例析初中物理實驗教學(xué)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)路徑

袁峰

【內(nèi)容摘要】培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)已經(jīng)成為素質(zhì)教育背景下教師設(shè)計教學(xué)方案的核心思想，創(chuàng)新能力一直以來都是影響學(xué)生綜合素質(zhì)發(fā)展的重要因素。物理是現(xiàn)代初中教學(xué)體系中的重要學(xué)科，它不僅可以完善學(xué)生的科學(xué)思想，同時可以影響到學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。初中物理教師只有不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，才能為初中生物理綜合素質(zhì)的增長帶來更大的幫助。實驗教學(xué)一直以來都是初中物理課堂教學(xué)內(nèi)容的重要組成部分，如何在實驗教學(xué)中提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，已經(jīng)成為當(dāng)代物理教師的核心教研課題。本文從轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)觀念、豐富實驗教學(xué)內(nèi)容等多個角度出發(fā)，詳細(xì)闡述在初中物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的具體路徑。

【關(guān)鍵詞】初中物理? 實驗教學(xué)? 創(chuàng)新能力

引言

創(chuàng)新是每一個學(xué)生都應(yīng)該掌握的基礎(chǔ)素養(yǎng)。但在傳統(tǒng)的初中物理實驗教學(xué)中，部分教師受到應(yīng)試教育理念的影響，并沒有充分認(rèn)識到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要意義。這就導(dǎo)致初中生對物理知識點(diǎn)的認(rèn)知長期停留在表面，不能對物理知識舉一反三，也無法將知識轉(zhuǎn)化為自身的技能。最終不僅降低了初中物理課堂的價值，同時也影響到了初中生物理素養(yǎng)的全面發(fā)展。初中物理教師必須要通過實驗教學(xué)來推動學(xué)生創(chuàng)新能力的增長，這樣才能為廣大初中生今后的學(xué)習(xí)帶來更大的幫助。

一、轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)觀念培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)

及時轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)觀念，是初中物理教師培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的首要前提。首先，傳統(tǒng)的初中物理實驗多以演示性實驗為主，這類實驗的主要作用是對已知的一些物理概念進(jìn)行印證，同時降低學(xué)生對部分物理知識的理解難度。但這種實驗卻無法給學(xué)生帶來更多自主探究的機(jī)會，同時也無法滿足學(xué)生個性化的實驗探究需求。最終不僅會束縛初中生物理思維能力的發(fā)散，同時也會使學(xué)生對物理概念的認(rèn)知逐漸僵化。教師應(yīng)該盡可能給學(xué)生提供更多參與到實驗中的機(jī)會，并且通過探究性實驗為學(xué)生提供更多思考與討論的機(jī)會。這樣才能為學(xué)生創(chuàng)新能力的增長，奠定堅實的基礎(chǔ)。

其次，初中物理教師應(yīng)該逐漸改變自己的教學(xué)態(tài)度，鼓勵學(xué)生更加積極地展開對物理知識的探究與創(chuàng)新。在以往的實驗教學(xué)過程中，部分教師為了讓學(xué)生牢記正確的實驗原理、實驗步驟及實驗現(xiàn)象，往往會在一定程度上限制學(xué)生的思考方向。這種教學(xué)態(tài)度不僅會打消學(xué)生對物理實驗的熱情，同時也影響到學(xué)生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。教師要盡可能地鼓勵學(xué)生大膽質(zhì)疑，在實驗教學(xué)過程中勇敢地說出自己的想法，這樣才能不斷促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。例如在學(xué)習(xí)“電流和電流表的使用”這部分教學(xué)內(nèi)容時，教師就可以為學(xué)生帶來一個“探究串聯(lián)電路電流特點(diǎn)”的實驗，然后讓學(xué)生結(jié)合實驗過程來提出自己的猜想。一名學(xué)生認(rèn)為電流經(jīng)過了小燈泡之后會損失一部分;另一名學(xué)生認(rèn)為看小燈泡的亮度，就可以看出電流的大小，并且越亮的燈泡電流越大。這些五花八門的猜想或許并不都準(zhǔn)確，但卻是學(xué)生打破自身思維定式的主要方式。教師要看到學(xué)生思想的閃光點(diǎn)，從而讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下更加積極地展開對物理知識的創(chuàng)新思考。

二、優(yōu)化實驗教學(xué)結(jié)構(gòu)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)的初中物理實驗教學(xué)多為“一言堂”，即使是以學(xué)生為主體的自主實驗，學(xué)生也是在教師的安排下按部就班地進(jìn)行實驗。這種實驗教學(xué)方式并不能提高學(xué)生的實際體驗，反而會限制學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。初中物理教師要對以往實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，這樣才能提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

