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导言：在研究性学习中 物理科组成功地组织举办了南海市第一中学首届创意物理实验设计竞赛。这次活动旨在培养学生的创造能力，激发同学们对实验研究的热情，使同学们进一步认识创新的重要性，增强同学们动手制作实验仪器、以及其它与物理有关的小制作、小发明的能力。从我们的作品和同学们的热情来看，我们取得了预期的效果，达到了活动的目的。
关键词：人才素质的培养 创造思维
逆向思维
质疑 创造力
人才素质的优劣体现在其创新能力上，开展中学生物理创意实验设计活动，能够有效地培养学生的能力和创造力，激发学生的求知欲，进一步认识到科学文化知识的重要性，提高学生对学习的兴趣，培养团结合作的精神，能够有效地提高学生的素质。创意物理实验设计活动，是指在教师的指导下，由学生设计和制作仪器，并且通过演示和答辩的过程。作品要求：能体现科学性、实用性和先进性，实验的设计构思新颖，有创意、安全可靠。
一．激发学生的求知欲，鼓励学生幻想。
“兴趣是最好的老师。”这是伟大的科学家爱因斯坦的名言，怎样才能使学生对创意物理实验设计感兴趣呢？1、要向学生传授现代物理知识，应用物理知识去解释自然的奥秘，剖释日常生活用品中蕴含着的物理知识，讲解平时所见到的玩具、机器中的原理和涉及到的物理知识，使学生具备一定的物理知识和电子技术基础；2、带领学生参观仪器室，是一种最直接的激发学生趣的方法，向学生介绍仪器的用途、结构原理、实验效果以及外观设计等等，在参观仪器室的过程中，学生由于好奇，对仪器不够了解，专业知识薄弱，因而他们问到的问题会是“莫明其妙”的，有时不知道问的是什么，教师要体谅他们，弄清楚他们的题意，不厌其烦地一一作答，必要时可拆开仪器的外壳，使学生认识仪器的本质，消除对仪器的神秘感。引导学生多想、多说、多问和多设。鼓励他们异想天开，放开思维，那怕是谎廷不经的设想，都不要紧，因为科学需要幻想，只有幻想才能打破传统的束缚，才能发展科学，封神演义上的许多幻想，今天不是成了现实吗？幻想越多越好，只要学生能够想到的，能够说出来的就不持反对意见。因为那是学生创造力的萌芽阶段，就是表现得那么幼稚、那么不合实际的。人是有自知之明的，不需要太久，他们自然会回到现实上来。
二、培养学生的动手能力，让学生体会到成功的乐趣。
通过参观仪器室，学生会有一种制作仪器冲动，由于他们没有经验，设计方案大多行不通，为了让学生不至于失望，指导教师要预先准备大量的设计方案，根据学生的爱好分给他们去动手制作。这样可以培养学生的动手能力。在制作仪器之前是要做准备工作的：1、向学生传授电子技术基础，例如：介绍各种电阻、电容、二极管、三极管以及一些门电路，向学生介绍一些机械方面的常识，例如：滑轮、齿轮以及它们的妙用，如何应用转动轴，如何使用开关等等；3、向学生介绍各种劳工工具，如：锯、凿、钳、电烙铁等等，教学生们学会使用，使用时是要严格遵守操作规程的，讲清楚注意事项。学生通过动手制作，能够熟练地使用工具，培养其制作的技能，提高其制作的技巧。在这一阶段，指导教师一定要严密监控，防止差错，防止危险事故发生。学生是非常乐意去完成任务的，有些学生很快就完成了，因为制作仪器有不同的难度，当学生拿着他自己亲手制作的仪器来做实验时，在成功那一刻，他们尝到了成功的体验，此时信心百倍。即使实验失败了，也就等于要他上一个小小的楼梯，通过他们的努力，不需要多久，就能走出困境。高110班的余卓远，高111班的邝耀文就是一个典型的勇于克服困难的例子。俗语说：“百闻不如一见，眼见不如实践”。只有通过实验，才能从生动的物理现象中，获得丰富多彩的感性信息，只有通过动手去制作，用眼去观察，动脑筋思考的实践活动，才能将学生的兴趣转化为制作的兴趣，从而充分发挥学生学习的积极性、能动性和创造性。
