初中物理實驗教學中學生創新思維能力培養策略研究

王大彬

【摘要】物理知識的形成與發展離不開實驗，所以初中物理教學中實驗活動的重要性不可小覷;基于初中物理核心素養的教育要求，物理實驗逐步成為課堂方案設計的重中之重，通過豐富多樣的實驗形式，提高中學生的物理實驗能力，調動創新思維，為今后更全面地學習與發展打好基礎。結合多年物理教學經驗，從組織趣味實驗、創設問題情境、鏈接現實生活、鼓勵大膽質疑以及合理設置作業五個方面為切入點，探討初中物理實驗教學中如何培養學生創新思維能力。

【關鍵詞】初中物理 實驗教學 創新思維 策略

物理課堂導入實驗教學活動，有利于更直觀地創設物理情境，啟發學生準確地理解物理知識，鍛煉動手操作能力和動腦思考能力;當學生能透過物理現象把握深層本質，也就順利完成由感性到理性的跨越。因此，筆者認為，初中物理實驗教學中落實創新思維能力的培養策略具有現實意義，建議初中物理教師從以下幾方面著手，提高實驗教學有效性。

一、組織趣味實驗，啟迪創新思維

中學生普遍對有趣的自然現象充滿探究興趣，而實驗則是解開自然現象之謎的重要載體。所以，在物理課堂上，為了讓學生真正掌握物理知識并訓練學以致用能力，教師要重視實驗環節，從中學生的身心發展規律為切入點，設計多樣化、生動性的課堂小實驗，以奇妙的物理現象吸引學生的注意力，激活課堂探究學習的主觀能動性。例如，學習《沸騰》之“水的沸騰”實驗時，我提前準備了有趣的“紙盒燒水”實驗，課堂反響非常熱烈。學生根據自己的生活經驗，一旦紙盒遇到火就會燃燒起來，那么紙盒如何才能燒水呢？大家對這個奇特的問題非常感興趣，在演示實驗過程中，大家細致地觀察，發現藍色的火苗在紙盒的底部燃燒，而紙盒過幾分鐘就開始冒出“白氣”，水逐漸被燒熱，直到完全燒開。在強烈的欲望驅使下，學生全神貫注地做實驗、認真地聽老師講解、仔細地翻閱教材，直到解決心中的疑惑，這樣的學習過程既有趣又有效，有利于學生加深理解知識點、提高實驗技能，更有效地啟迪創新思維，促進智力與思維的全面發展。

二、創設問題情境，激活創新思維

教師作為實驗教學的主導者，其設計的實驗方案是否科學合理，一定程度決定了學生的參與興趣和學習效果。因此，在設計物理實驗時，我們要從不同層次、不同角度去考慮問題，啟迪學生的創新思維，打破傳統教育模式的束縛，鼓勵學生打破常規，形成發散思維。例如，研究“測量鹽水的密度”時，為了讓學生掌握有關鹽水密度的知識點，我設計了有趣的物理實驗，指導學生圍繞實驗目的及實驗要求自主設計實驗過程：首先，稱出空燒杯的重量;其次，將鹽水倒入燒杯;再次，稱量總重量。實際上，這種實驗方法只停留于理論層面，在具體操作過程中，將鹽水倒入燒杯之后再測量體積，但是燒杯底部殘留的鹽水很難完全倒干凈，這種情況下測量的體積數值肯定有所偏差，這也就影響鹽水密度的準確性。在這個真實的實驗學習情境中，激活了學生的學習興趣，他們主動探索物理知識，逐步形成了創新思維能力。