首先，教師要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，鼓勵學(xué)生在課前對實驗涉及的相關(guān)知識點(diǎn)展開調(diào)查探究。例如在帶領(lǐng)學(xué)生開展“探究影響浮力大小的因素”這一實驗之前，教師可以讓學(xué)生先通過網(wǎng)絡(luò)渠道，調(diào)查一些與“浮力”這一性質(zhì)有關(guān)的歷史故事或相關(guān)信息。同時教師也可以向?qū)W生提出一些問題，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生對這一實驗的探究興趣。例如教師可以向?qū)W生提出問題：“為什么‘死海不死？假如你在泳池的淺水區(qū)走進(jìn)深水區(qū)，你的感受會是什么？在曹沖稱象的故事中，為什么人們都認(rèn)為大象的重量可以被石頭代替？”學(xué)生在這些問題的引導(dǎo)下，對浮力及影響浮力因素的探究興趣會變得更加高漲。

其次，教師可以引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自身的認(rèn)識，自己思考實驗方式、實驗步驟。這樣學(xué)生就可以在實驗教學(xué)過程中感受到更加強(qiáng)烈的參與感，這有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動力，同時也能顯著提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。教師可以讓學(xué)生以小組為單位，共同發(fā)表對實驗的想法。學(xué)生在交流與討論過程中，自身的思維方式可以變得更加靈活。例如在學(xué)習(xí)“重力勢能”這部分教學(xué)內(nèi)容時，教師就可以讓學(xué)生自己來設(shè)計一個實驗，探討影響重力勢能的主要因素有哪些。這時學(xué)生就可以自由地選擇實驗方式來實現(xiàn)自己的實驗?zāi)康?，一名學(xué)生選擇讓不同重量的橡皮從同一高度落在紙面上，然后通過紙面漏洞大小來判斷影響勢能的因素。一名學(xué)生選擇讓一支筆在不同高度落在沙坑中，通過記錄陷入沙坑的長度來判斷影響勢能的因素。這些新奇的實驗方式都能在一定程度上揭示影響重力勢能的因素，學(xué)生也可以通過自創(chuàng)實驗來提高自身的思維能力。

三、完善實驗教學(xué)方式培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維

除了以上兩點(diǎn)之外，教師還可以通過優(yōu)化實驗教學(xué)的方式，來不斷提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。一方面，教師應(yīng)該在教學(xué)過程中引入更多探究性的實驗，然后引導(dǎo)學(xué)生對實驗內(nèi)容展開深入探討，最終實現(xiàn)學(xué)生自身創(chuàng)新思維能力的穩(wěn)定增長。例如在學(xué)習(xí)“凸透鏡的成像規(guī)律”這部分教學(xué)內(nèi)容時，教師大多會采取調(diào)整蠟燭位置的方式來引導(dǎo)學(xué)生對像與物距的對應(yīng)關(guān)系展開思考。在學(xué)生已經(jīng)充分了解凸透鏡的成像規(guī)律的性質(zhì)之后，教師就可以將生活中一些常見的“凸透鏡”引入到課堂教學(xué)過程中，然后引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合這些鏡片的性質(zhì)展開思考。例如單反相機(jī)的鏡頭、教室內(nèi)的投影儀、學(xué)生佩戴的眼鏡、生物實驗室中的顯微鏡等等。他們雖然都帶有凸透鏡，但卻有著完全不同效用。學(xué)生在思考這些凸透鏡的性質(zhì)時，對凸透鏡的成像規(guī)律會有更加深刻的認(rèn)識。

另一方面，教師可以讓學(xué)生通過辯論的方式開展實驗教學(xué)。辯論本身就是一種十分有效的互動方式，在辯論過程中學(xué)生的思維方式會變得更加敏銳，同時自身的思維邏輯也能變得更加清晰。教師可以先引導(dǎo)學(xué)生基于物理知識點(diǎn)展開辯論，然后通過各自陣營的實驗來決出勝利者。這樣不僅可以讓學(xué)生對這部分知識點(diǎn)留下更加深刻的印象，同時也能培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑精神，進(jìn)而促進(jìn)初中生創(chuàng)新能力的發(fā)展。除此之外，教師還可以讓學(xué)生通過改良實驗的方式，不斷促進(jìn)自身創(chuàng)新能力的成長。物理實驗本身就不應(yīng)該是一成不變的，隨著現(xiàn)代社會的飛速發(fā)展，學(xué)生自身的知識視野也在不斷地擴(kuò)展。教師可以讓學(xué)生結(jié)合自身的學(xué)習(xí)經(jīng)驗，對以往的實驗步驟展開優(yōu)化。