三、完善实验仪器，发展逆向思维。
艺术家对自己的作品，总能看出一点不足之处，能发现问题，这是一种进步，创意物理实验设计也如此，在学生完成作品之后，让他们继续修改、改进他自己的作品，甚至完全改变实验装置，这样，能使学生从不同情度上认识物理理论，从不同角度上理解物理理论知识，从而对有关的理论知识认识的了解更加深广，形成一种研究性学习的风气，由制作仪器到了解原理中，认识物理理论知识，在物理理论知识的指导下，改变物理实验配置，或者同一理论，设计出多种实验方案，这种由实践到理论，又由理论到实践的活动过程中，实现了质的飞跃。能使学生牢固地掌握了物理理论知识，在实践的过程中，引导学生运用因果关系的可逆性解决实验中的问题。从观察到的结果去寻找原因，这是一种逆向思维。逆向思维能够很好地发展学生的创造力，有利于促进事物的变化和发展变，比顺向思维具有更高的思维品质。在创意物理实验设计中，能有效地开发学生逆向思维。历史上不少著名的物理学家，都是通过逆向思维方法，作出伟大的发明或发现的，例如：法拉第发现的电磁感应现象，爱因斯坦提出的光子说等都是逆向思维的结果。在物理实验设计中，以实验现象为突破口，有针对性地对学生进行逆向思维能力的培养和训练，对发展学生的创造性思维能力是非常有益的。
四、进一步开拓研究课题，鼓励学生勇于尝试
学生在前一次的制作过程中，积累了经验，尝到了成果，兴趣正浓，要及时开展下一阶段的研究活动，适当地增加一些难度，师生共同商讨实验方案，指导教师要认真审阅方案，看其是否可行。这一阶段，指导教师可适当轻松些，即使遇到了难题，经过他们努力，相信大多能走出困境，实验不管是成功，还是失败，都是有原因的，让学生学会如何去研究，当他们在研究中有进步时，他们内心会有少少的欣慰，这小小的进步，会增强学生的自信心，化作前进的动力，让学生们知道实验失败并不可怕，放弃实验是糯夫。好的实验设计不是一件容易的事，在制作过程中，经常会遇到种种困难，指导教师在肯他们进步的同时，要鼓励学生们勇于克服困难。
马克思说：“在科学上没有平坦的大道，只有不畏劳苦沿着陡峭山路攀登的人，才有希望达到光辉的顶点。”
伽利略为了证明“自由落体运动是一种匀变速直线运动”，做了近百次实验。科学家发明电灯
，试验了一千多次，最后一次才成功的。进行科学研究，要一丝不苟，灵活运用学识，勇于克服困难，勇于尝试，才有可能成功的。
五、勇于打破传统观念，提出质疑
在实验过程中，学生要认真观察，耐心观察
，不厌其烦，凡是现象，都必有原因的，不要粗略地判断“是误差”。要多动脑思巧，从不同角度去提出问题，进行研究；或者那是一种有因果关系的不容易被人发现的事实。书本上记载的不可能太具体，仪器也有差异，那就要在实践中，具体问题具体分析了，科学实践来不得半点虚假的，那怕是在实践结果与书本记载的不相符，也要切实地进行研究，不放弃任何一种可能性，要勇于冲破传统观念。17世纪意大利的物理学家伽利略就是其中的一例，他敢于打破绵延了两千多年的公元前四世纪的希腊学者亚里士多德提出的学说。著名的“两个铜球同时落地”是以伽利略的生命来作倒著的。伽利略和牛顿就是当时的科学巨人，他们卓越的成就奠定了力学的基础，推动了科学技术的发展和时代的进步，伽利略探求自然规律时具有科学的态度并运用了科学的思维方法，他不盲目崇拜名人，也不迷信“上帝”和“祖先”，他善于质疑。
六、培养学生的团结合作精神，触摸创作灵感。
