指向創(chuàng)新能力培養(yǎng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是國家課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的重要教學(xué)內(nèi)容，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。當(dāng)前初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單調(diào)、方法陳舊和資源匱乏等問題，導(dǎo)致學(xué)生的創(chuàng)新能力得不到有效培養(yǎng)。為了激活學(xué)生的創(chuàng)新思維，提升學(xué)生的實(shí)踐能力，教師應(yīng)從注重實(shí)驗(yàn)方案的多樣化、豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的層次性、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的反思與討論、開發(fā)跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目和設(shè)計(jì)多元化的創(chuàng)意作業(yè)等方面，探索優(yōu)化初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：初中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；創(chuàng)新能力

中圖分類號：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0450-9889（2024）19-0121-04

中小學(xué)階段是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素養(yǎng)的關(guān)鍵時(shí)期，如何在這一重要階段對學(xué)生進(jìn)行培根鑄魂、啟智潤心，賦予學(xué)生更多的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力，是廣大中小學(xué)教育者面對的時(shí)代課題。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是國家課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的重要教學(xué)內(nèi)容，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。2019年11月，教育部在《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意見》中提出，實(shí)驗(yàn)教學(xué)要強(qiáng)化學(xué)生實(shí)踐操作、情境體驗(yàn)、探索求知、親身感悟和創(chuàng)新創(chuàng)造，著力提升學(xué)生的觀察能力、動(dòng)手實(shí)踐能力、創(chuàng)造性思維能力和團(tuán)隊(duì)合作能力，培育學(xué)生的興趣愛好、創(chuàng)新精神、科學(xué)素養(yǎng)和意志品質(zhì)。初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力等方面具有獨(dú)特優(yōu)勢［1］?！读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱《2022年版物理課標(biāo)》）要求教師高度重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，充分發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的育人功能，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新精神［2］。然而，當(dāng)前初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單一、方法陳舊和資源匱乏等問題，導(dǎo)致學(xué)生的創(chuàng)新能力得不到有效培養(yǎng)。筆者從實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)、教學(xué)方法、教學(xué)環(huán)境等多個(gè)維度出發(fā)，提出一系列指向創(chuàng)新能力培養(yǎng)的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，以期為學(xué)生的創(chuàng)新能力發(fā)展提供有力支持。

一、初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的問題

（一）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單調(diào)，缺乏創(chuàng)新性

當(dāng)前的初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，大部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較固定和單調(diào)，主要集中在驗(yàn)證已知的物理原理和定律上，缺乏設(shè)計(jì)性和探索性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中更多的是按照既定的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，很少有機(jī)會去嘗試和探索新的實(shí)驗(yàn)方法和思路，從而限制了學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。

（二）實(shí)驗(yàn)方法陳舊，缺乏啟發(fā)性

受傳統(tǒng)教育觀念的影響，部分教師仍擺脫不了教師講解、學(xué)生全盤接受的傳統(tǒng)教學(xué)方式。一些初中物理教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可能過于依賴傳統(tǒng)的講授和演示方式，缺乏對學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新思維的引導(dǎo)。這種“填鴨式”的教學(xué)方法，容易讓學(xué)生陷入被動(dòng)接受的狀態(tài)，缺乏主動(dòng)探究意識，機(jī)械地對照教材完成物理實(shí)驗(yàn)，難以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（三）實(shí)驗(yàn)資源匱乏，缺乏實(shí)踐性

實(shí)踐操作是物理學(xué)習(xí)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，有助于學(xué)生將理論知識轉(zhuǎn)化為實(shí)際能力，激發(fā)創(chuàng)新思維。然而，一些初中學(xué)校由于實(shí)驗(yàn)場地、儀器設(shè)備和材料等教學(xué)資源匱乏，導(dǎo)致學(xué)生沒有足夠的機(jī)會進(jìn)行實(shí)踐操作。缺乏實(shí)踐操作的機(jī)會，導(dǎo)致學(xué)生難以直觀理解物理原理，限制了學(xué)生對物理知識的深入探索和運(yùn)用。許多物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)更像是“走過場”，或者半途而廢改成了“講實(shí)驗(yàn)”，學(xué)生最終不得不通過死記硬背來掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和結(jié)論，導(dǎo)致不利于學(xué)生物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等核心素養(yǎng)的培育和發(fā)展［3］。

