初中物理實驗培養(yǎng)創(chuàng)新思維的思考與實踐

1、初中物理實驗培養(yǎng)創(chuàng)新思維的思考與實踐 天鐵一中：趙鳳蘭 鄧小平同同志說過過：“教育.要面向向現(xiàn)代化化，面向向世界、面面向未來來。未來來世界是是以信息息化和知知識經(jīng)濟(jì)濟(jì)為重要要標(biāo)志的的新世界界，他需需要一大大批各級級各類的的富有創(chuàng)創(chuàng)造性思思維能力力的高科科技人才才。教育育要適應(yīng)應(yīng)新世界界的要求求。因此此未來教教育一定定是以腦腦科學(xué)為為基礎(chǔ)的的教育，即即要充分分挖掘人人腦的潛潛能，培培養(yǎng)人們們獲取新新知識，發(fā)發(fā)現(xiàn)新知知識，解解決新問問題的能能力，幫幫助人們們構(gòu)建新新的知識識體系，促促他們產(chǎn)產(chǎn)生新穎穎獨特的的思維成成果，給給世界帶帶來有價價值的產(chǎn)產(chǎn)物。這這就要求求我們的的教育要要以培養(yǎng)養(yǎng)人的創(chuàng)創(chuàng)新思

2、維維為目的的，從現(xiàn)現(xiàn)在開始始，從課課堂做起起，盡最最大可能能尋找最最科學(xué)有有效的教教學(xué)手段段，運用用一切可可行的教教學(xué)方法法，達(dá)到到教育目目的。下下面筆者者就以實實驗在初初中物理理教學(xué)中中培養(yǎng)學(xué)學(xué)生創(chuàng)造造力的應(yīng)應(yīng)用談一一談自己己的一些些認(rèn)識。 一、教師要要具有新新的教育育理念教師是教育育的實施施者，是是學(xué)生的的指導(dǎo)者者、激勵勵者、促促進(jìn)者，教教師的觀觀念決定定著教育育方向，教教育方法法及教學(xué)學(xué)模式，在在教育過過程中教教師起著著關(guān)鍵的的作用。為為了更好好地培養(yǎng)養(yǎng)人才，教教師要具具有兩個個基本的的科學(xué)理理念：（一一）教學(xué)學(xué)理念；（二）實實驗理念念。（一）教學(xué)學(xué)理念。 在傳統(tǒng)統(tǒng)教學(xué)中中，教師師是教學(xué)

3、學(xué)過程的的主宰，一一堂課要要教什么么內(nèi)容，如如何實施施教學(xué)老老師了如如指掌，課課前教師師認(rèn)認(rèn)真真真?zhèn)浣探滩?、備備學(xué)生。而而學(xué)生對對要學(xué)什什么，應(yīng)應(yīng)該怎么么學(xué)卻一一無所知知，課前前學(xué)生卻卻無所事事事，課課上只能能按老師師的意志志、被動動地接受受、服從從。這樣樣教學(xué)只只能采取取“填鴨式式”、“注入式式”、“滿堂灌灌”，一堂堂課成了了教師的的“獨角戲戲”。天長長地久逐逐漸形成成教師“唯我獨獨尊”，學(xué)生生“惟命是是從”的不良良局面。從從而嚴(yán)重重地影響響、桎梏梏了學(xué)生生思維的的發(fā)展。為為了培養(yǎng)養(yǎng)學(xué)生的的創(chuàng)造力力，教師師一定要要改變傳傳統(tǒng)的思思想意識識，重新新培養(yǎng)科科學(xué)的教教學(xué)理念念，改變變原有的的教學(xué)方

4、方法，從從講臺上上走下來來，把學(xué)學(xué)生看成成學(xué)生的的主人，把把單純地地講授知知識變成成培養(yǎng)學(xué)學(xué)生學(xué)習(xí)習(xí)能力，把把教學(xué)過過程變成成教師指指導(dǎo)下的的學(xué)習(xí)過過程。學(xué)學(xué)生做，教教師看；學(xué)生想想，教師師幫；學(xué)學(xué)生問，教教師啟發(fā)發(fā)和指導(dǎo)導(dǎo)。使整整個過程程均以學(xué)學(xué)生為中中心，學(xué)學(xué)生對自自己學(xué)什什么都心心中有數(shù)數(shù)，怎樣樣學(xué)讓他他們自己己去探索索，使學(xué)學(xué)習(xí)由被被動變?yōu)闉橹鲃?，為為培養(yǎng)探探索性、創(chuàng)創(chuàng)新性人人才提供供有力的的保障。（二）實驗驗理念 由于長長期應(yīng)試試教育的的影響，廣廣大教師師或多或或少地具具有重理理論輕實實踐的思思想認(rèn)識識。在實實驗教學(xué)學(xué)中教師師講得多多，學(xué)生生做得少少。即使使學(xué)生實實驗，也也是教師師先

