高中物理實驗創新能力的培養探析

吳寶衛

【摘 ? ?要】高中物理學科強調以實驗為基礎，通過實驗幫助學生理解物理概念、掌握物理知識，獲得興趣的激發和能力的培養。創新型人才的培養不僅是新課改的基本要求，也是時代教育的要求，這就需要教師在高中物理實驗教學中以三維目標的落實為前提，注重學生創新能力的培養，讓學生成為兼具知識和能力的人才，更好地適應時代發展。本文針對高中物理實驗創新能力的培養展開探究。

【關鍵詞】高中物理實驗 ?創新能力 ?培養

中圖分類號：G4 ? ? 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2020.17.169

高中物理課程相對抽象而復雜，在實際教學中進行有效的實驗課程，對學生物理技能的學習和動手操作能力的發展有積極意義，有利于提高學生的自主創新能力。當前素質教育得到高度重視，高中物理教學中增加了實驗教學的課時量，但因各種因素的影響，很多中學尚不能全面且有效地開展物理實驗教學，還需要強化實驗教學的力度，根據時代發展特征和學生發展情況來尋找更加科學合適的教學方法，實現物理實驗教學的創新發展。

一、高中物理實驗創新能力培養的重要性

高中物理實驗創新能力培養的重要性主要表現為：一方面，能夠強化學生的邏輯思維。高中物理知識涉及極其廣泛的內容和繁多的課程體系，具有較強的抽象性與理論性，導致學生學習與理解的難度增加。利用物理實驗教學，教師需給予學生一定的指導，讓學生在實驗中進行歸納和類比，掌握更多的邏輯推理方法，從而產生學習的興趣，降低理解難度，提高觀察能力與創新能力[1]。同時教師也可以向學生展示物理在實際生活中的運用，讓學生通過分析來感知實際生活與物理知識的密切聯系，學會用所學知識解答實際問題，獲得物理思維的發展，達到預設的教學效果。另一方面，培養學生的想象力。高中物理教師開展實驗教學活動時，應該打破傳統的照本宣科的教學方式，適當改變教材中的實驗步驟，讓學生運用現有器材和所學知識進行自主探究實驗，主動發現問題。在這樣的活動中，學生能充分發揮自己的想象力，對實驗過程進行自主設計，提高參與實驗的興趣，增強創新意識和想象力。

二、高中物理實驗創新能力的培養路徑

第一，改進教學模式。在傳統的高中物理實驗教學活動中，師生多是以教材設計的實驗方法進行操作，基本都是按部就班開展實驗活動，這樣不利于學生主觀能動性的發揮和創新思維的發展。要想利用物理實驗來培養學生的創新能力，教師在實際教學中應該積極改進教學模式，如：在實驗教學之前，引導學生明確實驗的意義，鼓勵學生自主設計實驗思路，自行制作實驗表格，分組探討實驗步驟等;在實驗環節，要求學生通過分工合作獲得實驗結論，并將其與教材中的實驗結果進行對比，從中發現問題、彌補缺漏[2]。以“滑動摩擦力”為例，教師可以提出問題：滑動摩擦力的影響因素有哪些？讓學生帶著問題進行實驗步驟的設計，猜想實驗中可能出現的問題與結果;在實驗活動的具體實施中，當學生猜想的影響因素一一出現后，如接觸面的光滑程度、壓力等，教師可以組織學生以小組為單位進行實驗操作，讓學生在實驗中認真觀察和記錄，驗證自己的猜想是否正確。值得注意的是，針對學生在實驗之前提出的新假設或新方法等，教師需要適時鼓勵，以免挫傷學生的實驗積極性，促進學生科學批判精神的發展。

第二，創新實驗設計。要想培養學生的創新能力，高中物理教師在實驗教學中應該創新實驗設計，通過實驗的改造來激發學生對相關物理知識的理解，培養學生的創造性思維。這是因為高中生具備了較強的實驗創新能力和扎實的物理基礎知識，通過創新實驗設計能激發學生的創造性思維，使學生領會更多知識點與實驗過程[3]。以“探究加速度與力、質量的關系”為例，教材中強調的實驗條件是光滑的水平板，但在實驗操作環節需要對摩擦力的作用加以考量，這時教師可以引導學生分析拉力、合力、摩擦力之間的概念，利用實驗設計驗證三者之間的關系，將摩擦力的存在作為實驗的限定條件，探索切實可行的解決方案，并通過再次實驗進行驗證。在這個過程中，教師需要確保學生思維的活躍性以及實驗的靈活性，讓學生在探究和交流中找到解決問題的模式，化解現實中無法實踐理想實驗條件的矛盾，發展學生的創造性思維能力。

第三，引導學生質疑。新課標明確要求高中物理教師要創設勇于探索、互相討論、大膽質疑的愉悅寬松的學習氛圍，發揮出學生的主體性作用。在高中物理實驗中經常會遇到實驗不成功的現象或新問題，這時教師要以學生在實驗中出現的問題為依據，巧妙設計疑點，通過開放性的教學讓學生大膽提問、主動質疑、積極探究，鼓勵學生從全新的角度闡釋自己的想法，并通過親自操作實驗加以驗證，進而在實驗操作和問題解答的過程中形成探究意識，提高創新能力。

第四，加強實驗探究。作為一種實驗方式，探究性實驗主要是引導學生通過實驗探究來獲得科學精神、科學態度和探究能力的培養。教師開展探究性實驗教學活動時，應該引導學生以原有的知識為基礎進行實驗，并在實驗中進行創新與思考，以此增強創新能力[4]。例如，針對“重力加速度的測定”的實驗教學，該實驗主要是讓學生掌握重力加速度的測定方法，包括打點計時器法、單擺法等，其中前者是以物體的自由下落特點為依據，利用公式求出g;后者是利用單擺的周期公式求出g。要想讓學生對測定重力加速度的方法有更加深刻的理解，教師可以鼓勵學生進行探究性實驗，即：在30°和45°的斜面上放好連著打點計數器和紙帶的小車，使其自由運動到底部。這樣能讓學生從全新的角度進行實驗探究，獲得思維的發散和創新能力的發展。

三、結束語

總之，實驗在高中物理教學中發揮著顯著的作用，教師在實驗教學環節要改進教學模式，創新實驗設計，引導學生質疑，加強實驗探究，從而激發學生對物理知識的學習興趣，培養學生的物理思維、科學探究意識、創新能力，有效實現實驗教學的目標。

參考文獻

[1]王萬福.高中物理實驗教學中學生創新能力的培養對策研究[J].魅力中國，2020（3）：68.

[2]徐明軍.在高中物理實驗中如何培養學生的創新能力[J].中學課程輔導（教學研究），2019，13（24）：41.

[3]彩娜.高中物理實驗教學中學生創新能力的培養[J].課堂內外·教師版（中等教育），2019（6）：82.

[4]段發光.在高中物理實驗中培養學生的創新能力[J].新課程·下旬，2018（12）：21.