三、鏈接現實生活，調動創新思維

傳統的初中物理實驗教學往往面臨學生缺乏興趣、教學效率低下等現實問題，實際上這與教師的教學思路和實驗教學模式密切相關，如果總是機械性地提出問題和解決問題，甚至讓學生照本宣科地“背”實驗，學生也就逐漸失去了實驗興趣和探究能力，束縛他們的思維能力拓展。因此，我認為，想要在物理實驗教學中培養學生的創新思維能力，必須從生活中的物理知識為切入點，讓學生參與整個實驗過程，在把握物理知識的基礎上，透過現象抓住本質，鍛煉思維的獨立性與創新性。例如，研究“光速和聲速”時，我提出了一個生活中有趣的現象，啟發學生的思路：為什么雷雨天總是先看到閃電，再聽到雷聲？但實際上雷聲和閃電是同時出現的，這又是為什么呢？這個有趣的生活化問題吸引了學生的注意力，而為了讓他們更直觀地觀察實驗現象，我又提前準備多媒體課件，由淺入深地啟發學生思路，最后得出結論：雖然閃電和雷聲是同時出現的，但是由于光速快于聲速，所以人們才能先接收閃電信號，然后再聽到雷聲。通過圍繞生活化問題開展質疑與探究，學生通過實驗形成自己獨特的觀點，也就潛移默化地鍛煉創新思維能力，形成物理核心素養。

四、鼓勵大膽質疑，強化創新思維

中學生的生活經驗非常有限，他們總是從表象去認識問題，所以在學習物理概念時，經常出現混淆的現象，甚至出現錯誤思想，為了引導他們明辨是非，準確地獲取物理知識，在實驗中提高思維能力，我們要在物理課堂上鼓勵學生大膽質疑，如學習“歐姆定律I=U/R”時，根據公式可知導體中的電流與導體兩端的電壓成正比關系，與導體的電阻成反比關系;而在給出變形公式“R=U/I”之后，有的學生依據慣性思維認為這代表導體的電阻與導體兩端的電壓成正比，而與導體的電流成反比。對于這一錯誤觀點，我沒有急于反對，而是以設問的方式提醒他們：依照這個公式，猜想電阻與哪些因素有關系？借此機會復習學過的電壓、電流等知識，并由此得出結論——導體的電阻就是導體本身的性質，其大小主要取決于導體的長度、材料以及橫截面積。那又如何理解這一知識點呢？學生繼續思考與討論，顛覆了錯誤的認識，建立新的觀點。在層層遞進的設問中，學生對物理知識產生了強烈的探究興趣，也由此鍛煉了思維的靈活性，提高獨立思考問題與解決問題能力，在逆向思維中實現創新發展。

五、合理設置作業，鍛煉創新思維

如果說課堂學習是學生獲取物理知識的主戰場，那么課下練習則是鞏固知識的必要保障;而合理地設計作業，就要求我們改變過去“應試教育”觀念的影響，由淺入深地設計習題，一步步地啟發學生思路，讓他們在深入分析問題與理解問題過程中，發揮思維潛力，牢固地把握知識點。另外，設置的課后作業要有一定挑戰性和層次感，這樣才能保持學生的探究動力。讓他們在刻苦鉆研的基礎上有所收獲，并從中獲得啟發，拓寬思路，潛移默化地鍛煉創新思維。例如，為了讓學生掌握“阿基米德定律”，我設計了課后家庭作業：準備兩個體積大小一樣的玻璃球和小木球，將它們同時放到水中之后觀察變化;根據生活經驗，玻璃球會緩慢地沉入水底，而木球則在水中浮起來，這樣能說明木球受到的浮力大而玻璃球受到的浮力小嗎？為什么？如果是在深不可測的大海中，猜想玻璃球和小木球哪一個受到的浮力更大？學生在教師創設的問題情境中自主開展實驗活動，探討問題，并最后完成實驗報告，在生動的互動與討論中，激起探究興趣，促進創新思維發展。

總之，想要在初中物理實驗教學過程中培養中學生的創新思維能力，要堅持“以學習者為中心”的根本原則，從中學生的興趣和能力為切入點，有效培養參與物理實驗的主動性與積極性，實現從非智力因素向智力因素的轉變，通過制定科學性、多樣性、趣味性的實驗教學活動，達到素質教育背景下理想的教學效果，讓學生在參與過程中開動腦筋，培養創新精神，這對達成物理實驗教學目的具有事半功倍的作用。

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