5、做示示范，學(xué)學(xué)生再按按教師的的操作方方法、思思維方式式去模仿仿，最終終得出事事先想要要的實驗驗現(xiàn)象和和結(jié)果。對對于實驗驗器材的的應(yīng)用：用什么么，怎么么用，均均按教師師的意志志、書本本的說明明去做，從從不敢越越雷池一一步。更更有甚者者，在兩兩年的物物理教學(xué)學(xué)中，部部分同學(xué)學(xué)還從來來沒有自自己做過過實驗，只只是看別別人做。這這與素質(zhì)質(zhì)教育、創(chuàng)創(chuàng)新教育育的目的的是相悖悖的。為為了改變變現(xiàn)狀，教教師要首首先改變變自己的的思想觀觀念，形形成科學(xué)學(xué)的實驗驗理念，不不要把實實驗看成成理論教教學(xué)的輔輔助品，要要把它看看成培養(yǎng)養(yǎng)創(chuàng)新思思維的有有力途徑徑，把實實驗真正正交到學(xué)學(xué)生手中中。鼓勵勵學(xué)生多多動手，敢敢動

6、手；多探索索、敢探探索。放放開手腳腳。自己己設(shè)計實實驗。自自編實驗驗報告。幫幫助學(xué)生生自制實實驗器材材。激勵勵他們進(jìn)進(jìn)行發(fā)明明創(chuàng)造等等。把培培養(yǎng)學(xué)生生的創(chuàng)造造力提到到日程上上來。二、創(chuàng)設(shè)良良好的實實驗環(huán)境境 心理學(xué)學(xué)研究表表明：個個性創(chuàng)造造性的高高低，不不僅跟智智力因素素有關(guān)，而而且和一一個人的的非智力力因素有有關(guān)。獨獨立性、沖沖動性、幻幻想性等等有利于于創(chuàng)造力力的發(fā)展展。安于于現(xiàn)狀、墨墨守成規(guī)規(guī)等不利利于創(chuàng)造造性的發(fā)發(fā)展。這這種優(yōu)良良個性品品質(zhì)的培培養(yǎng)更多多的依賴賴于周圍圍的環(huán)境境。因此此在教學(xué)學(xué)中，我我們必須須注意給給學(xué)生提提供一個個民主、寬寬松、活活潑、和和諧的實實驗環(huán)境境，幫助助學(xué)生處

7、處理好與與其周圍圍的關(guān)系系，特別別是師生生關(guān)系。首首先教師師要從自自身做起起，要有有博大的的胸懷，要要充分做做好思想想準(zhǔn)備接接納學(xué)生生的過失失、包容容學(xué)生的的錯誤，保保護(hù)學(xué)生生的好奇奇心、求求知欲和和探索精精神。鼓鼓勵學(xué)生生獨立操操作，敢敢于提出出自己獨獨立的看看法，改改進(jìn)書本本的實驗驗和創(chuàng)造造新的實實驗。當(dāng)當(dāng)遇到與與書本和和老師的的不同意意見時，要要首先肯肯定自己己，并盡盡最大可可能、尋尋找一切切方法來來證明自自己的正正確。把把好的想想法、好好的構(gòu)思思、好的的做法保保留下來來。調(diào)動動學(xué)生對對實驗的的興趣，享享受愉快快的情感感體驗。在在這種氛氛闈中，學(xué)學(xué)生就會會在一種種富有激激情的狀狀態(tài)下進(jìn)進(jìn)

8、入實驗驗室，不不受約束束和禁錮錮，使他他們的思思維變得得靈活而而富有創(chuàng)創(chuàng)造性。例例如電流流表的正正確使用用是：電電流表要要串聯(lián)在在電路中中：正、負(fù)負(fù)接線柱柱的接法法要正確確（電流流從正接接線柱流流進(jìn)，從從負(fù)接線線柱流出出）。被被測電流流不能超超過電流流表的量量程。絕絕對不允允許不經(jīng)經(jīng)過用電電器直接接把電流流表接在在電源上上。但是是，在用用電流表表測電流流的實驗驗中，有有些同學(xué)學(xué)由于好好奇心的的驅(qū)使，故故意把正正、負(fù)接接線柱接接反，也也有的把把電流表表直接接接在電源源上，致致使電流流表發(fā)生生一些故故障。此此時此刻刻，學(xué)生生十分緊緊張。但但是我并并沒有批批評他們們，而是是組織學(xué)學(xué)生展開開了一次次討

