如何在物理教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)造力是人們長期關注的問題。物理學是一門以實驗為基礎的科學。實驗是物理教學的重要授課形式之一，而物理教學的常規(guī)模式是通過模仿去領會并掌握前人總結的研究方法和知識技能，對學生思維能力的培養(yǎng)偏重于邏輯性和深刻性，這對于學生掌握實驗的基礎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，必須開啟學生的發(fā)散思維。培養(yǎng)學生的發(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，避免學生被無意地納入某種特定的思維模式，調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)學生潛力和創(chuàng)造力。本文嘗試在新課改的基礎上，改變傳統(tǒng)模式，探索如何在開展探索性實驗教學時，激發(fā)學生主動參與的情感，從而培養(yǎng)學生廣闊、靈活、敏捷、求異、創(chuàng)新的發(fā)散思維。
      一、實驗教學模式的優(yōu)勢
      探索性實驗教學是學生在教師的指導下，了解并探索還未認知的物質現(xiàn)象及規(guī)律的一種教學活動。其最大的優(yōu)點在于可最大限度地調動學生的創(chuàng)造性思維能力。
      這種探究實驗教學模式，充分發(fā)揮學科特點，讓學生根據(jù)已有的知識及問題情景，設計實驗方案，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)學生良好的思維能力。
      二、突出探索性實驗教學的方法，培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力
      1、巧妙設計，精心選題，誘發(fā)思維
      探索性實驗教學的目標之一，在于讓學生獲得親身參與研究探索的體驗。它不再局限于對學生純學術性的書本知識的傳授，而是讓學生在實踐中體悟，獲得解決問題的能力。而探索性實驗教學的突出特點是：準備工作量大，涉及知識點較多，占用時間較長，對學生能力定位較高等。因此，教師在開課時應考慮到學生現(xiàn)有的知識水平和基本技能，因材施教，巧設具有探究性的課題，誘發(fā)學生的發(fā)散思維能力。
      如在高中電學“黑箱”問題的教學上，當學生完成基礎知識的學習后可選擇課題讓其進行探索實驗。
     例如，全國中學生第一屆物理竟賽江西賽區(qū)一題：電學黑箱內，裝有五個獨立的電路，它們是由導線、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。試判斷內部電路結構，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。這種綜合性的實驗可培養(yǎng)學生思維的靈敏性。
      又如在“伏安法測電阻”的實驗中，完成教材中的實驗后，可設置下面的問題：有意將元件線路接錯，給予相應的器材，讓學生辨別錯誤所在，分析錯誤原因并指出改正方法。
      學生在此類問題中，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，而且能訓練學生從不同角度、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)設實驗情景模擬題，開拓學生思維空間
      擴展多變就是以原有問題為基礎，進行擴展、變形、發(fā)散出多個有探究價值、遷移作用的問題，從而使學生獲得“一題多練”的效果，從而有效地拓展學生思維的廣闊性，提高學生思維應變的能力。
      如例：檢測一個標稱值為5Ω 的滑動變阻器�？晒┦褂玫钠鞑娜缦拢�
      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，內阻約為0.6Ω   C、電流表A2，量程3A，內阻約為0.12Ω   D、電壓表V1，量程15V，內阻約為15kΩ  E、電壓表V2，量程3V，內阻約為3kΩ   F、滑動變阻器R，全電阻約為20Ω   G、直流電源E，電動勢3V，內阻不計   H、游標卡尺   I、毫米刻度尺    J、電鍵S、導線若干。
      （ 1 ）用伏安法測定R x 的全電阻，所選電流表為 __________ （填A1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、電路設計和實物連接，考測學生設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，學生有針對性地對問題進行探究，能深入地理解問題的本質，增強思維的深刻性。由于題設條件的不斷變化，學生的思維也能隨機應變，有利于促進思維的敏捷性和應變性的提高。
      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，這不僅能使學生活化所學的知識，擴展認知結構，而且能訓練學生思維的廣闊性、敏捷性、靈活性和獨創(chuàng)性。
      如在復習“磁場”一章時，作一次探索性實驗設計：
     （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計。先讓學生精讀書本上的實驗內容，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）設計方案。學生經(jīng)過思考、想象、搜索資料、設計多種實驗方案。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。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，讓學生進行實驗操作。
      （4）結果分析。根據(jù)實驗現(xiàn)象和結果及裝置分析、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。通過實驗結果，組織學生相互討論交流，最終可篩選出“方案三（指針偏轉法）”和“方案四（小車運動法）”為切實可行的最佳方案。
      這樣的實驗設計教學雖然占用的時間較長，教學難度較大，但學生看到經(jīng)過自己的積極思考設計出來的實驗方案能獲得成功，必深受鼓舞。而且，學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，綜合應用，有利于學生對基本概念和規(guī)律的深化與理解，加強對基本儀器的使用方法的掌握，有利于提高學生的實驗技能，更有利于學生應變思維能力的形成與培養(yǎng)，提高學生分析問題、解決問題的能力。
      綜上所述，探索性實驗教學是一種研究性、自主性的學習，其涉及到的知識點較多，對學生的能力要求也較高。所以，在探索性實驗教學中，教師應有計劃、有目的地進行安排，精心設計訓練課的內容，把握好問題的深度和廣度，才能切實調動學生的主動性，獲得較好的教學效果。