初中物理實驗教學中培養學生創新思維能力的策略

余 平

(重慶市第五十七中學校 重慶 400015)

在新課程改革理念的指導下，要求教師在教學的過程中，要撇棄傳統的教學理念，打破傳統教學中“唯分數論”的現象，以提升學生核心素養為目標，在教學中重視對學生各項能力的培養，使得學生不僅能夠在課堂中掌握更多的物理知識點，還有利于學生思維能力的培養，能夠靈活運用課上所學的內容來解決生活中的問題，促進學生創新能力的提高。實驗教學在初中物理教學中占據著重要的地位，在實驗教學中，學生通過實踐操作，不僅能夠加深對物理知識點的印象，還能夠提高學生的實踐操作能力，并且邏輯思維能力也會得到鍛煉。在物理學科的學習中存在一些比較抽象的知識點，僅僅通過教師的講解學生難以真正的掌握，而借助實驗能夠幫助學生理解并掌握，帶給學生直觀地體驗。因此，初中物理教師要結合課堂教學內容靈活地運用物理實驗教學，以物理實驗來引起學生對物理學科的興趣，學生會全神貫注地學習物理知識點。

1.初中物理實驗教學現狀分析

1.1 課堂模式單一。在新的教學理念指導下，教師在教學中開始重視對學生能力的培養，以提升學生核心素養為教學目標，在此過程中，學生處于課堂教學的中心。但是，這種理念并未得到普及，在實際的教學中，仍舊會有一些物理教師秉持著傳統的教學模式，受應試教制度的限制，在物理課堂中注重講解考試重難點，以提升學生的物理成績，學生在學習物理知識點時通常會采用死記硬背的方式，并未真正地理解物理知識點，限制了學生的個性化發展，而在開展實驗教學時，并不會給學生提供實踐操作的機會，往往會以板書的方式來幫助學生理解，將實驗的步驟一一呈現出來，實驗操作中需要注意的點通過教師的講述無法引起學生的關注，無法直觀地觀察到實驗現象，學生采用死記硬背的方式來記憶物理知識點，無法對其進行靈活運用，并且會挫傷學生的學習積極性。還有一部分教師認為實驗教學不重要，甚至會忽略對這一部分內容的講解，會在實驗課程當中講解理論知識，引導學生背記理論知識點，學生對實驗的內容一無所知，在考試中遇到相關的題目也會一籌莫展，對學生物理成績的提升、核心素養的培養會產生消極的影響。而長期處于這種模式下，課堂教學無法引起學生的興趣，僅僅學習物理理論知識，學生的實踐操作能力會受到限制，無法靈活運用課堂所學內容，創新思維無法得到提升，物理課堂教學也無法達到預期的效果[1]。

1.2 忽略創新能力培養。在新課改背景下，初中物理在教學中要撇棄傳統的教學理念，要以提升學生的素養為教學目標，將素質教育滲透到教學的方方面面，并在此基礎上以物理教學內容為依據，采用多種教學手段，引導學生學習物理知識點的同時，促進學生各項能力的發展，尤其是對學生創新意識的培養。在物理核心素養中，創新思維能力占據著重要的地位，擁有創新思維能力的學生，能夠更好地掌握物理知識點，并對知識點進行深入研究，找到知識點之間的內部聯系，有利于學生物理知識體系的完善。但是，在實際的物理課堂中，教師并不重視開展實驗教學，使得學生的創新能力和實踐操作能力無法得到提升。在應試教育制度的影響下，教師重視學生的成績，在課上也會側重于講解考試重點，往往會忽視物理實驗在學生學習過程中占據的重要地位，使得學生創新能力無法得到提升。而對學生開展評價的依據也比較單一，將成績作為唯一標準，既不重視對學習習慣、學習狀態的評價，也忽略了對學生創新能力的評價。學生在學習物理課程的過程中也會產生錯誤的思想，只重視提升物理成績，在學習中死記硬背考試重難點以提升物理成績。這種錯誤的思想理念會對學生的物理學習產生消極的影響。因此，初中物理教師在教學中不僅要重視對物理實驗的設計，還要培養學生形成積極健康的學習心態，提升學生的創新能力[2]。