9、論。同同學(xué)們暢暢所欲言言，氣氛氛非?；罨钴S。最最后得出出這樣的的結(jié)論：（1）電電流表只只能串聯(lián)聯(lián)，不能能并聯(lián)。因因為串聯(lián)聯(lián)電路各各處電流流相等。并并聯(lián)則不不能測出出通過用用電器的的電流值值。（22）正、負(fù)負(fù)接線柱柱接反后后電流表表的指針針會向相相反方向向偏轉(zhuǎn)，損損壞電流流表。接接著我又又鼓勵學(xué)學(xué)生用試試觸法把把電流表表直接接接在電源源上，學(xué)學(xué)生觀察察到電流流過大會會損壞電電流表。然然后我引引導(dǎo)學(xué)生生把兩塊塊電流表表串聯(lián)在在電路中中，記下下兩塊表表的讀數(shù)數(shù)。再用用一根導(dǎo)導(dǎo)線代替替其中一一塊電流流表，記記下另一一塊表的的讀數(shù)。發(fā)發(fā)現(xiàn)兩次次讀數(shù)相相同。學(xué)學(xué)生們恍恍然大悟悟，原來來，電流流表的電電阻很

10、小小，直接接接在電電源上會會發(fā)生短短路，不不僅電流流表會被被損壞，而而且也有有燒毀電電源的可可能性。通通過這次次討論學(xué)學(xué)習(xí)，同同學(xué)們既既學(xué)到了了知識，又又增加了了對實驗驗的興趣趣。三、創(chuàng)設(shè)問問題情景景、激發(fā)發(fā)好奇心心、調(diào)動動創(chuàng)造欲欲 懷疑是是思維的的原因，又又是思維維的結(jié)果果。如果果懷疑成成為一種種習(xí)慣性性的思維維，就意意味著獲獲得創(chuàng)造造力的潛潛能。因因為“思維自自疑問和和驚奇開開始”?！耙捎兴迹妓加兴@獲”?！皼]有大大膽的猜猜測就不不可能有有偉大的的發(fā)現(xiàn)”。心理理學(xué)也認(rèn)認(rèn)為：當(dāng)當(dāng)一個人人的學(xué)習(xí)習(xí)未得到到滿足時時，他自自身的平平衡狀態(tài)態(tài)便會受受到破壞壞，造成成心理或或生理上上的壓力力或緊

11、張張。為了了解除這這些壓力力或緊張張，他便便產(chǎn)生某某種內(nèi)部部力量，使使自己從從生理或或心理上上提高對對能滿足足學(xué)習(xí)需需要的反反映能力力。當(dāng)一一個人對對某一事事物產(chǎn)生生好奇心心，提出出置疑的的時候，就就已經(jīng)破破壞了他他自身結(jié)結(jié)構(gòu)的平平衡狀態(tài)態(tài)。為了了恢復(fù)平平衡，在在他的內(nèi)內(nèi)心深處處就會產(chǎn)產(chǎn)生一種種強(qiáng)有力力的力量量，促使使他去思思考，去去探索，去去尋求新新的答案案。可見見，好奇奇心是激激勵人們們進(jìn)行創(chuàng)創(chuàng)造的內(nèi)內(nèi)部動力力。因此此教學(xué)中中教師要要不斷地地創(chuàng)設(shè)問問題情景景，利用用新奇現(xiàn)現(xiàn)象，使使學(xué)生心心有疑問問，活躍躍學(xué)生思思維，保保持學(xué)習(xí)習(xí)興趣，激激勵學(xué)生生去問、去去想，從從而培養(yǎng)養(yǎng)學(xué)生的的創(chuàng)新思思維

12、。實實驗以其其直觀、形形象、生生動等特特點，非非常有利利于激發(fā)發(fā)好奇心心，調(diào)動動學(xué)生創(chuàng)創(chuàng)造欲，促促使他們們?nèi)ピ囈灰辉?，去去做一做做，去異異想天開開。例如如當(dāng)我在在做小魚魚在沸騰騰的水中中自由游游動的小小實驗時時，開始始同學(xué)們們都非常常擔(dān)心，他他們都怕怕水沸騰騰時小魚魚會被燙燙死。但但是事實實卻是水水沸騰時時小魚還還依然如如故。強(qiáng)強(qiáng)烈的好好奇心促促使他們們?nèi)プ屑?xì)細(xì)觀察，認(rèn)認(rèn)真思考考，最終終得出三三點：（11）魚在在試管的的下面，加加熱的是是試管上上面的水水。（22）試管管中間有有一個鐵鐵絲網(wǎng)，阻阻擋魚上上來。進(jìn)進(jìn)而他們們又提出出新的問問題：在在試管下下面加熱熱，小魚魚會不會會死？如如果拿掉掉鐵絲

