如何在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力是人們長期關(guān)注的問題。物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。實驗是物理教學(xué)的重要授課形式之一，而物理教學(xué)的常規(guī)模式是通過模仿去領(lǐng)會并掌握前人總結(jié)的研究方法和知識技能，對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)偏重于邏輯性和深刻性，這對于學(xué)生掌握實驗的基礎(chǔ)知識和技能是必不可少的。但長此以往，將形成刻板僵化的思維模式，嚴重阻礙思維的開拓與擴展。要解決這個問題，必須開啟學(xué)生的發(fā)散思維。培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維就是培養(yǎng)其探索問題的敏捷性、靈活性、創(chuàng)造性和批評性。從同一信息源，利用已儲存的知識，以探索盡可能更多的解決問題的途徑，避免學(xué)生被無意地納入某種特定的思維模式，調(diào)整已儲存的知識的系統(tǒng)性、深刻性，使知識自然增值，從而開發(fā)學(xué)生潛力和創(chuàng)造力。本文嘗試在新課改的基礎(chǔ)上，改變傳統(tǒng)模式，探索如何在開展探索性實驗教學(xué)時，激發(fā)學(xué)生主動參與的情感，從而培養(yǎng)學(xué)生廣闊、靈活、敏捷、求異、創(chuàng)新的發(fā)散思維。
      一、實驗教學(xué)模式的優(yōu)勢
      探索性實驗教學(xué)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，了解并探索還未認知的物質(zhì)現(xiàn)象及規(guī)律的一種教學(xué)活動。其最大的優(yōu)點在于可最大限度地調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。
      這種探究實驗教學(xué)模式，充分發(fā)揮學(xué)科特點，讓學(xué)生根據(jù)已有的知識及問題情景，設(shè)計實驗方案，通過實驗探索得出正確的物理規(guī)律和找到解決問題的方法。因此它能鍛煉敏銳的觀察力，培養(yǎng)學(xué)生良好的思維能力。
      二、突出探索性實驗教學(xué)的方法，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力
      1、巧妙設(shè)計，精心選題，誘發(fā)思維
      探索性實驗教學(xué)的目標之一，在于讓學(xué)生獲得親身參與研究探索的體驗。它不再局限于對學(xué)生純學(xué)術(shù)性的書本知識的傳授，而是讓學(xué)生在實踐中體悟，獲得解決問題的能力。而探索性實驗教學(xué)的突出特點是：準備工作量大，涉及知識點較多，占用時間較長，對學(xué)生能力定位較高等。因此，教師在開課時應(yīng)考慮到學(xué)生現(xiàn)有的知識水平和基本技能，因材施教，巧設(shè)具有探究性的課題，誘發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維能力。
      如在高中電學(xué)“黑箱”問題的教學(xué)上，當學(xué)生完成基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)后可選擇課題讓其進行探索實驗。
     例如，全國中學(xué)生第一屆物理竟賽江西賽區(qū)一題：電學(xué)黑箱內(nèi)，裝有五個獨立的電路，它們是由導(dǎo)線、電阻、電解電容器、二極管中某些元件組成的。這些元件的焊點露在箱蓋上，不準打開箱蓋，只能用萬用表測試蓋面的焊點。試判斷內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)，繪出電路圖，如果是電阻，必須標明阻值，是二極管要標明極性。

      “黑箱”問題帶有鮮明的發(fā)散思維色彩，含有求異、組合逆向等思維素質(zhì)。這種綜合性的實驗可培養(yǎng)學(xué)生思維的靈敏性。
      又如在“伏安法測電阻”的實驗中，完成教材中的實驗后，可設(shè)置下面的問題：有意將元件線路接錯，給予相應(yīng)的器材，讓學(xué)生辨別錯誤所在，分析錯誤原因并指出改正方法。
      學(xué)生在此類問題中，自己動腦動手探究問題的根本。這樣不僅能加深對知識的進一步理解，而且能訓(xùn)練學(xué)生從不同角度、不同層次去探索解決問題的途徑。從而提高發(fā)散思維能力。
      2、擴展多變，創(chuàng)設(shè)實驗情景模擬題，開拓學(xué)生思維空間
      擴展多變就是以原有問題為基礎(chǔ)，進行擴展、變形、發(fā)散出多個有探究價值、遷移作用的問題，從而使學(xué)生獲得“一題多練”的效果，從而有效地拓展學(xué)生思維的廣闊性，提高學(xué)生思維應(yīng)變的能力。
      如例：檢測一個標稱值為5Ω 的滑動變阻器。可供使用的器材如下：
      A、待測滑動變阻器R x ，全電阻約為5Ω（電阻絲繞制緊密，匝數(shù)清晰可數(shù)）   B、電流表A1，量程0.6A，內(nèi)阻約為0.6Ω   C、電流表A2，量程3A，內(nèi)阻約為0.12Ω   D、電壓表V1，量程15V，內(nèi)阻約為15kΩ  E、電壓表V2，量程3V，內(nèi)阻約為3kΩ   F、滑動變阻器R，全電阻約為20Ω   G、直流電源E，電動勢3V，內(nèi)阻不計   H、游標卡尺   I、毫米刻度尺    J、電鍵S、導(dǎo)線若干。
      （ 1 ）用伏安法測定R x 的全電阻，所選電流表為 __________ （填A(yù)1或A2），所選電壓表為 __________ （填V1或V2）。
      （ 2 ）畫出測量電路的原理圖，并根據(jù)所畫原理圖將下圖中實物連接成測量電路。
      （ 3 ）為了進一步測量待測滑動變阻器電阻絲的電阻率，需要測量電阻絲的直徑和總長度，在不破壞變阻器的前提下，請設(shè)計一個實驗方案，寫出所需器材和實驗步驟，并給出直徑和總長度的表達式。

