高中物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)探析

吳寶衛(wèi)

【摘 ? ?要】高中物理學(xué)科強(qiáng)調(diào)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過實(shí)驗(yàn)幫助學(xué)生理解物理概念、掌握物理知識，獲得興趣的激發(fā)和能力的培養(yǎng)。創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)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(shí)驗(yàn)教學(xué)中以三維目標(biāo)的落實(shí)為前提，注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，讓學(xué)生成為兼具知識和能力的人才，更好地適應(yīng)時代發(fā)展。本文針對高中物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)展開探究。

【關(guān)鍵詞】高中物理實(shí)驗(yàn) ?創(chuàng)新能力 ?培養(yǎng)

中圖分類號：G4 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)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(fù)雜，在實(shí)際教學(xué)中進(jìn)行有效的實(shí)驗(yàn)課程，對學(xué)生物理技能的學(xué)習(xí)和動手操作能力的發(fā)展有積極意義，有利于提高學(xué)生的自主創(chuàng)新能力。當(dāng)前素質(zhì)教育得到高度重視，高中物理教學(xué)中增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的課時量，但因各種因素的影響，很多中學(xué)尚不能全面且有效地開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，還需要強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的力度，根據(jù)時代發(fā)展特征和學(xué)生發(fā)展情況來尋找更加科學(xué)合適的教學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新發(fā)展。

一、高中物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性

高中物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要性主要表現(xiàn)為：一方面，能夠強(qiáng)化學(xué)生的邏輯思維。高中物理知識涉及極其廣泛的內(nèi)容和繁多的課程體系，具有較強(qiáng)的抽象性與理論性，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)與理解的難度增加。利用物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，教師需給予學(xué)生一定的指導(dǎo)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行歸納和類比，掌握更多的邏輯推理方法，從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣，降低理解難度，提高觀察能力與創(chuàng)新能力[1]。同時教師也可以向?qū)W生展示物理在實(shí)際生活中的運(yùn)用，讓學(xué)生通過分析來感知實(shí)際生活與物理知識的密切聯(lián)系，學(xué)會用所學(xué)知識解答實(shí)際問題，獲得物理思維的發(fā)展，達(dá)到預(yù)設(shè)的教學(xué)效果。另一方面，培養(yǎng)學(xué)生的想象力。高中物理教師開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動時，應(yīng)該打破傳統(tǒng)的照本宣科的教學(xué)方式，適當(dāng)改變教材中的實(shí)驗(yàn)步驟，讓學(xué)生運(yùn)用現(xiàn)有器材和所學(xué)知識進(jìn)行自主探究實(shí)驗(yàn)，主動發(fā)現(xiàn)問題。在這樣的活動中，學(xué)生能充分發(fā)揮自己的想象力，對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行自主設(shè)計，提高參與實(shí)驗(yàn)的興趣，增強(qiáng)創(chuàng)新意識和想象力。

二、高中物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)路徑

第一，改進(jìn)教學(xué)模式。在傳統(tǒng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動中，師生多是以教材設(shè)計的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行操作，基本都是按部就班開展實(shí)驗(yàn)活動，這樣不利于學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮和創(chuàng)新思維的發(fā)展。要想利用物理實(shí)驗(yàn)來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，教師在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)該積極改進(jìn)教學(xué)模式，如：在實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前，引導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的意義，鼓勵學(xué)生自主設(shè)計實(shí)驗(yàn)思路，自行制作實(shí)驗(yàn)表格，分組探討實(shí)驗(yàn)步驟等;在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，要求學(xué)生通過分工合作獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并將其與教材中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對比，從中發(fā)現(xiàn)問題、彌補(bǔ)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(xué)生帶著問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計，猜想實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題與結(jié)果;在實(shí)驗(yàn)活動的具體實(shí)施中，當(dāng)學(xué)生猜想的影響因素一一出現(xiàn)后，如接觸面的光滑程度、壓力等，教師可以組織學(xué)生以小組為單位進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中認(rèn)真觀察和記錄，驗(yàn)證自己的猜想是否正確。值得注意的是，針對學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之前提出的新假設(shè)或新方法等，教師需要適時鼓勵，以免挫傷學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)批判精神的發(fā)展。

