初中物理实验教学中培养学生创新思维能力的路径微探

雎逸帆

【摘要】基础科学支撑着科学技术的迅速发展，其中物理学的诸多研究成果促成了无数技术的诞生，物理是带动社会和经济发展的关键学科。物理还是中学必修课，物理实验教学有利于培养学生的创新思维能力。文章就如何在初中物理实验教学中培养学生的创新思维能力进行深入研究，并提出具体策略。

【关键词】初中;物理教学;创新思维能力

初中物理是学生了解物理学科的入门课程，内容包括声、光现象、物质变化、物体运动等，涉及大量的基础物理理论和物理研究成果，学生理解起来具有一定难度。很多物理理论或物理现象，学生都能在现实生活中观察到，或可以通过开展相应的实验进行验证和了解，这些都是学生理解物理概念和物理理论的有效方式。但大多数初中物理教师并不注重实验教学，较少带领学生在实验室或课堂上做物理实验，导致学生的实践能力不足。物理概念和理论并不是凭空创造出来的，而是经过物理学家提出众多假设，并做大量的物理或思想实验来验证初始想法的严谨过程才逐渐形成的。因此，物理学家是在实验的基础上进行理论创新和概念创新的，同样的，物理实验也有助于激发学生的创新思维能力。

一、初中物理实验教学的作用分析

不论是个人发展，还是社会进步，都少不了创造性思维的支持。在知识经济时代，创新是人终身学习和发展的必备品质，更是素质教育的核心。通过开展物理实验教学活动，教师可以为学生提供个性发展和创新发展的空间，促进其创新能力和实践能力得以共同提升。

（一）培养学生的实验技能

物理属于理学类、实验类学科，是学生认识客观物质世界必备的工具。通过开展物理实验教学活动，教师可以锻炼学生独立处理任务的能力，使学生养成勤于动脑和动手的好习惯。在物理实验活动中，为摸清物理实验原理，学生需要熟悉各种物理仪器的用法，精准地采集数据、处理数据，最终通过推理分析总结出结论。“通过参与实验操作，学生能够对物理知识产生更深入的理解，还能凭借个人或团队的努力解决实验中的问题，培养个人或集体的创造性思维。”

（二）培养学生的发散性思维

在物理课程学习中，学生不能被束缚在已有的经验和成果中，而是要站在科学的角度，掌握认识世界的思想和方法，并将其贯穿于整个学习过程。通过开展物理实验教学，教师可以引导学生重点关注实验设计，让学生运用生活材料设计实验，详细地规划实验流程，把控实验细节，猜测实验结果，使其扮演设计者和执行者角色，这样能够促进学生发散思维，提高学生的思维活跃度。

（三）培养学生的独立自主能力

在新课改背景下，教师要向教学促进者、引导者的角色转化，使学生能够投入自主化、个性化的学习活动中，更加自觉地观察生活、体验生活、协同探究和独立创新，全身心地研究和分析物理实验过程和结果，养成自主学习能力。通过开展探究性物理实验，教师可以层层引导学生，给予其独立完成实验的提示和帮助，使其能够恰当地运用物理技能和知识，独立完成一系列的实验活动。

三、初中物理实验教学中存在的问题

（一）教师教学方式不合理

物理学科具有理论抽象程度高、实验技术复杂等特点，导致学生学习起来较为困难。初中物理教师在教学过程中，也只能带领学生做一些基础的物理实验，甚至有部分教师考虑到安全因素，只在课堂上演示物理实验，而不让学生亲自动手。尽管这样做能够节省实验教学在物理课堂上的占用时间，但也影响了教学效率和学生的学习效率。学生如果只观看实验过程，则只是在靠想象来理解物理概念和物理理论，无法在实践中掌握物理实验的方法和意义。教师在带领学生做简单的物理实验时，也会出现教学方式不合理的问题，如往往只针对出现的物理现象或物理变化进行讲解，不注重解释物理变化的原因，也不注重将物理实验与物理学家的研究成果结合起来，带领学生理解物理理论在现实世界中的反映、作用和意义。

