初中物理實驗教學中創新思維能力的培養

王曉雪

摘要：在人工智能被廣泛應用的時代背景之下，社會對人才的要求更高，傾向于考察人才的學習能力、社會能力以及創新能力，因此，教育工作者應更加注重對學生學習、社會以及創新能力的培養。物理實驗課程的開設有利于培養學生的實踐能力和創新精神，教師應積極利用物理實驗這一價值，轉變傳統的落后的教學觀念，在新時期加強對學生創新思維能力培養的重視。

關鍵詞：初中物理;實驗教學;創新思維;培養

引言

物理實驗教學是初中物理實驗課程中重要的教學內容，有利于深化學生理論知識的理解，有利于提升物理課堂的教學質量，同時也有利于學生實踐能力和創新思維的培養。基于物理實驗所具備的重要意義，大多數物理教師在教學設計中都考慮到了實驗課程的開展[1]。然而，當前的物理實驗教學仍然存在著物理實驗設施不全、實驗課堂秩序混亂等問題，教師應有意識地去克服惡劣的外部環境因素，加強對物理實驗課程的重視，拓寬學生的學習視野。本文提出了利用物理實驗教學培養學生創新思維的途徑，旨在為初中物理教師的教學方式優化提供參考。

一、設置問題促成實驗

“談話法”是教師提問，學生回答的教學方法，其意義在于引發學生的獨立思考，鍛煉學生的發散思維。在物理課堂中，物理教師可以將談話法與實驗法相結合，在物理實驗之前，首先給學生設置幾個與實驗內容相關的問題。問題的設置一方面能夠引起學生進行物理實驗的興趣，促進學生的自主思考。另一方面又能夠推進物理實驗的有序進行，學生在教師的問題引導之下，能夠準確把握物理實驗的結論總結方向，形成物理實驗的思路和指導具體實驗步奏的開展[2]。學生在思考問題中提出假設，在實驗過程中驗證假設，使思維與實踐有機結合，不僅有利于提升物理課堂的教學效果，該有利于學生理性邏輯的形成和創新思維的培養。

例如，對于八年級教材中涉及的科學探究內容“杠桿的平衡原理”的教學。進行該實驗之前，教師可以先提出一個問題“杠桿平衡的條件是什么？”，引起學生對原理內容的思考。然后在物理實驗之前，準備好杠桿、砝碼以及記錄的表格。表格的具體內容涉及動力臂長度、阻力臂長度、動力數值、阻力數值。而具體的實驗步驟為：首先，調整杠桿兩側的螺母，時杠桿在沒有砝碼的情況下，保持平衡。然后在杠桿的左側掛上一個砝碼，右側掛上兩個砝碼，調整左側砝碼的位置使杠桿達到平衡，記錄第一次平衡下動力臂、阻力臂、左右兩側砝碼的數值。教師此時可以提問：改變其中一個數值，其他數值會變化嗎？具體的變為多少呢？學生在這一問題下進行多次實驗，得到多組數值。教師再次提問：這些數值的關系是怎么樣的呢？學生通過觀察和計算發現：動力臂與動力的積等于阻力臂與阻力的積。從而得到了杠桿的平衡條件公式。教師在此過程中，提出了三個問題，起到了引出實驗教學、推動實驗進程、以及引導學生得出實驗結論的作用。學生在解決問題過程中能夠構建物理實驗的邏輯順序，同時對原理進行發散性的思考，這有利于學生促進創新能力的習得。

二、尊重學生主體地位

傳統的物理理論課堂主要是以教師講授，學生聽課做筆記的形式開展的。學生在學習物理基礎知識時往往是處于被動的地位，教師始終占據著主導課堂節奏的位置。這樣的教學方式在短期之內可能會呈現出學生在簡短時間快速了解物理知識的良好效果，但是長期實施可能就會降低學生學習的主動性，限制學生的自主思考能力的發展[3]。物理實驗課程不同于理論課程的突出特點就在于其實踐性，學生在實驗過程中，能夠自主把握實驗的節奏，對實驗現象進行主動觀察和記錄，學生的學習主動性得到了發揮。因此，在物理實驗教學中，教師不應將理論課程的教學邏輯代入到實驗課程中來，避免為了省時省力而直接刪減了學生進行自主操作的實驗課程。教師在物理實驗中，需要尊重學生的主體地位，注重學生個人解決問題能力的培養，才有利于學生在實驗中探究和創新，培養學生的創新思維。

