基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索

摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中物理中關(guān)鍵和重要的環(huán)節(jié)，不僅能內(nèi)化知識，還能培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力.教師應(yīng)該把主動權(quán)交給學(xué)生，使其提出、解決問題，引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計，將探究性實(shí)驗(yàn)、開放性實(shí)驗(yàn)引入初中物理實(shí)驗(yàn)之中，讓學(xué)生學(xué)會自我總結(jié)，并在拓展中培養(yǎng)其質(zhì)疑能力，從而提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性.

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力;實(shí)驗(yàn)問題;實(shí)驗(yàn)設(shè)計;實(shí)驗(yàn)類型;實(shí)驗(yàn)總結(jié)

中圖分類號：G632?? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A?? 文章編號：1008-0333（2022）05-0082-03

收稿日期：2021-11-15

作者簡介：張建萍（1981.11-），女，江蘇省南通人，本科，中學(xué)一級教師，從事初中物理教學(xué)研究.

在初中物理教學(xué)之中實(shí)驗(yàn)扮演著重要的角色，其可謂是物理教學(xué)的基礎(chǔ)和重點(diǎn)，能夠?yàn)閷W(xué)生提供動手操作的機(jī)會，進(jìn)而調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)掘?qū)W生潛能.由此，初中物理教師必須創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)問題、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)類型、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)總結(jié)，讓學(xué)生在各類實(shí)驗(yàn)活動之中產(chǎn)生創(chuàng)新意識，并且獲得創(chuàng)新能力.

1 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)問題，激發(fā)創(chuàng)新意識

在以往的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中，大多數(shù)教師還是采用自己主導(dǎo)的方式進(jìn)行教學(xué)，不能有效地尊重學(xué)生主體，并且開發(fā)學(xué)生的潛能，如此教師應(yīng)該從以下方面創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)問題把課堂還給學(xué)生，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識.首先，教師應(yīng)該改變以往在實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中預(yù)先呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教案的現(xiàn)象，這樣只會讓學(xué)生被動地去解決問題.其次，教師在教學(xué)過程當(dāng)中可以引發(fā)學(xué)生自己提出問題，再引領(lǐng)學(xué)生自己去尋找解決的辦法，以此才能讓學(xué)生提出問題、提出假設(shè).教師所創(chuàng)設(shè)的問題要符合初中生的思維特點(diǎn)，學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識，大腦要進(jìn)行非常復(fù)雜的思考.在思考的過程中，學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識，解決物理問題.初中階段學(xué)生處于形象思維后期，學(xué)生的思維從具象過度到抽象，很多思維都來自于自身的經(jīng)驗(yàn).因此教學(xué)期間應(yīng)充分利用學(xué)生已有的思維和知識，新課教學(xué)期間，讓已經(jīng)掌握的知識為即將要學(xué)習(xí)的知識服務(wù).學(xué)生對一些物理舊知識比較熟悉，利用這些舊知識，引出新知識，能有效緩解學(xué)生對新知識的恐懼感，此時教學(xué)的有效性將會大大提高.比如在教學(xué)浮力有關(guān)知識時，就可以引用之前學(xué)過的二力平衡的知識，運(yùn)用舊知識向?qū)W生講解浮力平衡，一步一步推理出浮力的方向.這樣的教學(xué)模式，能良好適應(yīng)學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)思維，并逐漸培養(yǎng)初中生的物理推理能力.