     
      上題是以教材中的學(xué)生實驗為原題進行擴展、變形出來的一道實驗情景模擬題，主要考查伏安法測電阻實驗中的器材選擇、電路設(shè)計和實物連接，考測學(xué)生設(shè)計簡單實驗方案的能力及獨立完成實驗的能力。該題有效地檢測了學(xué)生運用和遷移知識的能力，具有較強的發(fā)散性和開放性，解答過程和答案的多樣化，能更有效地激活學(xué)生的創(chuàng)新潛能。
      通過這些靈活多變的實驗情景模擬題的教學(xué)，學(xué)生有針對性地對問題進行探究，能深入地理解問題的本質(zhì)，增強思維的深刻性。由于題設(shè)條件的不斷變化，學(xué)生的思維也能隨機應(yīng)變，有利于促進思維的敏捷性和應(yīng)變性的提高。
      3、求異創(chuàng)新，鼓勵“牛犢”不畏“虎”，培養(yǎng)發(fā)散思維的求異性與探索性
      求異創(chuàng)新就是對同一個問題能從多方位，多角度去探索新的途徑。如果教師在課堂上能夠選取一些靈活性強、變通性大的問題，提出要求并鼓勵學(xué)生用發(fā)散思維進行多方位、多角度去探索多種解決問題的途徑，然后進行收斂思維，對每種設(shè)想和可能進行比較、評價、篩選或組合歸納，最后確定在現(xiàn)有條件下可行的最佳方案，這不僅能使學(xué)生活化所學(xué)的知識，擴展認知結(jié)構(gòu)，而且能訓(xùn)練學(xué)生思維的廣闊性、敏捷性、靈活性和獨創(chuàng)性。
      如在復(fù)習(xí)“磁場”一章時，作一次探索性實驗設(shè)計：
     （1）問題提出：針對物理實驗效果不很明顯的通電螺線管磁性強弱演示實驗進行設(shè)計。先讓學(xué)生精讀書本上的實驗內(nèi)容，觀看教師的實驗演示，隨后師生共同分析討論該實驗效果不明顯的原因，最后教師提出要求：請根據(jù)所學(xué)的知識改進本實驗，增強實驗效果，不拘方法和器材，只要實驗原理說得通就行。
     （2）設(shè)計方案。學(xué)生經(jīng)過思考、想象、搜索資料、設(shè)計多種實驗方案。師生再交流討論，確定較為可行的方案，現(xiàn)選擇列舉如下幾例：
      方案一、單擺法
      擺球靜止懸掛在螺線管一端適當距離外，螺絲管通電時，吸引擺球，擺球偏轉(zhuǎn)。通過單擺俯角的大小說明螺線管磁性的強弱。
      方案二、天平法
      如圖1所示，

      在螺線管通電時，
左邊鐵塊被吸下，移動天
平的游碼，直到天平重新平衡，游碼示數(shù)的大小反映螺線管磁性強弱。
      方案三、指針偏轉(zhuǎn)法
      如圖2所示，

螺線管通電時，
指針底部連接的
大頭針被吸引，指
針尖端向右偏。從
刻度盤上讀出指針偏轉(zhuǎn)的弧度，弧度的大小反映螺線管磁性的強弱。
      方案四、小車運動法
      如圖3

所示，通電
螺線管產(chǎn)生
的磁場吸引
緊固在輕薄塑料小車上的磁針，使放在光滑平面上的小車運動，拉住小車的橡皮筋因而伸長，產(chǎn)生彈力與磁力相平衡，以小車運動距離的大小說明螺線管磁性的強弱。
      （3）實驗驗證。以上4種方案各有特色，但有優(yōu)劣。此時，教師可提供必要器材，讓學(xué)生進行實驗操作。
      （4）結(jié)果分析。根據(jù)實驗現(xiàn)象和結(jié)果及裝置分析、比較、綜合，按照“實驗原理正確，裝置簡單合理，操作省時易行，實驗效果好，演示實驗還要可見度大”的標準，從中提煉最佳方案。
      （5）師生交流。通過實驗結(jié)果，組織學(xué)生相互討論交流，最終可篩選出“方案三（指針偏轉(zhuǎn)法）”和“方案四（小車運動法）”為切實可行的最佳方案。
      這樣的實驗設(shè)計教學(xué)雖然占用的時間較長，教學(xué)難度較大，但學(xué)生看到經(jīng)過自己的積極思考設(shè)計出來的實驗方案能獲得成功，必深受鼓舞。而且，學(xué)生在思維探索中能將教材中的前后知識有機巧妙地聯(lián)系起來，綜合應(yīng)用，有利于學(xué)生對基本概念和規(guī)律的深化與理解，加強對基本儀器的使用方法的掌握，有利于提高學(xué)生的實驗技能，更有利于學(xué)生應(yīng)變思維能力的形成與培養(yǎng)，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力。
      綜上所述，探索性實驗教學(xué)是一種研究性、自主性的學(xué)習(xí)，其涉及到的知識點較多，對學(xué)生的能力要求也較高。所以，在探索性實驗教學(xué)中，教師應(yīng)有計劃、有目的地進行安排，精心設(shè)計訓(xùn)練課的內(nèi)容，把握好問題的深度和廣度，才能切實調(diào)動學(xué)生的主動性，獲得較好的教學(xué)效果。