1.3 實驗模式陳舊。初中階段的學生正處于青春期，學生的心思比較敏感，再加上應試教育制度的影響，學生的學習壓力比較大，而物理教師在教學中，很少會帶領學生實際的操作物理實驗，實驗課程在物理教學中的占比比較小，嚴重影響了學生實踐操作能力的提升，也限制了物理實驗教學的實施。而大多數學物理教師教學中，為了跟上教學進度，在期末考試前留出更多的復習時間，會節省物理實驗教學的時間，在開展實驗之前，會讓先向學生講解實驗的步驟，并未將實驗的各個環節落實，如確定實驗目的、實驗方向以及設計實驗內容等等，使得學生在操作物理實驗時會呈現出千篇一律的情況，模式化的現象比較嚴重，學生對于各個環節的操作以及實驗現象了然于胸，在實驗操作的過程中往往無法集中注意力，不會認真地對待，也不會留心觀察實驗現象。在這種陳舊的實驗模式下，學生會遵循教師的講解來開展實驗操作，在此過程中并未發散自己的思維，積極地進行創新，學生的實踐操作能力無法得到提升，也不利于創新意識的培養，實驗教學無法達到預期的目標，學生會將實驗和物理知識點的學習區分開，無法通過實驗來理解和掌握物理知識點，不利于學生物理水平的提升。

2.初中物理實驗教學中培養學生創新思維能力的重要性

首先，創新思維的培養過程中，有利于提升學生物理綜合能力，對學生核心素養的提升起到積極的影響。而在物理教師在開展實驗教學的過程中，要采用多種教學手段，以激發學生的創新意識，培養創新思維，為創新思維能力的提升奠定堅實的基礎，與此同時，學生的基礎知識會掌握得更加牢固。初中物理是學生步入初二之后才開始接觸的一門學科，雖然開始的時間晚，但是卻在學生的學習中占據重要的地位，物理學科覆蓋的面比較廣，而學生通過對物理學科的學習，能夠有效提升自身的認知水平。而初中物理學科作為物理學習的起始階段，實驗與物質知識點有著密切的聯系，借助物理實驗學生能夠輕易地理解物理知識點，因此，初中物理教師不僅要重視對物理實驗的設計，還要給予學生實踐操作的機會，在實踐操作中學生能夠對實驗的步驟、實驗現象、實驗結論形成清晰的認知，有利于夯實學生的基礎知識。而實驗教學也能夠引起學生的興趣，教師在課堂中可以引導學生對實驗的過程進行創新，借助實驗活躍課堂氣氛的同時，能夠有效地激發學生的創新意識，而實驗教學具有靈活性這一顯著的特點，對學生創新思維能力的培養有著積極的影響，因此，物理教學要重視實驗教學，引導學生通過實驗操作來掌握物理理論知識，以提升學生的物理素養[3]。

其次，物理實驗教學與傳統的灌輸式的教學模式相比，能夠活躍課堂氛圍，調動學生的主觀能動性，而物理知識具有一定的抽象性，會對學生的學習產生阻礙。在實驗教學中，能夠豐富課堂教學模式，引導學生在實踐中學習，學生的實踐操作能力也會得以提高，而學生的興趣會被充分激發，在興趣的指引下學習物理知識，會達到事半功倍的效果，物理課堂教學會得到提升。因此，初中物理教師在教學中，要重視對物理實驗的設計，借助物理實驗來激發學生創新意識，以提創新思維能力，在課堂中給予實踐操作的機會，以提升學生的動手能力。最后，在學生學習各科知識的過程中，以死記硬背的方式來掌握學科內容，學生的個性化發展會受到限制，而教師作為學生學習的指引者，要以促進學生發展提升學生各項能力的角度出發，采用行之有效的措施來激發學生的創新意識。物理學科與初中階段的其他學科有著不同之處，學生實際生活中地滲透著豐富的物理知識，一些學生在學習物理學科之前難以理解的內容，能夠在學習物理知識點之后迎刃而解，在此過程中，學生能夠運用所學知識來解釋生活的現象，如從溫度低的室外進入到溫度高的室內，眼睛上會起霧；并且能夠根據所學來解釋近視出現的原因，而對于眼鏡的矯正視力的原理也會有著清晰的認知[4]。

