初中物理實驗教學中創新思維能力的培養策略

摘 要：隨著科技的不斷進步和社會的發展，在初中物理實驗教學中，培養學生創新思維能力已成為教育的一項基本任務。物理實驗作為一種直觀、生動的教學手段，為學生提供了鍛煉創新思維能力的良好機會。基于此，文章通過分析創新思維能力概念及培養意義，探究創新思維能力的培養策略，以供相關教學人員參考。

關鍵詞：初中物理；實驗教學；創新思維能力

中圖分類號：G632"" 文獻標識碼：A"" 文章編號：1008-0333（2025）14-0082-03

收稿日期：2025-02-15

作者簡介：張佰武，大專，一級教師，從事初中物理教學研究。

創新思維能力是指學生能夠獨立思考、勇于探索、創造性地解決問題的思維能力［1］。在整個初中物理學習體系中，物理實驗是學生應用物理知識、感知物理奧秘的有效路徑，對物理實驗環節進行優化及有效設計，能夠使學生在思維碰撞中產生新的想法，進而形成創造思維能力。在物理實驗過程中，學生不僅可以鞏固和應用所學物理知識，還可以培養分析問題、提出假設、設計實驗、驗證結論等創新思維能力。因此，初中學生創新思維能力的形成和發展對于培養學生全面發展具有重要意義。

1 創新思維能力概述

創新思維能力是指個體或群體在面對新問題、新挑戰時，能夠以獨立、富有創造性的方式進行思考并解決問題的認知能力和心理素質。這一能力包括對信息的敏感性、對問題的理解，以及產生新觀點、新方法、新理念的能力。創新思維能力不只是創造新產品或新技術的能力，還包括在各種領域中提出新的觀點、解決現有問題的能力，它強調的是創造性的思考過程，而不只是結果［2］。

創新思維能力是一種綜合性的認知和行為能力，對于個體在不確定性的現實世界中取得成功至關重要。在初中物理實驗教學中，培養學生的創新思維能力不僅有助于學生更好地理解物理現象和理論，還能為學生未來的學習和職業發展打下堅實基礎［3］。因此，教師應致力于培養和促進學生的創新思維能力，使學生能夠成為未來社會有價值的創新者和問題解決者。

2 初中物理實驗教學中創新思維能力的培養價值

2.1 促進問題解決能力的培養

學生在物理實驗實際操作中面臨問題和挑戰，例如，測量不準確、實驗結果不符合預期等。這種情境能夠激發學生思考、分析問題和尋找解決方案的能力。學生通過不斷解決實驗中出現的問題，可以培養創新思維，提高解決現實生活中問題的能力。

2.2 鼓勵獨立思考和實驗設計

物理實驗不只是按照教師提供的步驟來執行，還可以鼓勵學生自主設計實驗，選擇合適的儀器和方法來解決一個特定的問題。這種自主性能夠激勵學生獨立思考和創造，進而培養學生的創新能力。

2.3 提高實驗數據分析和推理能力

物理實驗的結果通常需要通過數據分析和推理來解釋。學生需要收集、整理和分析實驗數據，進而得出結論。這個過程鍛煉了學生的邏輯思維和科學推理能力，這些技能不僅在物理學中有用，還可以在其他學科領域和日常生活中發揮作用。

2.4 激發學習興趣和探索欲望

創新思維與興趣息息相關，通過有趣和富有挑戰性的物理實驗，學生更有可能對科學產生興趣并保持積極的學習態度。培養創新思維可以激發學生探索未知領域和解決未知問題的欲望，對學生未來的職業發展非常有益。

3 初中物理實驗教學中存在的問題

3.1 缺乏足夠的實驗資源和設備

許多初中學校在物理實驗設備和資源方面存在短缺，限制了學生接觸各種實驗和探索不同物理現象的機會。缺乏資源可能導致實驗內容局限，影響學生的學習體驗和創新思維的培養。

3.2 缺乏實驗設計和探索的機會

有些教師過于依賴標準化實驗，沒有給予學生自主設計實驗和探索的機會，限制了學生創造力和獨立思考能力的發展。教師需要鼓勵學生提出自己的實驗問題，指導學生進行獨立實驗設計。

3.3 缺乏與實際應用的連接

有些物理實驗教學與實際應用之間存在斷裂，學生難以看到物理原理與日常生活或職業領域的關聯性，這可能導致學生失去對物理學習的興趣。為了培養創新思維，教師需要更多地強調物理原理與實際應用之間的聯系，讓學生明白物理學的重要性和實用性。

4 初中物理實驗教學中創新思維能力的培養策略

4.1 優化實驗導入，開闊學生思路

實驗導入是指在實驗開始前，引導學生通過提問、討論、觀察等方式，激發學生的好奇心，預測實驗結果并形成初步假設。教師通過優化實驗導入，可以在初始階段給予學生充分的引導，使學生選擇正確的學習方式展開物理實驗。在物理實驗開始之前，教師可以根據物理實驗選擇物理問題或物理現象，吸引學生注意力，激發學生思考和探索的欲望。教師通過鼓勵學生提出自己的猜想和解釋，促使學生主動思考問題，并形成初步的實驗假設。這種啟發式的導入方式能夠激發學生的好奇心，培養學生對物理現象的觀察和思考能力。另外，通過合理的實驗導入，教師可以引導學生完成從觀察現象到提出問題，再到構建假設和設計實驗方案的過程。通過實驗導入，學生能夠逐步形成系統性思維、邏輯推理能力和科學態度，還能夠學會如何在后續物理實驗學習中運用正確的思維和學習方式來分析問題并解決問題。

