初中物理實驗教學中創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)

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(chuàng)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(chuàng)新能力的培養(yǎng)。物理實驗課程的開設有利于培養(yǎng)學生的實踐能力和創(chuàng)新精神，教師應積極利用物理實驗這一價值，轉變傳統(tǒng)的落后的教學觀念，在新時期加強對學生創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的重視。

關鍵詞：初中物理;實驗教學;創(chuàng)新思維;培養(yǎng)

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(chuàng)新思維的培養(yǎng)?；谖锢韺嶒炈邆涞闹匾饬x，大多數(shù)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(huán)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(yǎng)學生創(chuàng)新思維的途徑，旨在為初中物理教師的教學方式優(yōu)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(fā)學生的獨立思考，鍛煉學生的發(fā)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(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

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(shù)值、阻力數(shù)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(shù)值。教師此時可以提問：改變其中一個數(shù)值，其他數(shù)值會變化嗎？具體的變?yōu)槎嗌倌?？學生在這一問題下進行多次實驗，得到多組數(shù)值。教師再次提問：這些數(shù)值的關系是怎么樣的呢？學生通過觀察和計算發(fā)現(xiàn)：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(fā)散性的思考，這有利于學生促進創(chuàng)新能力的習得。

二、尊重學生主體地位

傳統(tǒng)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(jù)著主導課堂節(jié)奏的位置。這樣的教學方式在短期之內可能會呈現(xiàn)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(fā)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(jié)奏，對實驗現(xiàn)象進行主動觀察和記錄，學生的學習主動性得到了發(fā)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(yǎng)，才有利于學生在實驗中探究和創(chuàng)新，培養(yǎng)學生的創(chuàng)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(jù)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(shù)據(jù)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(wǎng)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(wǎng)絡教學資源開展物理實驗教學。網(wǎng)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(wǎng)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(yōu)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(wǎng)絡上的物理實驗視頻以清晰直觀的方式呈現(xiàn)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(huán)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(chuàng)新思維的培養(yǎng)奠定了一定的基礎。

例如，九年級關于光現(xiàn)象的內容：“光的色散”和“物體的顏色”兩節(jié)，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(jīng)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(xiàn)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(xiàn)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(huán)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(wǎng)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(xiàn)象，兩者都是更為明智的選擇。積極利用網(wǎng)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(chuàng)新能力培養(yǎng)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(yǎng)學生進行物理探究的興趣，從而促進學生創(chuàng)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(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)[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(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)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(yǎng)學生創(chuàng)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(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)[J].科學咨詢（教育科研），2021，（05）：279-280.