如何在物理实验教学中培养学生的创新思维
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同志，指出：“教育在培养民族创新精神和培养创造性人才方面，肩负着特殊的使命。”随着社会改革的不断深入进行，创造是一个民族的灵魂已经成为社会的共识，而在中学阶段，学生创新能力的培养也是教育工作者重视的课题。物理是与实际生活密切相关的学科，以实验作为教学的基本手段，不仅能为学生提供学习的感性材料，更易于培养学生的学习兴趣和创新思维，这样物理课堂就成为了培养学生创新能力的沃土。近几年，笔者在物理新教材的教学实践中进一步认识到：加强演示实验和学生实验，充分发挥实验在物理教学中的重要作用，是搞好探究式综合教学的关键，是使学生积极主动获取知识、培养学生的创造性实践能力的基本保证。那么，如何在物理实验教学中培养学生的创新思维能力呢？
一、在实验教学中对学生进行探索和创新的培养
实验总是以发现、以探索作为追求目标的。在实验教学中，教师应当努力把发现的任务交给学生，让学生成为发现的主人，让他们充分体验到智力劳动的艰辛以及科学发现的喜悦，从而激发学生强烈的探索精神，培养学生的创新思维能力。例如在“用伏安法测导体电阻”实验中，教师先给各组提供一个阻值相同的电阻让学生测量，由于有的学生将电流表内接，有的将电流表外接，势必导致彼此间测量结果的较大差别，疑惑也就由此产生：“相同阻值的电阻其测量值为何会有这么大的差别？”“哪一个测量值比较准确？”“怎样才能减少测量的误差？”这时，学生会怀着解决问题的迫切心情去通过实验进行探索，进而他们会发现，电流表内接与外接测量同一电阻，会导致测量结果的较大差别，为了减少测量的误差，应根据被测电阻的大小及电流表、电压表的内阻等具体情况确定电流表的接法。但由于这种简单伏安法电路本身的不完善，不论是采用电流表内接还是外接，都有系统误差。那么，能否消除这种系统误差呢？为此可向学生介绍补偿的思想，引导学生设计出原理上较为完善的电压补偿和电流补偿电路。这时由于电流表和电压表不够准确带来的误差又会成为主要矛盾，如何解决这个矛盾？经过进一步引导，可使学生认识到，如采用准确度高得多的电阻箱和灵敏度很高的电流计来代替电压表和电流表，便可大大提高测量精度。最后再让学生分别用上述三种方法实际测量同一个标准电阻的阻值，比较测量的结果证实了理性的分析。即通过如此的发现探究，学生对怎样较准确地测量电阻的问题也就有了深刻的认识。
二、通过设计物理实验进行创新思维能力的培养
中学生对自然界的事物怀有好奇心，不懂的现象总喜欢问个为什么。教师应该爱护学生的这种精神，可以和学生一起设计实验，组织他们观察现象，引导他们积极思考。例如：研究浮力实验，先将塑料块放入盛水的烧杯中，无论怎样压塑料块，塑料块最终都浮在水面上，由此引出浮力的概念，而后再将杯中水倒干擦净，将塑料块压到杯底（与杯底密切），然后倒入水，这时问学生：塑料块会不会上浮？学生肯定回答塑料块会上浮，实验结果塑料块没有浮上来。如此“奇怪”问题，能激发学生去思考为什么，大胆地猜测浮力与哪些因素有关，强化学生的创新意识。在此基础上，让学生设计实验去探索浮力究竟和哪些因素有关，让学生自己观察实验现象，并做好记录。教师引导学生边观察，边思考，边发现问题，边解决问题，并根据实验记录加以分析、归纳和总结，帮助学生归纳出影响浮力大小与物体排开水的多少有关系的结论；然后引导学生将水换成酒精、煤油，探索酒精、煤油对同样的物体产生浮力大小，通过对比实验现象，比较实验数据，加以分析和总结，得出浸在液体里的物体受到的浮力还与液体的密度有关。这样，通过教师的启发诱导，学生亲自动手设计实验探索，大部分学生都能熟练应用阿基米德原理解决实际问题，能收到良好的教学成效。
三、拓展和重视课外实验，培养学生创新思维能力
课外实验主要是以扩展学生的知识面、培养学生的创新能力为主要目的。课外实验中，教师要适当引导，不使他们过多地碰壁。例如用一支带橡皮塞的试管，一根弯成直角的细长玻璃管，少量红墨水、酒精及棉花，设计一个实验证明液体蒸发时要吸热。学生在课外实验中无从下手，教师可以引导学生从液体蒸发的特点：吸热的角度去设计实验，学生在老师的提醒下，很快地完成了这个小实验。如在“比较材料的隔声性能”课外实验中，应该由学生自己根据生活经验及背景知识，选择其所熟悉的隔声材料，设计实验，学生们从家常用品选择了许多不同隔声材料，如：泡沫、木板、硬纸盒、衣服、报纸等等；同时，为了对不同隔声材料的隔声性能进行比较，学生必须要设计一种确定声音等级的量化标准，通过实验观察，比较出其所选择的隔声材料的优劣。学生们通过课外的实验，体验了自己提出问题——进行猜测——设计实验——收集证据——检验假设——交流的科学探究的过程，从而使实验获得成功，这样将会增加学生学习的乐趣并充分发挥自己的创新能力。
四、鼓励独立思考，保护创新火种
独立思考是形成创新思维能力的前提和条件，学生的独立思考能力只有通过经常的独立思考活动的锻炼才能逐步形成，而物理实验本身就是独立思考活动的一种有效形式。因而，在实验教学中教师应将学生推上思考问题，解决问题的主体地位。例如，在研究感应电流的方向时，教师不是把感应线圈的绕向、电流表指针偏转方向与电流方间的关系的结论简单告诉学生，而是让学生通过实验和思考自己去弄清个中缘由。在此基础上引导学生思考，既然感应电流是由磁通量的变化引起的，那感应电流的方向会不会与磁场方向及磁通量的变化情况有关呢？若有关系又该有怎样的关系呢？进而再让学生通过实验进行探索和研究自行得出结论。促进学生独立思考要注意立足学生认知及思维发展水平，要让学生“跳一跳”能摘到“桃子”。必要时，还要帮助学生向上推一把，至少要让他们能触摸到“桃子”。需要强调指出的是：在实验教学中，还要逐步培养学生独立列出实验步聚，独立选择实验器材，独立进行实验操作，独立设计记录表格，独立分析实验结果的能力。而离开学生的独立思考，实验能力的培养就会成为“空中楼阁”，当然也不能奢谈什么创新思维能力的培养了。
总之，在物理教学中，教育者就要不断地利用实验教学培养学生的创造习惯，让学生不断接受到物理实验创新的训练和熏陶，培养学生分析问题和解决问题的能力，充分调动学生的极性和主动性，积极培养创新意识，发展创新思维，聚敛创新方法，培养学生的创新思维能力。