例如，教師在引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)蘇教版初中物理“噪音及其控制”時，在教學(xué)之初教師可以抓住噪音在生活當(dāng)中扮演的角色，引入噪音小故事，即讓學(xué)生了解噪音的危害，進(jìn)而喚起學(xué)生的興趣，讓學(xué)生產(chǎn)生自己的想法.其次，在喚起學(xué)生興趣后，教師便可通過情境逐步地引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)問題，即讓學(xué)生思考面對噪音的危害性，想要根治噪音需要經(jīng)過哪些環(huán)節(jié)，進(jìn)而讓學(xué)生提出問題：想要知道噪音如何控制，必須要了解噪音是什么才能根治它.其三，面對學(xué)生提出的些許問題，教師可以把這些問題反拋給學(xué)生，讓學(xué)生再次細(xì)化實(shí)驗(yàn)問題：噪音的波形是怎樣的，怎樣才能認(rèn)識到噪音，什么樣的聲音才能夠算噪音，如此便可實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)問題的創(chuàng)新.最后，教師又可通過引領(lǐng)學(xué)生對以上問題提出自己獨(dú)特的看法，以此推動學(xué)生在問題提出環(huán)節(jié)養(yǎng)成創(chuàng)新意識.對于噪音如何辨別問題，學(xué)生提出了三種解決策略：可以通過人體感受來辨別，噪音會使人感覺不舒服;可以通過生活當(dāng)中的實(shí)例去理解噪音的響度;可以通過測量的方式去了解聲音分貝，以確定噪音.此時教師就要抓住學(xué)生思維的靈活性，再次引發(fā)學(xué)生提出新策略，讓學(xué)生學(xué)會從不同的方向提出問題、思考問題，以逐步喚起學(xué)生的創(chuàng)新意識.

2 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

初中物理實(shí)驗(yàn)器材和流程較為簡單，但大多數(shù)學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時還是過分地依賴實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)材料，無法從傳統(tǒng)的思維局限之中跳出來.如此，初中物理教師在教學(xué)時應(yīng)該注重實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)方法的創(chuàng)新，引領(lǐng)學(xué)生大膽地去想象，讓學(xué)生大膽地做出改變，以此才能在原有實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)之上適當(dāng)?shù)匾I(lǐng)學(xué)生改變實(shí)驗(yàn)器材，教會學(xué)生變通思維，讓學(xué)生重新設(shè)計實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而讓學(xué)生在大膽思考的基礎(chǔ)之上創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計，逐步養(yǎng)成創(chuàng)新思維.但教師在教學(xué)時要注意實(shí)驗(yàn)難度的控制，要讓學(xué)生結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行操作，這樣才能既讓學(xué)生獲得喜感，又讓學(xué)生獲得進(jìn)步.在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計的工作中，可嘗試建立對比模型，學(xué)生已經(jīng)學(xué)過了杠桿的相關(guān)知識點(diǎn)，以此來引出滑輪杠桿模型，在分析動滑輪和定滑輪的特征時，采用杠桿平衡條件.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計，用舊的知識引出即將要學(xué)習(xí)的新知識，實(shí)現(xiàn)對新問題的有效解決.這樣的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新方式對初中生有比較強(qiáng)的適應(yīng)性，也有效統(tǒng)一了形象思維和學(xué)習(xí)行為，實(shí)現(xiàn)對初中生創(chuàng)新意識的有效培養(yǎng)，讓學(xué)生順利掌握新知識.

例如，教師在引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)蘇教版初中物理“光的直線傳播”時，在以往的教學(xué)過程當(dāng)中，教師通常會借助視頻的方式讓學(xué)生通過觀察，了解光是怎樣傳播的，如此教學(xué)無疑使學(xué)生的主動性未得到真正的喚醒，還阻礙了學(xué)生思維的靈活化.由此，初中物理教師在教學(xué)過程當(dāng)中應(yīng)從以下幾個方面實(shí)現(xiàn)設(shè)計的創(chuàng)新.首先，在教學(xué)之前教師要優(yōu)化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，即呈現(xiàn)一些色彩斑斕的光之美，激發(fā)學(xué)生探索的欲望.其次，教師要引發(fā)學(xué)生對光傳播途徑進(jìn)行探索，并提出自己的思考，引領(lǐng)學(xué)生思考可以通過哪些方法來探究光是怎樣傳播的，這時教師應(yīng)不設(shè)限制，讓學(xué)生運(yùn)用自己喜歡的器材，找到自己喜歡的途徑.在如此活躍的氣氛下，學(xué)生談到可用激光筆、蚊香、紙片進(jìn)行觀察，另外，還可借助燒杯、滑石粉、蒸發(fā)皿、火柴創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)以探索光傳播的途徑，如此無疑實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)設(shè)計的創(chuàng)新.最后，教師便可呈現(xiàn)各種各樣的實(shí)驗(yàn)器材：礦泉水瓶、火柴、蚊香、激光筆、水槽、牛奶、玻璃棒等，引發(fā)學(xué)生自己去探討，并說明自己了解到的現(xiàn)象，如此能極大地喚起學(xué)生的興趣，讓學(xué)生在自己設(shè)計的實(shí)驗(yàn)的引領(lǐng)之下高效地完成思維的創(chuàng)新.