3.初中物理實驗教學中培養學生創新思維能力的策略

3.1 依據理論知識開展操作實驗。在初中物理課堂中，教師在指導學生開展實驗探究驗證猜想之前，要先向學生講解理論知識，以物理理論知識為依據來開展實驗探究，能夠有效地提升物理實驗的正確率，減少實驗失誤的出現，學生通過實驗驗證得出的結論，印象會更加深刻，有利于創新思維的培養。物理實驗的開展要以理論知識為依據，而學生在學習理論知識的過程中，也要具備逆向思維，能夠對理論知識進行深入的分析，并在將此作為實驗開展的依據，對理論知識的驗證過程進行設計，完善實驗的步驟，在實驗操作中提升幫助加深對理論知識的理解，學生的創新意識、時間能力將在此過程中得以提升。而在實驗教學中，需要教師為學生提供實踐的機會，還需要學生在掌握理論知識的基礎上開展實驗，掌握理論知識之后，能夠以理論知識為依據來設計實驗步驟，有著目標指引，能夠對實驗進行靈活調整。

比如，初中物理人教版教材，八年級上冊第四章《光現象》中第三節“平面鏡成像”這一節內容的學習中，需要學生理解平面鏡成像的特點，并會運用平面鏡成像的特點解釋簡單的物理現象，設計實驗并開展探究平面鏡成像特點的實驗。教師要先帶領學生學習相關的理論知識，在掌握理論知識的基礎上來設計驗證探究實驗，教師可以向學生提供實驗器材，玻璃板、兩根蠟燭、方格紙，學生能夠根據理論知識來設計實驗，將方格白紙平鋪在桌面上，將玻璃板放在方格紙的中間位置，將其作為平面鏡，然后將蠟燭1號放在玻璃板的一側，仔細觀察其在平面鏡后面的成像，然后將蠟燭2號放在平面鏡的另一側，觀察蠟燭1號的成像并來回移動蠟燭2號，使兩者能夠重合，將蠟燭1號和蠟燭2號的位置記錄下來，然后再觀察蠟燭2號和蠟燭1號的成像大小是都相同，為了防止實驗數據出現偏差，可以移動蠟燭1號的位置，并將蠟燭1號到平面鏡的距離、蠟燭2號到平面鏡的距離以及成像和蠟燭的大小關系一一記錄下來，借助這些數據能夠總結出平面鏡成像的特點，學生的印象也會更加深刻[5]。

3.2 借助生活現象激活創新思維。初中物理實驗教學中，教師在講解過知識點之后，可以聯系學生的實際生活，引導學生將靈活運用所學知識點來解釋生活中的現象，并能夠設計相關的實驗來驗證所學的物理知識，在設計實驗的過程中，學生不僅能夠對整個實驗的流程形成清晰的認知，還能夠在理解的基礎上鞏固所學物質知識點。教師在課堂中講解物理知識點并通過實驗來幫助學生理解，并非為了提升學生的成績，而是引動學生能夠靈活運用所學內容，方便學生的生活，因此，教師可以以物理課堂教學內容為依據，組織實踐活動，讓學生在實踐活動中鞏固課堂所學內容，在實踐操作當中也能夠提升學生的動手能力。如教師可以引動學生仔細觀察生活，并從中尋找蘊含物理知識的現象，如“一陣風吹過，地上的落葉會飛舞起來，就像長了翅膀一樣”“在冬天的時候，家里邊使用的帶煙囪的爐子，風大的時候火會非常旺，火苗會竄得很高，而風小的時候火苗也會隨之變小”“屋子里前后的窗戶都打開，一陣風吹過，屋子側面的衣柜門會被打開”這些司空見慣的生活現象中蘊含著豐富的物理知識，學生可以根據這些現象來設計物理實驗，尋找其中蘊含的物理原理。