二、初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的原則

（一）以教師為主導(dǎo)，以學(xué)生為主體

在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師作為引導(dǎo)者，需要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的“填鴨式”教學(xué)模式，設(shè)計(jì)富有趣味性、挑戰(zhàn)性和啟發(fā)性的教學(xué)活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，為學(xué)生創(chuàng)造探索物理世界的機(jī)會。教師精心設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)性問題，有目的、有針對性地引導(dǎo)學(xué)生“走向成功”，這比直接讓學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中盲目地摸索，教學(xué)效果更佳。學(xué)生作為學(xué)習(xí)的主體，應(yīng)積極參與實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，主動(dòng)思考和探索，在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，通過實(shí)踐操作來深化對物理知識的理解，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力。

（二）培養(yǎng)發(fā)散性思維，鼓勵(lì)質(zhì)疑挑戰(zhàn)

發(fā)散性思維是獲得創(chuàng)造性解決問題的思路和方法的有效途徑。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以通過設(shè)置問題情境、引導(dǎo)學(xué)生從多角度去思考問題、鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的見解和方案等方式，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維；通過讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果、提出改進(jìn)建議，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立思考能力和創(chuàng)新能力。同時(shí)，教師還需要給予學(xué)生充分的支持和鼓勵(lì)，讓學(xué)生敢于嘗試、敢于創(chuàng)新、敢于面對失敗和挑戰(zhàn)。這樣，學(xué)生才能在不斷的探索中提升創(chuàng)新能力。

三、初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的策略

教育家劉佛年先生說過，學(xué)生只要在學(xué)習(xí)過程中有點(diǎn)新思想、新觀念、新意圖、新做法、新方法等，都可以稱得上創(chuàng)新。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生可以通過自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等一系列的學(xué)習(xí)過程，激發(fā)創(chuàng)新思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

（一）注重實(shí)驗(yàn)方案的多樣化，拓展學(xué)生的探索空間

物理實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行Ъぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，提高學(xué)生對物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的關(guān)注度和探究意識。因此，教師應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的生活實(shí)際，引入具有創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的探究欲望和創(chuàng)新思維。例如，在學(xué)習(xí)人教版物理八年級上冊第一章第2節(jié)“運(yùn)動(dòng)的描述”時(shí)，為了讓學(xué)生知道機(jī)械運(yùn)動(dòng)，能說明機(jī)械運(yùn)動(dòng)的相對性，教師設(shè)計(jì)了“一起拍電影”小組合作實(shí)驗(yàn)：利用白云墻紙、孫悟空貼畫、透明線等小道具，模擬孫悟空竄上天的鏡頭。教師引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，這種自主探究的過程不僅可以深化學(xué)生對物理知識的理解，而且有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

多樣化和富有探究性的實(shí)驗(yàn)主題，能夠?yàn)閷W(xué)生提供廣闊的探索空間。學(xué)生通過自主選擇實(shí)驗(yàn)材料和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，在探索中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題，逐漸培養(yǎng)創(chuàng)新思維和實(shí)踐能力。例如，“探究不同材料對熱傳導(dǎo)性能的影響”的教學(xué)目標(biāo)是通過實(shí)驗(yàn)探究不同材料對熱傳導(dǎo)性能的影響，理解熱傳導(dǎo)的基本原理。教師提供金屬、塑料、木材等多種不同材料的樣本，以及加熱設(shè)備、溫度計(jì)、絕緣材料等，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康淖灾鬟x擇實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。教師提供必要的指導(dǎo)和支持，但不過多干預(yù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程。學(xué)生在材料的選擇和比較中培養(yǎng)了對比分析能力，在對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、思考和質(zhì)疑的過程中發(fā)現(xiàn)新問題、發(fā)展了創(chuàng)新思維，在推理和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證中鍛煉了解決問題的能力。

（二）豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的層次性，提升學(xué)生的認(rèn)知能力

認(rèn)知能力是創(chuàng)新的基礎(chǔ)，創(chuàng)新則是認(rèn)知能力的升華。認(rèn)識能力越強(qiáng)的學(xué)生，越能發(fā)現(xiàn)新問題、提出新見解。通過不斷地嘗試和突破，學(xué)生能夠?qū)⑺鶎W(xué)知識轉(zhuǎn)化為新穎的觀點(diǎn)和方法，從而推動(dòng)創(chuàng)新能力的發(fā)展。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯W(xué)生的認(rèn)知水平，設(shè)計(jì)富有層次與挑戰(zhàn)的開放性實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生層層深入地探索物理知識，提升認(rèn)知能力。教師從基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)入手，逐步引入復(fù)雜實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)踐中不斷挑戰(zhàn)自我，深化對物理知識的理解。

