王斌
(苍溪县职业高级中学四川苍溪628400)
现代的普里高津的消耗结构理论认为：系统要进化，从无序到有序，必要的条件是系统必须进行开放，同时系统必须远离平衡状态。系统只有开放才能与外界（环境）发生物质能量和信息的交换，才有可能获得进化：一个开放系统只有远离平衡状态，才能有非线性的规律所支配，才能形成新的稳定的有序结构，产生新质。消耗结构理论同样适用于学生的创新过程，思维系统要创新，也必须要开放、要远离平衡状态。物理实验教学过程是学生思维系统与问题、教师思维相互作用的过程，要改变问题情景、知识要素、思维要素比较单一模式，就应创设问题情景、知识要素、思维要素多样化的非线性开放性的问题情景，使学生思维系统通过与这些开放性问题相互作用后，形成一个多样化的由不同思维要素组成的开放的非线性的思维系统，从而培养学生的创新思维能力。
我校作为国家级示范中学，学校实验设施、设备一流，实验的开出率达到100%，在各类考试、竞赛中学生的实验操作能力表现相当出色，但在教学中学生表现出来的三种与实验有关的现象引起了我们的思考：①在实验课上学生按课本中设计的实验步骤完成实验后，自己还有许多好的更优实验方案，表现出很想拓展原有实验，改进原有实验，并验证自己的设想的强烈愿望，而所有这些方案不可能在短短课堂四十五分钟内一一验证完成。这暴露出传统实验方案单一，对培养学生发散思维和创新精神不足的弊端。②在课堂教学中，习题中的许多结论学生都想通过实验来加以验证，这样才会更信服。③当今社会学生获取知识的途径不断拓宽，他们常常设计出一些与课本知识毫无联系但又很有价值的实验问题，而我校的实验条件又能满足他们的愿望。中学生表现出的这种创新精神和求知欲是十分可贵的，我们有责任提供给他们一个学习的空间和时间，并正确指导。
努力开展开放性实验培养学生创新思维品质是时代的呼唤：“教育是知识创新、传播和应用的主要阵地，也是培育创新精神和创新人才的摇篮……，教育在培育民族创新精神和培养创新型人才方面，肩负着特殊使命。21世纪是一个充满竞争的知识经济时代，世界经济和科技领域在不断前移，创新意识和创新能力已成为一个国家综合国力和参与国际竞争的重要因素，因而创新教育必将成为21世纪中国教育改革的主旋律，创新能力的培养必将成为教学改革的核心内容，而创新能力的高低由创新思维品质所决定的，创新能力的培养，首先是创新品质的培养。
开展开放性实验，培养学生创新品质是素质教育和新课程改革的要求，现代教育教学理论强调实施以培养创造能力，创新精神为核心的素质教育。研究和培养学生创新思维品质，是迎接知识经济时代到来的客观要求，也是实施素质教育的客观要求。留美（Miami大学）教育管理博士黄全愈根据行动坐标理论研究，认为我国素质教育存在着一个盲区。我们从他的“人的行为两元性与两重性的交叉图解”（如右图）可以知道，一个人的发展与成熟过程是从第1区——第2区——第3区——第4区。
如果我们用这一理论去分析一下学生的现状，我们就会发现，学生学习行为过早地进入第三区的“确认行为”，但在第4区边缘驻足不前，而“自主行为”恰恰在创造的过程中起着举足轻重的作用。学校教育使“自主行为”的第4区——人的创造活动集中的区域成为目前素质教育的盲区。这正是教育工作者有待研究开发的重点。因而我们实施开放性实验，给学生提供广阔的自主研究的空间。
开展开放性实验符合青少年身心发展的特征，中学生是人的一生中黄金时代的开端，青少年对新事物特别敏感，好奇心强。在教学实践中，我们经常见到不少学生不满足于课堂上和书本里的知识学习，他们有强烈的探索愿望，有一种试图把自己已掌握的知识应用到实践中去，在实践中不断探索，争取获得成功的跃跃然心理，青少年的这种探索精神是十分宝贵的，我们有责任提供利于发挥其创造性的环境和条件。学生的这种创新意识，如果得不到表现、认同，学生的创造能力就得不到提高，创新意识就得不到强化，创新的动机也会慢慢消失。因此，实施开放性实验，营造良好的教学氛围，让学生充分展示自己的动手能力，充分发表自己的独特见解，从而展现创新能力，体现创新乐趣。给学生体验智力劳动甘苦的空间，从而激发其探索精神，使其创新思想得到培养。
开展开放性实验符合物理、化学等学科以实验为基础的学科特点，物理学家指出：物理学是靠两条腿走路，一条腿是理论，一条腿是实验，这两门学科课本中的基本原理都必须通过实验证实才易于被接受，教师应指导学生树立“实验第一”的观点，通过实验培养学生创新思维能力，培养学生发现问题，解决问题的能力，从而激发学生强烈的求知欲。这些学科教学中传统的学生分组实验及课堂上的演示实验，方式单调枯燥，内容局限于课本，大多为验证性实验，缺乏探究性，学生的思维空间受实验目标的制约缺少发散性。
我校开展开放性实验必然能够通过开放实验室，让所有学生都有自主设计实验，积极参与实验，大胆拓展改进教材中涉及的实验的机会，激发学生的学习兴趣和探究需求，总结出利用实验手段激发学生学习兴趣和探究需求的基本方法。通过学生解答开放性的实验问题以及自主命题，自主设计实验来实现思维系统的开放和“远离平衡状态”。开发学生大脑，培养学生动手能力和创新精神，通过学生自主选题、自主设计、动手操作，能够培养学生大胆猜想、大胆提问，求真务实，不怕挫折，团结协作的科学精神。