13、網(wǎng)網(wǎng)小魚會會怎樣？如果搖搖晃試管管魚會如如何等等等。同學(xué)學(xué)們都迫迫不及待待地想要要自己親親自做一一做這個個實驗，努努力去尋尋找問題題的答案案。四、利用實實驗培養(yǎng)養(yǎng)學(xué)生的的發(fā)散思思維 發(fā)發(fā)散思維維是創(chuàng)造造思維的的核心，它它是根據(jù)據(jù)已有信信息，從從不同方方向、不不同角度度去思考考，從多多方面尋尋求多樣樣可能性性答案的的一種開開放性思思維方式式。它具具有流暢暢性、變變通性、獨獨創(chuàng)性等等特點。培培養(yǎng)學(xué)生生的發(fā)散散思維，就就要有意意識地給給學(xué)生創(chuàng)創(chuàng)造有利利的情景景，引導(dǎo)導(dǎo)學(xué)生從從多方向向、多角角度思考考問題，使使之形成成一種思思維習(xí)慣慣，從而而培養(yǎng)學(xué)學(xué)生思維維的流暢暢性、變變通性、獨獨創(chuàng)性。（1）“一一

14、題多變變”“一題題多解”培養(yǎng)思思維的流流暢性、變變通性 實實驗中的的“一題多多變”是指，通通過改變變某個實實驗器材材或?qū)嶒烌灄l件等等，使之之變成一一個不同同的實驗驗。它具具有引導(dǎo)導(dǎo)學(xué)生思思維，培培養(yǎng)學(xué)生生思維靈靈活性的的作用，有有利于學(xué)學(xué)生改變變原有的的思維方方式，或或在原有有思維的的基礎(chǔ)上上，尋找找新的解解決問題題的方法法。例如如：伏安安法測電電阻的實實驗中，實實驗器材材有：電電流表、電電壓表、電電源、導(dǎo)導(dǎo)線、滑滑動變阻阻器、開開關(guān)。電路圖如圖圖（1）步驟： （11）閉合合開關(guān)，調(diào)調(diào)節(jié)滑動動變阻器。 （22）讀出出電壓表表的示數(shù)數(shù)Ux ，電流表的示示數(shù)I 。 （33） (11)改變（一）上上

15、述器材材若除去去電壓表表，如何何測出RRx ？同學(xué)們設(shè)計計了不同同的電路路圖，找找出了不不同的解解決問題題的方法法。方法一：電電路圖如如圖（22）步驟： （11）把滑滑動變阻阻器調(diào)至至最大（變阻器器上標(biāo)有有最大電阻值值R），斷斷開開關(guān)，讀讀出電流流表的示數(shù)I11 。 （2）閉閉合開關(guān)關(guān)，讀出出電流表的示數(shù)II2 。 （3）方法二：電電路圖如如圖（33）步驟： （11）把滑滑動變阻阻器調(diào)至至最大（變阻器上上標(biāo)有最最大電阻值R），斷斷開開關(guān)關(guān)讀出電流表的示示數(shù)I1。 （22）閉合合開關(guān)讀讀出電流流表的示示數(shù)I22 。 （33）方法三：（11）把滑滑動變阻阻器調(diào)到到最大，直直接接在在電源上上，用電電

16、流表測測出通過過變阻器器的電流流I1 。 （2）把把被測電電阻直接接接在電電源上，用用電流表表測出此此時的電電流I22 。 （3）改變（二） 如上題中只有電壓表而沒有電流表，也可用多種方法測出電阻值。改變（三） 把滑動變阻器換成電阻箱或定值電阻，也可用多種方法測定未知電阻。通過實驗的的多次變變化，使使學(xué)生的的思維更更廣闊，應(yīng)應(yīng)變能力力更強(qiáng)。（二）利用用開放實實驗題培培養(yǎng)學(xué)生生發(fā)散思思維的獨獨創(chuàng)性和和新穎性性 開放型型習(xí)題是是指沒有有“固定的的條件”和“固定的的答案”。開放放型實驗驗也就是是沒有固固定的實實驗器材材，用多多種多樣樣的方法法得出多多種答案案。它可可以使學(xué)學(xué)生擁有有非常廣廣闊的想想象