以物理實驗“汽化和液化”教學為例，教師可以通過觀察和討論，引導學生對水的汽化和液化現象產生興趣，并提出問題：為什么水能夠從液態變成氣態？又是如何從氣態變回液態？之后，教師可以引導學生進行初步思考和猜測，要求學生根據自身對物理知識的理解以及對生活現象的聯想，在物理實驗操作之前提出自己的假設或猜想。然后，教師可以設計一個簡單實驗，如使用加熱器將水加熱到沸點并觀察水的汽化過程。在實驗過程中，教師可以引導學生記錄觀察結果，得出結論，并與初步假設進行比較。通過科學、合理的物理實驗課前導入，教師能夠在第一時間給予學生正確的引導，培養學生的科學思維和創新能力。

4.2 設置物理實驗，創設問題情境

教師通過設置具有挑戰性和啟發性的物理實驗，并將其融入問題情境中，可以促使學生主動思考、提出問題，進而在實驗探索中解決問題。另外，通過設計具有啟發性的實驗，教師可以引導學生從實際現象出發，提出相關問題，激發學生的好奇心和求知欲。與此同時，在物理實驗中，教師可以設置一系列具有挑戰性的問題情境，引導學生通過實驗觀察、測量和分析等方式，探索解決問題的方法和策略。

以物理實驗“光的折射”教學為例，教師可以設置一個實驗情境來創設問題，通過改變光線從空氣射入不同介質（如水、玻璃等）中的角度，觀察光線在介質內的折射現象。在實驗過程中，教師可以引導學生思考：當光線從空氣進入水中時，為什么會發生折射？折射角和入射角之間是否存在某種關系？這樣的問題情境能夠激發學生的探究欲望，進而引導學生進行實驗觀察、數據記錄和結果分析。學生需要在教師提出問題之后進行思考，并在后續討論交流中表達自己的想法，運用創新思維理念來看待物理實驗操作和學習，進而為創新思維能力的形成和發展奠定基礎。

4.3 引入信息技術，提升創新能力

信息技術的運用可以為學生提供更豐富的學習資源和更廣闊的實踐平臺，促進學生探索和發展創新思維。通過引入信息技術，教師可以借助虛擬實驗、模擬軟件等工具，讓學生進行虛擬實驗、數據分析和問題解決，從而拓寬學生的思維視野，培養學生的動手實踐和創新能力。利用網絡和多媒體技術，教師可以向學生呈現豐富的物理實驗資料、視頻案例和模擬軟件等，使學生能夠在虛擬環境中進行實驗操作、觀察現象和分析數據。這樣的學習資源和實踐平臺為學生提供了更多的機會去探索和發展創新思維。除此之外，在完成課堂實驗之后，學生可以在課后進行實驗聯想，并針對實驗中存在的問題，利用線上平臺與教師或其他學生進行溝通交流，從而拓寬思維廣度。

以“投影儀成像原理”教學為例，教師可以使用模擬軟件或虛擬實驗平臺，讓學生通過調整光線入射角度、鏡片距離等參數，觀察分析投影儀中的成像現象。通過虛擬實驗，學生可以自主設計實驗方案，進行多次實驗嘗試，并利用模擬數據進行結果分析。同時，教師還可以引導學生使用數據處理軟件，對實驗數據進行圖表展示和分析，培養學生的數據處理和可視化能力。此外，教師還可以通過在線平臺或社交媒體，組織學生分享實驗設計和結果，促進彼此之間的交流與合作。

4.4 突出學生地位，培養獨立思維

在傳統物理實驗教學模式中，通常由教師進行實驗演示，并向學生提供操作指導。然而，在真正進行實驗的過程中，學生往往沒有足夠的時間來深入分析每個步驟，只是簡單地模仿教科書中的實驗方法，機械地記憶和重復。這種傳統的實驗教學模式限制了學生思維的發展，使學生難以打破常規，無法激發創新思維。基于此，教師在實驗教學中應賦予學生更多的主體地位，鼓勵學生主動參與實驗設計和解決問題的過程。首先，教師應提供探究性的實驗環境，讓學生有機會自主設計和改進實驗，培養學生的實驗設計能力和創新意識。其次，教師應引導學生進行實驗結果的觀察和數據分析，培養學生從實驗中提取信息、發現規律的能力。教師可以通過提出問題、引導討論以及給予適當提示，幫助學生找到解決問題的切入口，在解決問題的同時對知識進行創新性思考與探究。最后，教師可以引導學生進行小組合作實驗，鼓勵學生分享觀點和經驗。

4.5 優化實驗作業，發揮發散思維

從整體角度進行分析，優化實驗作業的設計和組織，可以促使學生思考問題、提出假設，并鼓勵學生進行探索和實踐，從而培養其創新思維和解決問題的能力。這樣的策略不僅幫助學生深入理解物理原理，還促使學生主動思考和創新。在布置物理實驗作業之前，教師可以為學生提供多樣化的實驗材料和裝置，讓學生在實驗過程中靈活運用物理知識和技能。同時，教師可以鼓勵學生根據自己的興趣和想法設計實驗方案，進行實驗結果的分析和總結，從而幫助學生發現問題并改進實驗設計。

5 結束語

在初中物理實驗教學中，教師通過培養學生的創新思維能力，可以幫助學生更好地適應社會的發展需求，更好地解決問題和面對挑戰。因此，在實驗教學中，教師應引導學生勇于嘗試、善于創新，通過實踐和思考，培養學生的創新意識和創新能力。

參考文獻：

［1］ 徐廣兵。探討初中物理實驗教學中如何培養學生創新能力[J]。新課程導學，2018（32）：12。

[2] 黃榮金。初中物理實驗教學中如何培養學生自主創新能力[J]。新課程（中），2018（10）：221。

[3] 閆銳。在初中物理實驗教學中如何培養學生的創新能力[J]。吉林教育，2018（23）：84，41。

［責任編輯：李 璟］