初中物理实验培养创新思维的思考与实践

1、初中物理实验培养创新思维的思考与实践 天铁一中：赵凤兰 邓小平同同志说过过：“教育.要面向向现代化化，面向向世界、面面向未来来。未来来世界是是以信息息化和知知识经济济为重要要标志的的新世界界，他需需要一大大批各级级各类的的富有创创造性思思维能力力的高科科技人才才。教育育要适应应新世界界的要求求。因此此未来教教育一定定是以脑脑科学为为基础的的教育，即即要充分分挖掘人人脑的潜潜能，培培养人们们获取新新知识，发发现新知知识，解解决新问问题的能能力，帮帮助人们们构建新新的知识识体系，促促他们产产生新颖颖独特的的思维成成果，给给世界带带来有价价值的产产物。这这就要求求我们的的教育要要以培养养人的创创新思

2、维维为目的的，从现现在开始始，从课课堂做起起，尽最最大可能能寻找最最科学有有效的教教学手段段，运用用一切可可行的教教学方法法，达到到教育目目的。下下面笔者者就以实实验在初初中物理理教学中中培养学学生创造造力的应应用谈一一谈自己己的一些些认识。 一、教师要要具有新新的教育育理念教师是教育育的实施施者，是是学生的的指导者者、激励励者、促促进者，教教师的观观念决定定着教育育方向，教教育方法法及教学学模式，在在教育过过程中教教师起着着关键的的作用。为为了更好好地培养养人才，教教师要具具有两个个基本的的科学理理念：（一一）教学学理念；（二）实实验理念念。（一）教学学理念。 在传统统教学中中，教师师是教学

3、学过程的的主宰，一一堂课要要教什么么内容，如如何实施施教学老老师了如如指掌，课课前教师师认认真真真备教教材、备备学生。而而学生对对要学什什么，应应该怎么么学却一一无所知知，课前前学生却却无所事事事，课课上只能能按老师师的意志志、被动动地接受受、服从从。这样样教学只只能采取取“填鸭式式”、“注入式式”、“满堂灌灌”，一堂堂课成了了教师的的“独角戏戏”。天长长地久逐逐渐形成成教师“唯我独独尊”，学生生“惟命是是从”的不良良局面。从从而严重重地影响响、桎梏梏了学生生思维的的发展。为为了培养养学生的的创造力力，教师师一定要要改变传传统的思思想意识识，重新新培养科科学的教教学理念念，改变变原有的的教学方

4、方法，从从讲台上上走下来来，把学学生看成成学生的的主人，把把单纯地地讲授知知识变成成培养学学生学习习能力，把把教学过过程变成成教师指指导下的的学习过过程。学学生做，教教师看；学生想想，教师师帮；学学生问，教教师启发发和指导导。使整整个过程程均以学学生为中中心，学学生对自自己学什什么都心心中有数数，怎样样学让他他们自己己去探索索，使学学习由被被动变为为主动，为为培养探探索性、创创新性人人才提供供有力的的保障。（二）实验验理念 由于长长期应试试教育的的影响，广广大教师师或多或或少地具具有重理理论轻实实践的思思想认识识。在实实验教学学中教师师讲得多多，学生生做得少少。即使使学生实实验，也也是教师师先

5、做示示范，学学生再按按教师的的操作方方法、思思维方式式去模仿仿，最终终得出事事先想要要的实验验现象和和结果。对对于实验验器材的的应用：用什么么，怎么么用，均均按教师师的意志志、书本本的说明明去做，从从不敢越越雷池一一步。更更有甚者者，在两两年的物物理教学学中，部部分同学学还从来来没有自自己做过过实验，只只是看别别人做。这这与素质质教育、创创新教育育的目的的是相悖悖的。为为了改变变现状，教教师要首首先改变变自己的的思想观观念，形形成科学学的实验验理念，不不要把实实验看成成理论教教学的辅辅助品，要要把它看看成培养养创新思思维的有有力途径径，把实实验真正正交到学学生手中中。鼓励励学生多多动手，敢敢动