（二）物理实验教学设施不完善

因我国各个地区教育发展水平的差异性，各地对物理实验教学的重视程度也不一样，很多中学都无法配齐初中物理实验所需要的设备和工具，也没有专门配备开展物理实验教学的教室。即便部分中学配备了类似的实验教室，也因为维护成本、实验安全等因素，不常开展物理实验教学。综上所述，现实情况下，我国中学物理教学所需要的实验设施不够完善，不利于物理教学的良性发展，也不利于学生的物理学习，导致学生对物理理论和实验的理解依旧停留在表面，不能深入理解物理学的内涵。

（三）物理学习评价方式单一

学生的学习意识直接受到教师的影响，假如初中物理教师不注重实验教学，认为实验与学习成绩无关，或认为学生从实验中学不到有助于提高考试成绩的内容，而且做实验又比较麻烦，就会导致学生的实验探究意识逐渐淡薄，不注重对物理学科的学习，只以自身考试成绩为中心，不在意自己究竟掌握了多少物理知识，以及自己对物理学的认识是否得到提升。导致这种局面的主要原因是初中物理学习评价方式过于单一，学校不对实验教学效果进行评价，教师自然没有动力积极开展物理实验教学。教师不考核物理实验学习效果，学生自然也不会重视物理实验，更不会在物理学习中主动发挥自身的思维创造能力。

四、初中物理实验教学中学生创新思维能力的培养策略

（一）改变物理实验教学模式，激發学生的实验兴趣

传统物理实验教学所进行的实验规模较小，学生所能观察和学习到的东西有限，并且在实验过程中只能跟随物理教师的实验步骤进行操作，难以发挥自身的创造力，故而导致学生对物理实验的兴趣逐渐降低。但学生创新思维能力的培养离不开其对物理实验的兴趣，而要有效激发学生的实验兴趣，教师就要积极改变物理实验教学模式，迎合中学生的心理变化和思想变化，让物理实验变得好玩、有趣，让学生真正喜欢上物理实验，从而在实验中培养自身的创新思维能力。

例如，在教授苏科版初中物理教材八年级上册第四章“凸透镜成像规律”一课时，大部分教师都会利用LED灯、光具座、光屏和凸透镜带领学生简单地做一下实验，在实际教学中可能会出现学生亲自动手实验得到的数据与课本上写的实验结论有出入的现象。经过观察学生的操作，笔者发现学生出现问题的原因是他们不知道怎么找到像。这里学生往往有两种错误操作：1.在光屛上看到光圈排列成模糊的“F”形状，就觉得自己找到像了;2.学生在实验过程中操作不够规范，导致手忙脚乱，始终找不到像。因此，就“如何找最清晰的像”这个主题，在教学时，笔者首先给学生提出问题：“要找怎样的像？”此时笔者利用教学设备，在天花板上投出一个巨大的“F”，固定光源，通过调整“F”光源的位置给学生演示这个“F”由模糊到清晰又回到模糊的全过程。天花板上的“F”激发了学生实验的兴趣，看到这个现象之后，学生立刻就确定了要找的是最清晰的那个像。接着笔者又进一步提出问题：“当光源在光具座25cm刻度线处时，怎么找到此时最清晰的像？”这个任务明确要求学生固定光源，因此学生只能通过移动光屛来寻找最清晰的像（整个光具座上只剩光屛能够移动了）。教师的有效引导是学生实验成功的关键，在学生学会找最清晰的像之后，他们就能按照课本的实验步骤，一步步完成凸透镜成像规律的探究实验。做完实验后，笔者再联系物理学的实际应用，告诉学生投影仪、放大镜、照相机等物品都利用了凸透镜成像原理。这时学生就会恍然大悟，不光对凸透镜成像原理产生深刻的认识，也会对凸透镜的实际应用进行创造性思考。

（二）鼓励学生自制物理实验用具，提升学生的实验动手能力

物理实验所用到的工具或设备在生活中不常用到，并且对精确性有一定要求，因此物理实验用具一般由学校提供，很少让学生单独购买。但中学生数量较多，物理实验教室供不应求，物理实验器材损耗较快，导致教师很难频繁开展物理实验教学。对此，教师可带领学生自制一些没有安全风险的实验用具，并利用这些实验用具在课堂上开展实验教学，这不但能解决实验设施不足的问题，还有助于培养学生的发明精神和创新思维。