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的層次性對學(xué)生認(rèn)知能力的提升至關(guān)重要。教師設(shè)計(jì)具有不同難度層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生逐步深入探究，從而增強(qiáng)學(xué)生的理解力和分析力。例如，學(xué)生學(xué)習(xí)了人教版物理八年級下冊第七章第2節(jié)“彈力”后，針對課本實(shí)驗(yàn)“練習(xí)使用彈簧測力計(jì)”，教師可以設(shè)計(jì)項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)“彈簧測力計(jì)DIY學(xué)習(xí)手冊”，要求學(xué)生利用身邊的材料，自主設(shè)計(jì)、制作一個(gè)彈簧測力計(jì)并進(jìn)行優(yōu)化?！皬椈蓽y力計(jì)DIY學(xué)習(xí)手冊”包含以下子任務(wù)：認(rèn)識彈簧測力計(jì)—設(shè)計(jì)彈簧測力計(jì)—制作彈簧測力計(jì)—優(yōu)化彈簧測力計(jì)—評價(jià)彈簧測力計(jì)。學(xué)生完成項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)，掌握了彈簧測力計(jì)的結(jié)構(gòu)、功能、原理和使用方法。這樣有層次的學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生可以逐步從基礎(chǔ)知識掌握，到復(fù)雜問題分析，再到創(chuàng)新應(yīng)用實(shí)踐，實(shí)現(xiàn)認(rèn)知能力的全面提升。

教師布置開放性的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生自主設(shè)計(jì)、探索和實(shí)踐，能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力。通過開放性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能在實(shí)踐中深入理解物理原理，探索未知并發(fā)現(xiàn)新規(guī)律，從而激發(fā)創(chuàng)新潛能，為未來的科學(xué)研究和技術(shù)創(chuàng)新奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。例如，學(xué)生學(xué)習(xí)了人教版物理八年級下冊第十一章“功和機(jī)械能”后，教師要求學(xué)生設(shè)計(jì)并制作一個(gè)能夠?qū)⒅亓菽苻D(zhuǎn)化為動(dòng)能的機(jī)械裝置。學(xué)生根據(jù)實(shí)際需要，選擇木塊、繩子、滑輪、小車、彈簧、電動(dòng)機(jī)、傳感器等材料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造出不同的機(jī)械裝置來實(shí)現(xiàn)重力勢能向動(dòng)能的轉(zhuǎn)化。這個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)具有開放性，允許學(xué)生自由發(fā)揮想象，嘗試不同的解決方案。學(xué)生在實(shí)際操作中活用方法、巧用工具，培養(yǎng)了動(dòng)手實(shí)踐能力，豐富了想象力和創(chuàng)造力。

（三）加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)反思與討論，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)手段的數(shù)字化

加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)反思與討論不僅能加深學(xué)生對知識的理解和掌握，而且能讓學(xué)生從多個(gè)角度審視實(shí)驗(yàn)，提出疑問，評估實(shí)驗(yàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。反思與討論的過程有助于培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力、交流合作能力和問題解決能力，對學(xué)生的全面發(fā)展具有積極作用。學(xué)生在交流討論中拓寬思維視野，激發(fā)創(chuàng)新靈感，通過對實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，進(jìn)而提出改進(jìn)方案，利用現(xiàn)代技術(shù)工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?zāi)M和數(shù)據(jù)分析，提高實(shí)驗(yàn)的精度?！?022年版物理課標(biāo)》提出，當(dāng)有些物理實(shí)驗(yàn)無法通過傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)器材完成，或很難達(dá)到預(yù)期的效果時(shí)，可借助信息技術(shù)手段，通過數(shù)字實(shí)驗(yàn)設(shè)備完成。目前，現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)——數(shù)字化信息系統(tǒng)（DIS）已融入初中物理教材與課堂，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)注入了嶄新活力。

利用DIS實(shí)驗(yàn)可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)測量、記錄，獲得大量可靠數(shù)據(jù)，依據(jù)大量數(shù)據(jù)樣本即時(shí)繪制規(guī)律圖像，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象直觀化，便于學(xué)生觀察、分析。DIS實(shí)驗(yàn)促使傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)由定性分析向定量探究推進(jìn)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐體驗(yàn)。例如，在人教版物理八年級下冊第十章第2節(jié)“阿基米德原理”一課教學(xué)中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)課本中“探究浮力的大小與排開液體所受重力的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)方案，無法連續(xù)測量排開液體所受重力的關(guān)系，且吊著重物的彈簧測力計(jì)的下降難以保證勻速，導(dǎo)致測量結(jié)果不準(zhǔn)確。教師組織學(xué)生分學(xué)習(xí)小組進(jìn)行討論，想辦法改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生想到要保證重物靜止，就需要一個(gè)不會收縮的測力計(jì)，可以使用DIS力學(xué)傳感器，以提高測量的科學(xué)性和準(zhǔn)確性。學(xué)生改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案如圖1所示，利用DIS力學(xué)傳感器讀出重物所受到的浮力大小，以及小桶承接到的排開水的重力大小，使得同時(shí)讀數(shù)更為方便和準(zhǔn)確。