6、手；多探索索、敢探探索。放放开手脚脚。自己己设计实实验。自自编实验验报告。帮帮助学生生自制实实验器材材。激励励他们进进行发明明创造等等。把培培养学生生的创造造力提到到日程上上来。二、创设良良好的实实验环境境 心理学学研究表表明：个个性创造造性的高高低，不不仅跟智智力因素素有关，而而且和一一个人的的非智力力因素有有关。独独立性、冲冲动性、幻幻想性等等有利于于创造力力的发展展。安于于现状、墨墨守成规规等不利利于创造造性的发发展。这这种优良良个性品品质的培培养更多多的依赖赖于周围围的环境境。因此此在教学学中，我我们必须须注意给给学生提提供一个个民主、宽宽松、活活泼、和和谐的实实验环境境，帮助助学生处

7、处理好与与其周围围的关系系，特别别是师生生关系。首首先教师师要从自自身做起起，要有有博大的的胸怀，要要充分做做好思想想准备接接纳学生生的过失失、包容容学生的的错误，保保护学生生的好奇奇心、求求知欲和和探索精精神。鼓鼓励学生生独立操操作，敢敢于提出出自己独独立的看看法，改改进书本本的实验验和创造造新的实实验。当当遇到与与书本和和老师的的不同意意见时，要要首先肯肯定自己己，并尽尽最大可可能、寻寻找一切切方法来来证明自自己的正正确。把把好的想想法、好好的构思思、好的的做法保保留下来来。调动动学生对对实验的的兴趣，享享受愉快快的情感感体验。在在这种氛氛闱中，学学生就会会在一种种富有激激情的状状态下进进

8、入实验验室，不不受约束束和禁锢锢，使他他们的思思维变得得灵活而而富有创创造性。例例如电流流表的正正确使用用是：电电流表要要串联在在电路中中：正、负负接线柱柱的接法法要正确确（电流流从正接接线柱流流进，从从负接线线柱流出出）。被被测电流流不能超超过电流流表的量量程。绝绝对不允允许不经经过用电电器直接接把电流流表接在在电源上上。但是是，在用用电流表表测电流流的实验验中，有有些同学学由于好好奇心的的驱使，故故意把正正、负接接线柱接接反，也也有的把把电流表表直接接接在电源源上，致致使电流流表发生生一些故故障。此此时此刻刻，学生生十分紧紧张。但但是我并并没有批批评他们们，而是是组织学学生展开开了一次次讨

9、论。同同学们畅畅所欲言言，气氛氛非常活活跃。最最后得出出这样的的结论：（1）电电流表只只能串联联，不能能并联。因因为串联联电路各各处电流流相等。并并联则不不能测出出通过用用电器的的电流值值。（22）正、负负接线柱柱接反后后电流表表的指针针会向相相反方向向偏转，损损坏电流流表。接接着我又又鼓励学学生用试试触法把把电流表表直接接接在电源源上，学学生观察察到电流流过大会会损坏电电流表。然然后我引引导学生生把两块块电流表表串联在在电路中中，记下下两块表表的读数数。再用用一根导导线代替替其中一一块电流流表，记记下另一一块表的的读数。发发现两次次读数相相同。学学生们恍恍然大悟悟，原来来，电流流表的电电阻很

10、小小，直接接接在电电源上会会发生短短路，不不仅电流流表会被被损坏，而而且也有有烧毁电电源的可可能性。通通过这次次讨论学学习，同同学们既既学到了了知识，又又增加了了对实验验的兴趣趣。三、创设问问题情景景、激发发好奇心心、调动动创造欲欲 怀疑是是思维的的原因，又又是思维维的结果果。如果果怀疑成成为一种种习惯性性的思维维，就意意味着获获得创造造力的潜潜能。因因为“思维自自疑问和和惊奇开开始”。“疑有所所思，思思有所获获”。“没有大大胆的猜猜测就不不可能有有伟大的的发现”。心理理学也认认为：当当一个人人的学习习未得到到满足时时，他自自身的平平衡状态态便会受受到破坏坏，造成成心理或或生理上上的压力力或紧