比如，初中物理人教版教材，八年級下冊第九章《壓強》中第四節“流體壓強與流速的關系”，在這一小節內容的學習中，需要學生知道流體壓強與流速之間的關系，了解飛機升力產生的原因，會運用流體壓強與流速的關系來解釋生活中的相關現象。教師在講解完課程重點內容之后，可以向學生提出問題，“生活中運用了流體壓強和流速原理的現象有哪些？”學生在思考之后會呈現出五花八門的答案，教師可以指引學生通過實驗來探究這些現象中蘊含的原理，如運用硬幣、白紙來仿照教材中的實驗，將兩張白紙垂直，使兩證白紙之間存在5-6厘米的距離，然后深吸一口氣吹向兩張白紙中間，兩張白紙會互相靠攏；而將紙條的一端捏在手中，使紙條的另一端自然垂下，向紙條的上方用力吹一口氣，會發現紙條向上飄。這些類似的現象出現的原因在于“在流體中，流速和壓強之間成反比的關系”。再如，初中物理人教版教材，八年級上冊第二章《聲現象》第一節“聲音的產生與傳播”，在這一小節的學習中，需要學生掌握聲音是由物體振動發生的。教師可以帶領學生參與到與生活緊密相關的實驗的當中，觀察實驗現象，如“一邊說話一邊用手摸喉嚨，體會發聲時的感覺”“用手將直尺的一段壓在桌面上，用手撥打另一端的直尺，觀察其變化”，借助這些生活中常見的現象，學生能夠明白聲音是由物體的震動產生的，有助于學生創新思維的培養[6]。

3.3 采用小組合作提升實驗能力。初中物理實驗課堂中，由于實驗操作比較發復雜，僅憑學生自己無法順利地完成實驗，而小學合作的模式下，學生能夠進行分工合作，在共同的努力下推動實驗的順利開展。教師在劃分小組時，要充分考慮到學生的操作能力和物理程度，及時關注學生的小學合作中的狀態，引導學生參與到實驗操作當中，并且能夠仔細地觀察實驗現象，多與小組成員交流溝通，激活自身的思維，并且自此過程中，通過他人的觀點和看法來學習其思維優點，并將其內化以提升自身的思維水平。教師可以以教材內容為依據，為學生創設實驗的環境，引導學生開展實驗探究，在小學交流中制定實驗的目的，細化實驗的步驟，通過實驗操作來驗證相關的物理原理，學生在開展實驗的過程中，教師要給予及時的指導和糾正，題型學生將觀察到的實驗現象、實驗操作要點記錄下來，對于學生新穎獨特的想法教師要給予其鼓勵，激發學生對創新意識，并能夠落實到實驗當中，設計實驗步驟，通過小學討論能夠活躍班級氛圍，在合作開展實驗的過程中，學生能夠充分發揮自身的主觀能動性，發散自身的思維，激發創新意識。

比如，初中物理人教版教材，八年級上冊第五章《透鏡及其應用》中第三節“凸透鏡成像的規律”，在這一小節內容的學習中，要求學生能夠通過實驗來探究凸透鏡的成像規律，并且掌握凸透鏡放大虛像的條件以及像的性質。在小組合作模式下，教師要引導學生共同探究“凸透鏡的成像規律”，教師需要向每個小組為提供一個凸透鏡，學生在小組討論中能夠針對探究的目的，提出針對性的問題，“利用凸透鏡能成什么樣的像呢？”“成像時物距、像距和焦距三者之間有什么關系呢？”然后提出假設，“凸透鏡成像情況與物距、透鏡的焦距有關系”，接著通過實驗來收集數據，將蠟燭和光屏放在凸透鏡的兩端，點燃蠟燭，并且調節凸透鏡和光屏的高度，使兩者的中心和蠟燭的焰火處于同一水平線上。通過實踐操作和觀察能夠驗證猜想，學生也能夠在理解的基礎上掌握課堂重點內容。再如，初中物理人教版教材，八年級上冊第五章《透鏡及其應用》中第四節“眼睛和眼鏡”，在這一小節內容的學習中，需要學生通過實驗來探究“晶狀體的焦距與其薄厚的關系”，從而理解人眼是如何調節晶狀體形狀來看清進出和遠處的物體。引導學生通過小學合作來探究，需要教師提供實驗器材，學生在小組合作中能夠利借助固定透鏡和光屏，反復的移動物體，能夠觀察到“像會變模糊”，然后在小組內進行討論最終結論[7]。

結束語

總而言之，在初中階段學生學習的過程中，創新思維占據著重要地位，能夠為學生的物理水平的提升起到重要的推動作用。教師在物理課堂教學中對學生的學習起著重要的引導作用，教師需要從學生的實際情況出發，對物理教學內容進行精心設計，創新教學模式，吸引學生的注意力，調動學生的主觀能動性，學生在學習物理知識的過程中，能夠全神貫注，在理解的基礎上掌握物理點，并能夠在教師的引導下靈活運用物理知識點解決生活中的問題，鞏固課上所學的內容。