四、豐富傳統(tǒng)實驗內(nèi)容培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)的初中物理實驗多以教材上的實驗為主，這些實驗雖然與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)，但卻很難提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師可以為學(xué)生帶來更多生動有趣的物理實驗，從而促進(jìn)初中生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。首先，物理本身就是一門與學(xué)生日常生活密切相關(guān)的課程。教師可以將一些生活元素應(yīng)用到實驗教學(xué)過程中，這樣不僅可以利用學(xué)生的生活經(jīng)驗來推動學(xué)生創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。同時也可以讓學(xué)生將物理與實際生活結(jié)合起來，從而有效提高初中生解決實際問題的能力。例如在學(xué)習(xí)“大氣壓強(qiáng)”這部分教學(xué)內(nèi)容時，教師就可以為學(xué)生提供一些生活中常見的物品，例如礦泉水瓶、玻璃瓶、氣球、安全火柴、水杯、塑料吸管和水，然后讓學(xué)生利用這些物品來自己設(shè)計一個能夠證明大氣壓強(qiáng)存在的實驗。為了提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，教師可以讓學(xué)生結(jié)合成若干個實驗小組，然后在小組內(nèi)部對實驗方式展開探究。這時一個小組發(fā)現(xiàn)，可以先用水杯接滿水，然后將剛剛點(diǎn)燃的安全火柴投擲到空的玻璃瓶中，隨后迅速將吸管的兩端插入玻璃瓶和水杯中，同時密封玻璃瓶。隨著火柴燃燒結(jié)束，一部分水受到大氣壓強(qiáng)的影響從水杯緩緩流入玻璃瓶中。這樣的教學(xué)方式不僅提高了學(xué)生的實驗興趣，同時也顯著提升了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

其次，教師可以將一些生活中常見的物品帶入物理課堂中，并且利用這些物品為學(xué)生設(shè)計一些更加生動有趣的物理實驗。例如在學(xué)習(xí)“樂音的特性”這一課時，教師就可以將一個小型的藍(lán)牙音箱帶進(jìn)教室。教師可以先用保鮮膜將音箱包裹起來，然后在揚(yáng)聲器的一側(cè)滴上幾滴水。隨著音樂響起，學(xué)生發(fā)現(xiàn)保鮮膜上的水滴正在不住地跳動。這時教師就可以向?qū)W生提出問題：“為什么水滴會跳動呢？”在之前的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生已經(jīng)知道聲音是由振動產(chǎn)生的，這時學(xué)生自然可以回答出教師提出的問題。隨后教師就可以播放一首節(jié)奏變化明顯的音樂，然后再次向?qū)W生提出問題：“為什么水滴跳動的高度不同？是什么影響了水滴的跳動？”這時學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣已經(jīng)被充分激發(fā)出來，自然會對聲音的性質(zhì)展開探究。最終教師不僅可以完善學(xué)生的物理知識體系，同時也能使學(xué)生自身的思維方式變得更加完善。

五、調(diào)整實驗評價方式推動學(xué)生創(chuàng)新發(fā)展

在對以往的實驗教學(xué)過程中展開優(yōu)化之后，教師也應(yīng)該調(diào)整以往的物理實驗評價方式，這樣才能改變學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的增長。在以往的教學(xué)評價過程中，教師大多只會根據(jù)學(xué)生的實驗結(jié)果展開評價。這種評價觀念是十分片面的，也無法為學(xué)生創(chuàng)新能力的增長帶來實際的幫助。如果教師能夠?qū)W(xué)生的實驗創(chuàng)新度、實驗討論熱情等綜合表現(xiàn)融入實驗評價體系當(dāng)中，就能給學(xué)生帶來更加具有建設(shè)性的建議，同時也能促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的增長。

結(jié)語

綜上所述，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力已經(jīng)成為現(xiàn)代初中物理教師的重要任務(wù)。初中物理教師要結(jié)合實際的教學(xué)需求，不斷完善物理實驗教學(xué)方式。這樣才能在有效提高物理課堂教學(xué)質(zhì)量的同時，通過更加優(yōu)質(zhì)的實驗教學(xué)促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的增長，進(jìn)而為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)生活帶來更大的幫助。

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（作者單位：江蘇省宿遷市鐘吾初級中學(xué)）