11、张张。为了了解除这这些压力力或紧张张，他便便产生某某种内部部力量，使使自己从从生理或或心理上上提高对对能满足足学习需需要的反反映能力力。当一一个人对对某一事事物产生生好奇心心，提出出置疑的的时候，就就已经破破坏了他他自身结结构的平平衡状态态。为了了恢复平平衡，在在他的内内心深处处就会产产生一种种强有力力的力量量，促使使他去思思考，去去探索，去去寻求新新的答案案。可见见，好奇奇心是激激励人们们进行创创造的内内部动力力。因此此教学中中教师要要不断地地创设问问题情景景，利用用新奇现现象，使使学生心心有疑问问，活跃跃学生思思维，保保持学习习兴趣，激激励学生生去问、去去想，从从而培养养学生的的创新思思维

12、。实实验以其其直观、形形象、生生动等特特点，非非常有利利于激发发好奇心心，调动动学生创创造欲，促促使他们们去试一一试，去去做一做做，去异异想天开开。例如如当我在在做小鱼鱼在沸腾腾的水中中自由游游动的小小实验时时，开始始同学们们都非常常担心，他他们都怕怕水沸腾腾时小鱼鱼会被烫烫死。但但是事实实却是水水沸腾时时小鱼还还依然如如故。强强烈的好好奇心促促使他们们去仔细细观察，认认真思考考，最终终得出三三点：（11）鱼在在试管的的下面，加加热的是是试管上上面的水水。（22）试管管中间有有一个铁铁丝网，阻阻挡鱼上上来。进进而他们们又提出出新的问问题：在在试管下下面加热热，小鱼鱼会不会会死？如如果拿掉掉铁丝

13、网网小鱼会会怎样？如果摇摇晃试管管鱼会如如何等等等。同学学们都迫迫不及待待地想要要自己亲亲自做一一做这个个实验，努努力去寻寻找问题题的答案案。四、利用实实验培养养学生的的发散思思维 发发散思维维是创造造思维的的核心，它它是根据据已有信信息，从从不同方方向、不不同角度度去思考考，从多多方面寻寻求多样样可能性性答案的的一种开开放性思思维方式式。它具具有流畅畅性、变变通性、独独创性等等特点。培培养学生生的发散散思维，就就要有意意识地给给学生创创造有利利的情景景，引导导学生从从多方向向、多角角度思考考问题，使使之形成成一种思思维习惯惯，从而而培养学学生思维维的流畅畅性、变变通性、独独创性。（1）“一一

14、题多变变”“一题题多解”培养思思维的流流畅性、变变通性 实实验中的的“一题多多变”是指，通通过改变变某个实实验器材材或实验验条件等等，使之之变成一一个不同同的实验验。它具具有引导导学生思思维，培培养学生生思维灵灵活性的的作用，有有利于学学生改变变原有的的思维方方式，或或在原有有思维的的基础上上，寻找找新的解解决问题题的方法法。例如如：伏安安法测电电阻的实实验中，实实验器材材有：电电流表、电电压表、电电源、导导线、滑滑动变阻阻器、开开关。电路图如图图（1）步骤： （11）闭合合开关，调调节滑动动变阻器。 （22）读出出电压表表的示数数Ux ，电流表的示示数I 。 （33） (11)改变（一）上上

15、述器材材若除去去电压表表，如何何测出RRx ？同学们设计计了不同同的电路路图，找找出了不不同的解解决问题题的方法法。方法一：电电路图如如图（22）步骤： （11）把滑滑动变阻阻器调至至最大（变阻器器上标有有最大电阻值值R），断断开开关，读读出电流流表的示数I11 。 （2）闭闭合开关关，读出出电流表的示数II2 。 （3）方法二：电电路图如如图（33）步骤： （11）把滑滑动变阻阻器调至至最大（变阻器上上标有最最大电阻值R），断断开开关关读出电流表的示示数I1。 （22）闭合合开关读读出电流流表的示示数I22 。 （33）方法三：（11）把滑滑动变阻阻器调到到最大，直直接接在在电源上上，用电电