3 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)類型，發(fā)展創(chuàng)新能力

在新形勢下教師應(yīng)該將探究性實(shí)驗(yàn)、開放性實(shí)驗(yàn)引入初中物理實(shí)驗(yàn)之中，即讓學(xué)生在現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的引領(lǐng)之下產(chǎn)生自己的問題、產(chǎn)生自己的猜想，并且自己提出實(shí)驗(yàn)設(shè)計、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和評估分析，這樣的探究性活動才能夠使學(xué)生的思維走向開闊化、靈活化，進(jìn)而使學(xué)生在探究性活動當(dāng)中獲得良好的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新思維.物理實(shí)驗(yàn)有很強(qiáng)的趣味性，也需要學(xué)生充分發(fā)揮想象力.教師要善于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生主動提高物理知識水平.學(xué)生如果對物理有濃厚的興趣，對物理知識有強(qiáng)烈的好奇心，對課本知識有良好的掌握，學(xué)生動手操作，有助于激發(fā)創(chuàng)新意識.加大探究的深度，在導(dǎo)入新課的環(huán)節(jié)中，使用有趣的實(shí)驗(yàn)，也可以是獨(dú)特的自然現(xiàn)象，激發(fā)學(xué)生興趣，促進(jìn)學(xué)生深入思考，良好融入物理課堂.

比如在教學(xué)浮力的知識點(diǎn)時，教師就為學(xué)生引入了有趣的物理實(shí)驗(yàn)，用一個礦泉水瓶，剪掉了礦泉水瓶的瓶底，并將一個乒乓球放在瓶子中.教師安排一名學(xué)生將礦泉水瓶的底部用手捂住，乒乓球就慢慢向上浮起.這個現(xiàn)象引起了學(xué)生的好奇心，也產(chǎn)生了疑問，乒乓球剛剛放入其中時，為什么沒有向上浮起.教師對學(xué)生產(chǎn)生的各種各樣的疑問，向?qū)W生逐步介紹浮力，學(xué)生也逐漸明白了浮力出現(xiàn)的原因，教師創(chuàng)新了實(shí)驗(yàn)的類型，并設(shè)置種種疑問，讓學(xué)生能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象去質(zhì)疑發(fā)問，全身心投入到物理實(shí)驗(yàn)的探究活動中，頭腦中的創(chuàng)新意識逐漸覺醒.

另外，教師在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作過程當(dāng)中要扮演好指導(dǎo)的作用，當(dāng)學(xué)生出現(xiàn)操作不規(guī)范的現(xiàn)象，教師要稍加引領(lǐng)讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題，并促進(jìn)學(xué)生自己完成問題的解決，以此才能使學(xué)生真正經(jīng)歷探究的過程.

4 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)總結(jié)，提升創(chuàng)新水平

要想推動初中物理實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新，教師不僅要停留在以上三個層次，更要著眼于總結(jié)反思，以提高學(xué)生的創(chuàng)新水平.首先，在總結(jié)反思環(huán)節(jié)教師要把課堂還給學(xué)生，確保學(xué)生在實(shí)驗(yàn)總結(jié)中的主體地位，即讓每個學(xué)生都能通過實(shí)踐操作獲得進(jìn)步，提出創(chuàng)新性想法.最后，教師在實(shí)驗(yàn)總結(jié)環(huán)節(jié)還可以呈現(xiàn)拓展內(nèi)容，引領(lǐng)學(xué)生學(xué)會質(zhì)疑，在質(zhì)疑當(dāng)中創(chuàng)造性地提出另一結(jié)論，從而為學(xué)生創(chuàng)新水平提高打下基礎(chǔ).