推進(jìn)實(shí)驗(yàn)手段的數(shù)字化，不僅能豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而且能培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)和創(chuàng)新能力。DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠大幅提高實(shí)驗(yàn)的測量精度和數(shù)據(jù)處理效率，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)測量與記錄，便于學(xué)生直觀地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論，還能促使實(shí)驗(yàn)教學(xué)由定性分析向定量探究過渡。因此，在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生加強(qiáng)對實(shí)驗(yàn)的反思與討論，讓學(xué)生利用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)器材和DIS實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，有效增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐體驗(yàn)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和科學(xué)探究能力。

（四）開發(fā)跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目，激發(fā)學(xué)生的自主探索精神

《2022年版物理課標(biāo)》提出，跨學(xué)科實(shí)踐主題內(nèi)容的設(shè)計(jì)與日常生活、工程實(shí)踐及社會熱點(diǎn)問題密切相關(guān)，旨在發(fā)展學(xué)生跨學(xué)科運(yùn)用知識的能力、分析和解決問題的綜合能力、動(dòng)手操作的實(shí)踐能力，培養(yǎng)學(xué)生積極認(rèn)真的學(xué)習(xí)態(tài)度和樂于實(shí)踐、敢于創(chuàng)新的精神。開設(shè)初中物理跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目的校本課程，旨在讓學(xué)生從多角度、多領(lǐng)域探索物理知識，拓展學(xué)生的知識視野，激發(fā)學(xué)生的自主探索精神。學(xué)生在跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中，能夠自主發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，形成跨學(xué)科的知識體系和思維方式，全面提升創(chuàng)新能力和綜合素養(yǎng)。

真實(shí)情境下的跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)動(dòng)力，促使學(xué)生主動(dòng)探索、自主學(xué)習(xí)，通過跨學(xué)科的學(xué)習(xí)促進(jìn)思維進(jìn)階［4］。教師可以開發(fā)基于真實(shí)情境的跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目，包含但不限于圖2所示內(nèi)容?？鐚W(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目將物理知識與社會生活、其他學(xué)科知識緊密結(jié)合，讓學(xué)生在真實(shí)情境中運(yùn)用物理知識解決跨學(xué)科問題?？鐚W(xué)科實(shí)踐活動(dòng)要求物化學(xué)習(xí)成果，增強(qiáng)學(xué)生的知識遷移運(yùn)用能力和動(dòng)手操作技能，培養(yǎng)學(xué)生的跨學(xué)科思維?？鐚W(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，幫助學(xué)生構(gòu)建完整的知識體系，有利于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和未來的競爭力。

1.環(huán)境監(jiān)測與保護(hù)：學(xué)生可以利用物理學(xué)的知識和技術(shù)，如溫度、濕度、風(fēng)速等的測量，來監(jiān)測環(huán)境變化。通過實(shí)際觀測和數(shù)據(jù)分析，學(xué)生深入了解物理測量原理，還能提出保護(hù)環(huán)境的措施，實(shí)現(xiàn)物理與地理、生物學(xué)等學(xué)科的交叉融合。

2.能源調(diào)查與效率提升：學(xué)生可以探究太陽能、風(fēng)能等不同類型能源的應(yīng)用，評估它們的效率并嘗試改進(jìn)。這個(gè)項(xiàng)目結(jié)合了物理中的能量轉(zhuǎn)化原理和數(shù)學(xué)的數(shù)據(jù)分析，同時(shí)也涉及環(huán)境科學(xué)和社會學(xué)的內(nèi)容，有助于學(xué)生全面了解能源問題。

3.設(shè)計(jì)與制造：學(xué)生可以設(shè)計(jì)并制造一個(gè)小型機(jī)械裝置或電子設(shè)備。這個(gè)項(xiàng)目結(jié)合了物理中的力學(xué)、電學(xué)和電磁學(xué)知識，同時(shí)涉及設(shè)計(jì)思維和工程實(shí)踐，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

4.物理與體育跨學(xué)科實(shí)踐：通過分析引體向上、跳繩、擲實(shí)心球、拔河等體育項(xiàng)目中的物理原理，學(xué)生可以更好地理解力學(xué)知識，并將理論知識運(yùn)用于實(shí)際情境中。

（五）設(shè)計(jì)多元化的創(chuàng)意作業(yè)，指導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)多樣化的科技活動(dòng)