16、流表测测出通过过变阻器器的电流流I1 。 （2）把把被测电电阻直接接接在电电源上，用用电流表表测出此此时的电电流I22 。 （3）改变（二） 如上题中只有电压表而没有电流表，也可用多种方法测出电阻值。改变（三） 把滑动变阻器换成电阻箱或定值电阻，也可用多种方法测定未知电阻。通过实验的的多次变变化，使使学生的的思维更更广阔，应应变能力力更强。（二）利用用开放实实验题培培养学生生发散思思维的独独创性和和新颖性性 开放型型习题是是指没有有“固定的的条件”和“固定的的答案”。开放放型实验验也就是是没有固固定的实实验器材材，用多多种多样样的方法法得出多多种答案案。它可可以使学学生拥有有非常广广阔的想想象

17、空间间，开拓拓思路，促促进创新新思维的的发展。例例如：你你用什么么测量工工具测出出物质的的密度？就此问问题同学学们找出出了各种种各样的的测量方方法。方法（一）可可以用天天平、量量筒测出出物质密密度。方法（二）用用一个弹弹簧秤，借借助有适适量水的的烧杯。方法（三）用用天平可可以测出出物质密密度。方法（四）用用量筒可可以测出出物质密密度。方法（五）用用刻度尺尺可以测测出物质质密度。方法（六）用用密度计计可以测测出物质质密度。每一种方法法就包含含一种新新的思维维方式，得得到与众众不同的的思维成成果。五、利用实实验培养养学生的的集中思思维 集中思思维是一一种有方方向、有有范围、有有条理的的收敛性性思维

18、，它它主要表表现为学学生的抽抽象、概概况和推推理能力力。它是是创造思思维的基基础，是是创造思思维的重重要组成成部分。每每一次创创造性活活动都是是经过集集中发散集中发散的的多次循循环。如如果没有有集中思思维，就就不会有有好的发发散思维维，更不不能培养养具有创创造力的的学生。因因此，教教师要有有意识地地引导学学生形成成概念，并并利用概概念进行行推理和和判断，培培养解决决问题的的能力。我我们知道道，概念念的形成成和掌握握要以大大量的感感性认识识为基础础，而实实验是丰丰富感性性认识的的最有力力的手段段，为理理解和掌掌握概念念创设良良好的环环境，保保持学习习的兴趣趣，同时时还可以以帮助我我们突破破难点，

19、扫扫除思维维上的障障碍。例例如惯性性、比热热、额定定电压、额额定功率率、压强强、密度度、浮力力、磁感感线等概概念教学学中均利利用了实实验，收收到很好好的效果果。 其其实，在在解决问问题时，我我们也经经常借助助于实验验。以下下题为例例，池水水中漂浮浮着一只只船，船船上装满满石子，如如果把石石子都投投入池中中，水面面是上升升还是下下降？学学生很难难找出为为问题的的关键，我我们就事事先做了了一个模模拟实验验，把水水面的变变化直观观地演示示出来，降降低了问问题的难难度。六、自己设设计实验验培养学学生的创创新思维维 有人对对初中学学生做过过调查，339%的的学生从从未自制制过简单单仪器，550% 的学生

20、生从未设设计或很很少设计计记录表表格。这这就说明明实验教教学还存存在着许许多问题题。一是是应试教教育的思思想还普普遍存在在，二是是重知识识轻能力力的意识识还严重重影响教教育的发发展，三三是学生生的主体体地位还还不太显显著。这这些均对对创新型型人才的的培养设设置了重重重困难难，在实实验教学学中教师师要不怕怕费时费费力，力力争把实实验交给给学生，指指导学生生自制实实验器材材会更利利于创新新思维的的培养，因因为这项项工作需需要大量量的构思思、想象象和实践践，我曾曾经指导导学生制制造器材材验证焦焦耳定律律，学生生的情趣趣非常高高涨，我我把学生生自制的的最典型型的器材材及实验验步骤介介绍如下下。实验电路如如图说明：R11、R