团结就是力量，以研究小组为单位，集团体的智慧，进行制作仪器，质量会更高。在制作过程中，辅导教师人中要调控良好氛围。要求学生在制作过程中必须动口，动手、动脑，即使说错了也不要紧，也是一种研究，有时会成为另外一种研究对象的突破口。说多了做多了钻研多了，经验也就丰富了，知识也就充实了，灵感会在一瞬间显现出来，我认为灵感是创作的生命，灵感是沿经验而来的，是在知识积累到一定程度上才会在一瞬间显露的出来的，从微观机制上说，创造思维是人的主观意识的协同作用，从心理学上说，意识和潜意识是从整个心理活动对应的直觉是灵感、想象等，具有随机性、瞬时性、感情性，灵感是主体思维在外部刺激下诱发产生的，对客体的整体洞察，并由此导向对客体问题的瞬间顿悟，产生的突发性、过程的瞬时性、环境的性、感情是灵感思维的物证，灵感实验上是一种潜意识活动结果，因此，指导教师要鼓励学生多说，多谈看法，说出感受。以人为镜，从而启发学生的能动性。
七、培养学生的创造力
江泽民总书记说：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力”发展学生创意物理实验设计，能启发学生的创意意识，培养学生的创新精神，造就敢于创新，勇于创新，勤于创新的高素质人才。脑科学和思维科学研究表明，中学阶段是培养学生创造性思维的最佳时期，创意物理实验设计，能培养学生的创造力，激发学生对学习的兴趣，加深对物理概念和规律的理解，又能培养学生的观察能力，动手能力，诱发创新欲望。开展创意物理实验设计活动，能使学生体会到成就感。苏联教育家苏霍姆林斯基说过：“在人的心灵深处，都有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己成为一个发现者、研究者、探索者，而在青少年的精神世界中，这种需要则特别强列，”所以下要在认识过程中去激发学生的心灵深处那种强烈的探索欲望。在创意物理实验设计中，要以多种实验装置表达同一物理理论，或者更换部他实验装置为突破口，融会所聂及到的理论知识，在活动过程中，教师的指导作用和学生的能动性和谐地结合。培养学生的创造力。
八、教学生学会归纳、总结。
为了巩固创意物理实验设计的成果，教师要指导学生把他们在制作过程中的所见所想及时记录，写好实验报告，报告的一般形式是：填写实验原理、制作过程、操作方法、实验效果，以实验报告为基础，写论文。
九、培养学生演讲能力，互相促进，取长补短。
在学生完成作品和论文之后，由指导老师组织学生进行演讲，现场表演，首先介绍作品的原理，制作方法，所反映的物理理论内容，指出作品的优缺点，回答同学的提出的问题，听取同学提出的建议，指导教师判定问题是否需要回答，建议是否可行。在演讲活动过程中。指导教师每隔一段时间，把学生演讲的内容进行归纳，小结，发扬优点，纠正错误。经过这样的答辩，使学生的收获更大，能够了长补短，互相学习，互相促进，培养了学生的语言、文字表达能力，演讲能力，能进一步把学到的科学文化知识融会贯通，在理论上得到升华。
十、确定研究内容，分阶段进行培训。
创意物理实验设计，在内容上与教同步，一般以一章书的内容作为一个阶段的内容；一个阶段的活动时间是三个星期左右，也即是学习一章书内容所要的时间。指导教师首先向学生介绍所有与实验内容有关的实验仪器，让学生根据自己设计的实验方案的需要，来选择实验仪器，让学生建立他们自己的思维方式，指导教师要防止学生出现科学性的错误。
开展学生创意物理实验设计是非常有必要的，它是一种带有研究性质的学习。能够很好的发展学生的创造力，有效地提高学生的素质。
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