作業(yè)是課堂教學(xué)的延伸、補(bǔ)充和拓展。初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以在課堂或課后設(shè)置問題解決情境創(chuàng)意作業(yè)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。教師布置課外小實(shí)驗(yàn)、小制作、小發(fā)明等與物理知識緊密聯(lián)系的作業(yè)，鼓勵(lì)學(xué)生利用身邊的物品和器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可以有效彌補(bǔ)學(xué)校物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備、材料的不足，讓學(xué)生在實(shí)踐操作中感受物理的趣味和價(jià)值。例如，以生活物品設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)作業(yè)，作業(yè)內(nèi)容包括自制密度計(jì)、設(shè)計(jì)制作簡易潛望鏡、設(shè)計(jì)制作萬花筒、探究雙面鏡成像個(gè)數(shù)與鏡成夾角的關(guān)系等，學(xué)生將制作或探究過程寫成一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告，從而實(shí)現(xiàn)深度學(xué)習(xí)。教師設(shè)計(jì)多元?jiǎng)?chuàng)意作業(yè)，讓學(xué)生經(jīng)歷更多的實(shí)踐和探究，不斷提升創(chuàng)新能力［5］。

科技活動(dòng)涵蓋了物理知識的探索、實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)踐和科學(xué)原理的應(yīng)用等多個(gè)方面，為學(xué)生提供了挑戰(zhàn)和展示自我的平臺，提供了更多動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會。在動(dòng)手實(shí)踐過程中，學(xué)生會遇到一些問題，自然會開動(dòng)腦筋思考解決問題的辦法，同時(shí)也會提出更多相關(guān)的問題，而這些問題反過來會進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的探索欲望。學(xué)生在參與科技活動(dòng)過程中實(shí)現(xiàn)“玩中學(xué)”“學(xué)中玩”，在競賽中互學(xué)互鑒、共同提升，實(shí)踐能力、創(chuàng)新意識和科學(xué)素養(yǎng)都得到全面提高。例如，南寧市第二中學(xué)物理教師課外指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)富有創(chuàng)意和趣味性的物理游戲、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)展示等，參加學(xué)校每年舉辦的科技節(jié)，鼓勵(lì)學(xué)生展示自己的才華和創(chuàng)新能力；組織和指導(dǎo)學(xué)生參加每年的全國青少年勞動(dòng)技能與智能設(shè)計(jì)大賽，學(xué)生在進(jìn)行設(shè)計(jì)和比賽的過程中，動(dòng)腦想、動(dòng)手做，體會物理原理的應(yīng)用與價(jià)值，培養(yǎng)和提高跨學(xué)科思維、勞動(dòng)技能、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)。通過參與科技活動(dòng)，學(xué)生能在不同領(lǐng)域感受物理的魅力，拓寬視野，為未來的科技創(chuàng)新奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

總之，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)離不開寬松民主的學(xué)習(xí)氛圍，創(chuàng)造性思維的發(fā)展離不開挑戰(zhàn)性問題與實(shí)踐活動(dòng)。在初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師注重激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，通過設(shè)計(jì)具有啟發(fā)性和挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探索、積極實(shí)踐，開發(fā)跨學(xué)科實(shí)踐項(xiàng)目、設(shè)計(jì)多元化的創(chuàng)意作業(yè)和指導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)多樣化的科技活動(dòng)，拓寬學(xué)生的創(chuàng)新思路，有效培養(yǎng)學(xué)生的問題解決能力和創(chuàng)新能力。

參考文獻(xiàn)

［1］張健，李春密.促進(jìn)創(chuàng)造性思維發(fā)展的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略與實(shí)踐［J］.物理教學(xué)，2023，45（9）：7-11.

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［3］王海宇，黎雪，莫海浪.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教具與方案 培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究核心素養(yǎng)：以滬粵版物理八年級上冊“3.2探究光的反射規(guī)律”為例［J］.廣西教育，2022（22）：81-84.

［4］馬蕓青.基于學(xué)習(xí)力提升的生活化物理作業(yè)設(shè)計(jì)優(yōu)化策略［J］.中小學(xué)課堂教學(xué)研究，2023（3）：37-40.

［5］曹蘊(yùn)瑞.基于核心素養(yǎng)的初中物理作業(yè)設(shè)計(jì)例析［J］.中學(xué)物理教學(xué)參考，2023，52（5）：6-8.

注：本文系南寧市教育科學(xué)“十四五”規(guī)劃2021年度課題“核心素養(yǎng)下的初中物理深度學(xué)習(xí)教學(xué)實(shí)踐研究”（2021C015）的階段研究成果。

（責(zé)編 韋榕峰）