例如，教師在引領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)蘇教版初中物理“杠桿”時，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)之時，教師可以借助生活中的杠桿，引領(lǐng)學(xué)生自己提出猜想，并且制定計劃進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，此次實(shí)驗(yàn)以小組配合為主，讓學(xué)生去探討杠杠動力、動力臂、阻力、阻力臂之間的關(guān)系.在實(shí)驗(yàn)總結(jié)環(huán)節(jié)，教師仍要以創(chuàng)新為基準(zhǔn)，借助此環(huán)節(jié)提高學(xué)生的創(chuàng)新水平.首先，教師可以詢問學(xué)生，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論與假設(shè)是否一致，并讓學(xué)生闡述自己的結(jié)論，同時引領(lǐng)學(xué)生向教師和其他同學(xué)解釋，得出此實(shí)驗(yàn)結(jié)果的理由，以此使學(xué)生在經(jīng)歷結(jié)論總結(jié)環(huán)節(jié)時，再次回顧探究過程，明確杠桿平衡的條件.其次，教師可以抓住那些假設(shè)與結(jié)論不一致的小組，讓其再次上臺操作，其他同學(xué)指出其實(shí)驗(yàn)過程中存在的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，并且再次提出實(shí)驗(yàn)結(jié)論.最后，教師在教學(xué)過程當(dāng)中，不僅要引領(lǐng)學(xué)生得出結(jié)論，還要引領(lǐng)學(xué)生對結(jié)論作出反思，即那些結(jié)論與假設(shè)一致的同學(xué)，教師可以引領(lǐng)其思考：是否還存在其他假設(shè)，其他假設(shè)是否也與結(jié)論存在一致性;而面對那些結(jié)論與假設(shè)不一致的同學(xué)，教師除了引領(lǐng)其規(guī)范操作外，還要引領(lǐng)其提出新的方案或者是得出新的結(jié)論，以此才能實(shí)現(xiàn)學(xué)生反思總結(jié)環(huán)節(jié)的創(chuàng)新化，使學(xué)生的創(chuàng)新水平真正得到提高.

5 創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)活動，增強(qiáng)實(shí)踐能力

開展初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，應(yīng)符合物理新課標(biāo)的要求，推動教學(xué)活動的改革，有效提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新水平.傳統(tǒng)的教學(xué)模式有比較明顯的灌輸特征，這不利于學(xué)生真正成為課堂的主人.教師對實(shí)驗(yàn)活動進(jìn)行有效創(chuàng)新，可以在學(xué)生掌握了課本的知識后，讓學(xué)生動手操作，以此來培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，增強(qiáng)初中生的科學(xué)思想.在不斷動手操作的過程中，學(xué)生對物理知識的了解會逐漸增多，進(jìn)而對物理產(chǎn)生濃厚的興趣，相應(yīng)的學(xué)生在接受教師傳授的物理知識點(diǎn)是效率也會更高.教學(xué)期間，教師需要為學(xué)生演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生認(rèn)真觀察，并主動動手操作，對實(shí)驗(yàn)有更加深刻的認(rèn)識.學(xué)生動手操作實(shí)驗(yàn)有廣闊的空間，學(xué)習(xí)效果會更好，這是增強(qiáng)初中生實(shí)驗(yàn)操作技能的關(guān)鍵，也會使學(xué)生的獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫皆鰪?qiáng).學(xué)生動手操作實(shí)驗(yàn)的前提是對物理基本知識都有了良好的掌握，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，也就是通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果，對物理規(guī)律產(chǎn)生深刻的認(rèn)識.

簡而言之，創(chuàng)新對于初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)而言至關(guān)重要，初中物理教師在教學(xué)過程當(dāng)中，必須以實(shí)驗(yàn)的各個環(huán)節(jié)為依托，以此激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，并不斷地提高學(xué)生的創(chuàng)新思維水平，進(jìn)而達(dá)到提高學(xué)生的創(chuàng)新水平，如此教學(xué)才能使學(xué)生獲得初中物理實(shí)驗(yàn)之靈魂，讓學(xué)生由被動的主體變?yōu)橹鲃拥乃伎颊?

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[責(zé)任編輯：李 璟]