一门以观察与实验为基础的学科，利用物理实验可以培养学生观察能力，还可提高操作能力及科学创新能力，训练科学思维能力，培养使用操作能力及科学创新能力，提高学生探索问题和解决问题的能力。
一、进行广泛型实验，培养学生的创新思维能力
利用广泛型实验，不仅使学生思维处于灵活化，而且可以增强学生学习物理技能的持久兴趣和动机，更重要的是通过探索性的实验操作，能够使学生知道如何运用学过的知识来解决问题或是发现新的规律的规律，从而提高学生思维创新能力和实验操作能力。在实施广泛型实验，培养学生创新思维能力的过程中，我们应从不同角度给予启发：一是提供各种不同实验方法的原理，引导学生从使用原理出发，选择相应的器材而设计出与实际相应的实验方法；二是将各种不同实验原理的器材分组，引导学生利用分组的实验器材，依据相应的原理，设计出相应的实验方法提供各种不同实验方法的原理，引导学生从使用原理出发，选择相应的器材而设计出与实际相应的实验方法。
例如，在学完“电路”后，可将“伏安法测电阻”实验改为如下不同方法测电阻的广泛型实验：有多种不同测量电阻值实验的分组器材，请根据各组器材设计不同的实验，共有器材：电源、待测电阻R，开关，滑动变阻器各一个，导线若干。电压表、电流表各一个；电压表、电阻箱各一个；电流表两个、电阻箱各一个；电压表两个、电阻箱各一个；电流表、电阻箱各一个。
让学生思考，解决问题的办法，然后付诸实践，总结出伏安法、替换法、伏伏法、安安法等解决问题的方法，使学生头脑主动动起来，就可达到了养学生的创新思维能力的目的。
二、将演示实验转变为探究性实验，培养学生的创新思维能力
传统物理演示实验，就其作用而言，一般为验证物理规律的手段，其原理、步骤、现象和结论等在教材中明确指出，课堂实验以其操作的规范性、简洁性往往帮助学生形成理解、巩固所学的物理知识。但学生仅仅是观察者，没有直接参与，不利于学生创新能力的培养。而探索性实验在教师的指导下运用已学过的知识和技能探索尚未认识的现象、规律。则能调动学生动脑、动手、动口。从而有利于学生创造思维的培养。例如研究声音的产生规律时，可以让学生亲自试验，通过实际操作，来验证声音是有物体振动产生的。
在运用探索性实验，培养学生创新思维能力应注意：探索性实验应根据高中各年级学生的认知特点循序渐进；在学生进行探索性实验中，教师要注意引导、点拨，但要给时间探究学生，使他们在探究时有充分的自由度。
三、利用实验改进，培养学生的创新思维能力
通过对实验操作的难易程度、误差问题存在的分析，让学生讨论提出自己的设计方案，不仅可以激发学生的求知欲，同时能让学生深刻地理解实验的原理、实验的过程和实验的目的。利用实验改进创设问题情境引导学生对实验进行改进，相当于创新过程，因此教师要循序渐进，当学生遇到困难时，教师要善于利用学生已学过的知识引导，帮助学生克服困难。
例如：测量液体密度的试验中，液体的测量先后就会影响液体的密度的测量，如果先测量烧杯的质量，再测杯子和液体的总质量，最后测液体体积，理论上是是可行的，但实际上因为烧杯中存有剩余水，会使测得的水的体积偏小，致使测得密度值偏大；反之，先测水的体积，再测测杯子和液体的总质量，后测烧杯和水的总质量，理论上也行得通，但实际上会在量筒中剩余少量水，测得的质量偏小，致使测得值偏小。
四、利用“观察与思考”，培养学生的创新思维能力
课本中“观察与思考”栏目的例子是形成物理概念、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，由于探索未知事物正是人类高级反射在心理需要上的体现，而兴趣和情感又包含着丰富的思维因素，是思维探索的动因，感性材料越丰富，兴趣就越大，主动探索的情感就越强。从一定意义上讲，实验就是人为地创造提供观察的条件。所以教师应充分利用教材中“观察与思考”的例子，用实验现象作为学生感性材料来创设问题情境，培养学生创新思维能力，例如，《前言》中有许多新鲜的实验让人难以置信，实验过程中，给予学生以常规生活中非科学解释，并适当介入科学解释，对学生的创新欲望就有很大的激发作用。
利用“观察与思考”培养学生的创新思维能力要遵循如下原则：目的性要明确。设置实验要围绕着章节的重点、难点进行；现象要直观形象，能起到“千言万语说不清，一看实验就分明”的效果”。
五、利用“实践与拓展”，培养学生的创新思维能力
课本的“实践与拓展”栏目，是课堂的延伸，栏目内有大量小制作，可以作为课外实验，是一种激发学生学习兴趣，发挥学生创造能力的有益实践活动，有利于培养学生的实验操作技能、增强学生思维的独创性。例如，让学生在课下进行潜望镜的制作、小电路的制作等都有利于学生的创新思维、创新能力的开发
总之，在物理教学过程中，要想方设法地使学生参与实验的过程，适时开展探索性实验，加强物理学科素质，从而提高学生的创新能力。
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