17、空間間，開拓拓思路，促促進(jìn)創(chuàng)新新思維的的發(fā)展。例例如：你你用什么么測量工工具測出出物質(zhì)的的密度？就此問問題同學(xué)學(xué)們找出出了各種種各樣的的測量方方法。方法（一）可可以用天天平、量量筒測出出物質(zhì)密密度。方法（二）用用一個彈彈簧秤，借借助有適適量水的的燒杯。方法（三）用用天平可可以測出出物質(zhì)密密度。方法（四）用用量筒可可以測出出物質(zhì)密密度。方法（五）用用刻度尺尺可以測測出物質(zhì)質(zhì)密度。方法（六）用用密度計計可以測測出物質(zhì)質(zhì)密度。每一種方法法就包含含一種新新的思維維方式，得得到與眾眾不同的的思維成成果。五、利用實實驗培養(yǎng)養(yǎng)學(xué)生的的集中思思維 集中思思維是一一種有方方向、有有范圍、有有條理的的收斂性性思維

18、，它它主要表表現(xiàn)為學(xué)學(xué)生的抽抽象、概概況和推推理能力力。它是是創(chuàng)造思思維的基基礎(chǔ)，是是創(chuàng)造思思維的重重要組成成部分。每每一次創(chuàng)創(chuàng)造性活活動都是是經(jīng)過集集中發(fā)散集中發(fā)散的的多次循循環(huán)。如如果沒有有集中思思維，就就不會有有好的發(fā)發(fā)散思維維，更不不能培養(yǎng)養(yǎng)具有創(chuàng)創(chuàng)造力的的學(xué)生。因因此，教教師要有有意識地地引導(dǎo)學(xué)學(xué)生形成成概念，并并利用概概念進(jìn)行行推理和和判斷，培培養(yǎng)解決決問題的的能力。我我們知道道，概念念的形成成和掌握握要以大大量的感感性認(rèn)識識為基礎(chǔ)礎(chǔ)，而實實驗是豐豐富感性性認(rèn)識的的最有力力的手段段，為理理解和掌掌握概念念創(chuàng)設(shè)良良好的環(huán)環(huán)境，保保持學(xué)習(xí)習(xí)的興趣趣，同時時還可以以幫助我我們突破破難點，

19、掃掃除思維維上的障障礙。例例如慣性性、比熱熱、額定定電壓、額額定功率率、壓強(qiáng)強(qiáng)、密度度、浮力力、磁感感線等概概念教學(xué)學(xué)中均利利用了實實驗，收收到很好好的效果果。 其其實，在在解決問問題時，我我們也經(jīng)經(jīng)常借助助于實驗驗。以下下題為例例，池水水中漂浮浮著一只只船，船船上裝滿滿石子，如如果把石石子都投投入池中中，水面面是上升升還是下下降？學(xué)學(xué)生很難難找出為為問題的的關(guān)鍵，我我們就事事先做了了一個模模擬實驗驗，把水水面的變變化直觀觀地演示示出來，降降低了問問題的難難度。六、自己設(shè)設(shè)計實驗驗培養(yǎng)學(xué)學(xué)生的創(chuàng)創(chuàng)新思維維 有人對對初中學(xué)學(xué)生做過過調(diào)查，339%的的學(xué)生從從未自制制過簡單單儀器，550% 的學(xué)生

20、生從未設(shè)設(shè)計或很很少設(shè)計計記錄表表格。這這就說明明實驗教教學(xué)還存存在著許許多問題題。一是是應(yīng)試教教育的思思想還普普遍存在在，二是是重知識識輕能力力的意識識還嚴(yán)重重影響教教育的發(fā)發(fā)展，三三是學(xué)生生的主體體地位還還不太顯顯著。這這些均對對創(chuàng)新型型人才的的培養(yǎng)設(shè)設(shè)置了重重重困難難，在實實驗教學(xué)學(xué)中教師師要不怕怕費時費費力，力力爭把實實驗交給給學(xué)生，指指導(dǎo)學(xué)生生自制實實驗器材材會更利利于創(chuàng)新新思維的的培養(yǎng)，因因為這項項工作需需要大量量的構(gòu)思思、想象象和實踐踐，我曾曾經(jīng)指導(dǎo)導(dǎo)學(xué)生制制造器材材驗證焦焦耳定律律，學(xué)生生的情趣趣非常高高漲，我我把學(xué)生生自制的的最典型型的器材材及實驗驗步驟介介紹如下下。實驗電路如如圖說明：R11、R