初中物理实验教学与创造性思维的培养

来源:用户上传      作者: 吴根亮

　　【摘要】 初中物理实验形象生动、容易做成，而且富有动手操作和探索因素，非常迎和学生的心理特征。在实验教学中，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。
　　【关键词】 物理实验；创造思维；培养途径
　　创造性思维，是人类思维的最高形式，是以新的方式解决问题的思维活动。创造性思维强调开拓性和突破性，在解决问题时带有鲜明的主动性，这种思维与创造活动联系在一起，体现着新颖性和独特性的社会价值。创造性思维的特性品质，主要包括“自我独立性、主动探索性、多向选择性、进程跨越性、综合概括性”。凭借良好的创造性思维品质，人们能够产生新的、独特的、具有社会价值的产物。要提高创造性思维能力，必须进行思维训练。初中物理实验形象生动、容易做成，而且富有动手操作和探索因素，非常迎和学生的心理特征。在实验教学中，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。 创造性思维的培养，应体现对其特征品质进行良好的培养。
　　
　　1 改演示实验为学生实验，培养创造性思维的“自我独立性”
　　
　　创造性思维的“自我独立性”表现为：⑴敢于对人们“司空见惯”或认为“完美无缺”的事物提出怀疑；⑵力破陈规，锐意进取，勇于向旧的传统和习惯挑战；⑶能够主动否定自己，打破“自我框框”。 在中学生的思维培养中，教师应引导学生的思维特征由模仿向支持己见过渡。而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”。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。 如改初二“瓶子吞蛋”实验为学生实验(为经济起见，鸡蛋也可用同等大小的气球代替)，由于这个实验获得成功有点要求：一是鸡蛋刚好卡住瓶口，密封要好，二是棉花燃烧烟雾不可过多。如学生不注意这两点，实验很可能失败，由此对大气压的存在产生了怀疑心理，为探求正确结论重做，待实验成功甚至经多次成功才确信大气压的存在。又如改初二物理“杯水倒置”实验为学生课堂实验，由于这个实验获得成功有两点要求：一是杯中水足够满；二是厚纸必须盖严杯口。如学生不注意这两点，实验很可能失败，由此对大气压的存在产生了怀疑心理，为探求正确结论重做，待实验成功甚至经多次成功才确信大气压的存在。当然，也有的学生实验一次成功，但从思维培养角度而言，失败比成功更有意义。
　　
　　2 增加演示实验的创造成分，培养创造性思维的“主动探索性”
　　
　　创造性思维的“主动探索性”表现为：⑴发现一种现象后，立即纵深一步，探求其产生原因；⑵看到一种现象后，立即想到它的反面；⑶发现一种现象后，便联想特点与之相反的事物。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“主动探索性”。 如演示“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。⑷把两端开口的玻璃管的一端用塞子塞紧，从开口端向管内灌满水银，将管口堵住，然后倒插在水银槽中，放开堵管口的手指，让学生观察水银面高度差并设疑：拔出塞子时会有什么现象?学生积极思维后再用实验验证。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”问题的主动探索，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”的教学打下了良好的基础。
　　
　　3 改验证实验为设计实验，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，而将“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。教师应从以下两个不同角度择其一给予启发：①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；②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。
　　
　　4 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”的良好途径。如，学生对“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”。
　　
　　5 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。在探索实验教学中，教师必须结合物理学史着重引导学生领悟教材中各种思维方法的特点，逐步使学生形成“智慧杂交能力”、“思维统摄能力”及“辨证分析能力”。
　　收稿日期：2008-01-14

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