例如，九年級科學探究中涉及的“物質的比熱容”實驗教學，教師首先為學生準備好實驗器材，比如酒精燈、燒杯、天平、溫度計、支架等等，然后讓學生根據教師提供的實驗步驟自主進行實驗操作。具體步驟為：將初溫同為20℃的水和煤油同時進行加熱，加熱三分鐘，記錄此時煤油和水的溫度。最后得出實驗結論，吸收相同熱量時，煤油比水升溫快。在完成實驗后，熄滅酒精燈，并且將記錄的數據進行分析。通過具體的實驗操作，學生能夠得到關于比熱容的知識：在吸收熱量相同的情況下，比熱容大的液體升溫更快。教師在學生實驗過程中可以來回走動，觀察學生的實驗步驟是否正確，進行一定的糾正和指導。應盡量讓每一位學生都參與到實驗之中，而不是給予完成教學任務而直接告訴學生結論，讓學生對實驗步驟進行死記硬背。

三、積極利用網絡資源

初中物理教材中涉及的物理實驗類型多，且需要的器材多種多樣，在學校實驗器材配置有限的情況下，教師不可能每一個實驗都讓學生親自操作。因此，基于某些實驗的復雜性和安全性的考量，教師可以充分利用網絡教學資源開展物理實驗教學。網絡上的物理實驗視頻比較豐富，但是視頻的質量參差不齊，教師進行網絡資源搜集時應該有意識地進行選擇[4]。教師在選取教學視頻時應優先考慮視頻中實驗步驟的嚴謹性，實驗內容必須與教材中涉及的物理原理相符合。并且，教師應選擇趣味性比較強的教學視頻，有趣的教學視頻往往能夠吸引學生的觀看興趣。網絡上的物理實驗視頻以清晰直觀的方式呈現的物理實驗的步驟和方法，使學生以觀察者的身份參與到實驗過程之中。該教學方法有效地解決了實驗設施不足和實驗環境無法實驗的問題，學生沒有直接進行實驗，但是同樣獲得了實驗的直觀感受，豐富了學生的知識，為創新思維的培養奠定了一定的基礎。

例如，九年級關于光現象的內容：“光的色散”和“物體的顏色”兩節，光的色散原理具體包括三個結論：第一，白光是復色光，通過棱鏡后分解成各種色光;第二，把各種顏色的色光合在一起，可以得到白光;第三、單色光不能再分解成其他色光。實驗所需要的器材為：白色光屏（或者白墻）、凸面鏡、平面鏡、紅色玻璃、藍色玻璃。實驗步驟為用平面鏡折射一縷太陽光，經過縫隙照在三棱鏡上，然后調整三棱鏡角度，在白屏上顯示出七色光，得到了結論一;再在白屏和三棱鏡中間放置凸面鏡，使所有光帶聚在凸面鏡上，白屏上出現了白色光，得到了結論二;在縫隙和平面鏡之間放置紅色（或藍色）玻璃，呈現出單色光紅色（或藍色），得出了結論三。可見，該實驗對實驗器材和實驗環境都有著比較高的要求，并且實驗過程也比較復雜，要求教師或者學生去直接實施這樣的實驗并不實際，因此教師可以搜尋網絡上面的有關光的色散實驗的教學視頻提供給學生觀看，或者利用計算機軟件模擬實驗步驟和得到實驗現象，兩者都是更為明智的選擇。積極利用網絡資源的做法，一方面使學生對于原理理解更加深刻，另一方面也提高了物理課堂教學效率。

四、結束語

綜上所述，創新能力培養是物理實驗課程的重要任務，物理教師在教學過程中應當積極引導學生進行思考，利用物理實驗教學提高學生的自主解決問題的能力，培養學生進行物理探究的興趣，從而促進學生創新思維的形成。

參考文獻：

[1]王霞霞.初探初中物理實驗教學中創新思維能力的培養[J].文理導航（中旬），2021，（08）：28-29.

[2]管興禹.初中物理實驗教學中創新思維能力的培養策略[J].學周刊，2021，（24）：99-100.

[3]郟于楓.在初中物理實驗教學中培養學生創新思維能力的策略[J].新智慧，2021，（16）：119-120.

[4]李復興.初中物理實驗教學中創新思維能力的培養[J].科學咨詢（教育科研），2021，（05）：279-280.