第二，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計。要想培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，高中物理教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)該創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計，通過實(shí)驗(yàn)的改造來激發(fā)學(xué)生對相關(guān)物理知識的理解，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。這是因?yàn)楦咧猩邆淞溯^強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力和扎實(shí)的物理基礎(chǔ)知識，通過創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計能激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，使學(xué)生領(lǐng)會更多知識點(diǎn)與實(shí)驗(yàn)過程[3]。以“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”為例，教材中強(qiáng)調(diào)的實(shí)驗(yàn)條件是光滑的水平板，但在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)需要對摩擦力的作用加以考量，這時教師可以引導(dǎo)學(xué)生分析拉力、合力、摩擦力之間的概念，利用實(shí)驗(yàn)設(shè)計驗(yàn)證三者之間的關(guān)系，將摩擦力的存在作為實(shí)驗(yàn)的限定條件，探索切實(shí)可行的解決方案，并通過再次實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。在這個過程中，教師需要確保學(xué)生思維的活躍性以及實(shí)驗(yàn)的靈活性，讓學(xué)生在探究和交流中找到解決問題的模式，化解現(xiàn)實(shí)中無法實(shí)踐理想實(shí)驗(yàn)條件的矛盾，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。

第三，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑。新課標(biāo)明確要求高中物理教師要創(chuàng)設(shè)勇于探索、互相討論、大膽質(zhì)疑的愉悅寬松的學(xué)習(xí)氛圍，發(fā)揮出學(xué)生的主體性作用。在高中物理實(shí)驗(yàn)中經(jīng)常會遇到實(shí)驗(yàn)不成功的現(xiàn)象或新問題，這時教師要以學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題為依據(jù)，巧妙設(shè)計疑點(diǎn)，通過開放性的教學(xué)讓學(xué)生大膽提問、主動質(zhì)疑、積極探究，鼓勵學(xué)生從全新的角度闡釋自己的想法，并通過親自操作實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，進(jìn)而在實(shí)驗(yàn)操作和問題解答的過程中形成探究意識，提高創(chuàng)新能力。

第四，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究。作為一種實(shí)驗(yàn)方式，探究性實(shí)驗(yàn)主要是引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究來獲得科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度和探究能力的培養(yǎng)。教師開展探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動時，應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生以原有的知識為基礎(chǔ)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行創(chuàng)新與思考，以此增強(qiáng)創(chuàng)新能力[4]。例如，針對“重力加速度的測定”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，該實(shí)驗(yàn)主要是讓學(xué)生掌握重力加速度的測定方法，包括打點(diǎn)計時器法、單擺法等，其中前者是以物體的自由下落特點(diǎn)為依據(jù)，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(xué)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(xué)生進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)，即：在30°和45°的斜面上放好連著打點(diǎn)計數(shù)器和紙帶的小車，使其自由運(yùn)動到底部。這樣能讓學(xué)生從全新的角度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，獲得思維的發(fā)散和創(chuàng)新能力的發(fā)展。

三、結(jié)束語

總之，實(shí)驗(yàn)在高中物理教學(xué)中發(fā)揮著顯著的作用，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)要改進(jìn)教學(xué)模式，創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究，從而激發(fā)學(xué)生對物理知識的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的物理思維、科學(xué)探究意識、創(chuàng)新能力，有效實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]王萬福.高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)對策研究[J].魅力中國，2020（3）：68.

[2]徐明軍.在高中物理實(shí)驗(yàn)中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[J].中學(xué)課程輔導(dǎo)（教學(xué)研究），2019，13（24）：41.

[3]彩娜.高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].課堂內(nèi)外·教師版（中等教育），2019（6）：82.

[4]段發(fā)光.在高中物理實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[J].新課程·下旬，2018（12）：21.