例如，在教授苏科版初中物理教材八年级下册第十章“液体的压强”一课时，笔者就利用废弃的塑料瓶和钉子来向学生演示液体压强的具体表现。在带领学生用钉子在塑料瓶一面的上中下位置分别戳开3个小孔之后，笔者并没有告诉学生实验应该如何进行，而是让学生自行探索。因为实验内容与液体有关，很快就有学生想到要将塑料瓶灌满水，但塑料瓶侧面有洞是灌不满水的，因此有学生便将塑料瓶一面的三个洞堵住，灌满水后再将这三个洞打开，之后便观察到三个孔喷水的大小和远近程度是不一样的，学生立刻就会想到液体压强的物理理论，并理解液体的压强与液体本身的深度有关，两者之间成正比。在学习“气体的压强”这一课时，这个被扎了孔的塑料瓶还能用来作为课程导入，加满水后侧壁的小孔喷水，盖上盖子后立刻不喷水了，这个盖子就好像水龙头的开关一样，激发了学生对气体压强的学习兴趣。学生通过自制实验用具和自行设计实验，不但锻炼了动手能力，还在实践中锻炼了自身的创新思维能力。

（三）运用生活材料设计物理实验，锻炼学生创造思维能力

现实生活中蕴含了众多的物理现象和定理。为帮助学生认识事物的内在规律，将知识转化为个人经验，教师可以鼓励学生利用现实生活材料进行实验活动，为学生提供自由想象、自由创造、自由设计的空间，使其能够将求知热情和探究热情投入物理实验活动中，通过开展自主设计、协同实验活动，锻炼自身的创造性思维。

例如，在教授苏科版初中物理教材八年级下册第十章“浮力”一课时，部分教师会直接引入“阿基米德洗澡”的故事，围绕故事开展探究性学习活动，但是这种方式很难让学生获得动手操作和创新实践的学习体验。对此，笔者引导学生从现实生活中寻找实验材料，鼓励大家以小组的形式在“浮力趣味实验”的实验主题下设计具体的实验。笔者为学生提供了设计思路，如浮力产生的原因是什么？这样，学生就能通过成立物理实验设计小组的方式，自主地观察、探究和选择材料，并运用搜集到的材料进行实验设计。比如，有一个小组选取了乒乓球、可口可乐瓶，学生截取掉瓶子的瓶口部分后，将乒乓球置于瓶颈处。瓶口不密封时学生往可乐瓶内不停地加水，乒乓球上方已經有了很多水，但是乒乓球并没有浮起;用手掌堵住瓶口，乒乓球立刻上浮。通过对比两次实验，学生发现，瓶口不密封时乒乓球下方没有水，仅有乒乓球上方的水对乒乓球施加向下压力;而用掌心堵住瓶口后乒乓球下方积累了一些水，这些水能对乒乓球施加向上的压力，进而学生能够得出浮力的产生原因是液体对物体上下表面的压力差的结论。

（四）完善物理学习评价方式，帮助学生理解物理知识内涵

大多数教师和学生在教物理和学物理的过程中都会将分数作为唯一的目标，而忽略了物理学的本质和内涵。学生无法在物理学习中学到科学的思维方法，也就无法为未来的物理学习打好基础，更不利于学生今后学习更高难度的物理知识。

因此，初中物理教师有必要完善物理学习的评价方式，从理论和实验两方面综合考量学生的物理学习能力和物理知识水平，并以此为基础对学生开展针对性教学，从而激发学生的创新思维能力，让学生理解物理知识的深刻内涵。教师完善物理学习评价方式，能够激发学生了解并操作物理实验的积极性，学生也会逐渐重视物理实验，并在操作物理实验的过程中对物理研究方法产生大致了解，收获学习物理知识的快乐，从而积累丰富的物理实验和理论知识，在理论和实验学习中理解创新思维能力的重要性。

结语

物理实验是学习物理知识的重要途径，中学物理教师通过改变物理实验教学模式、鼓励学生自制物理实验用具、完善物理学习评价方式等策略，能够有效调动学生参与物理实验教学的积极性，激发学生的创新思维能力，学生也能够在物理实验过程中发挥自身创造力和想象力，从而更深入地理解物理知识，提高物理学习效率。

【参考文献】

[1]蒋雯倩.浅谈初中物理实验教学与学生创新能力的培养[J].考试周刊，2016（79）：145.

[2]魏广启.初中物理实验教学与学生创新能力的培养[J].科技创新导报，2016，13（19）：165，167.

[3]王东峰.浅谈初中物理实验教学与学生创新能力的培养[J].中国校外教育，2016（07）：15.