高中物理實驗教學促進學生創新思維發展的策略

錢榮良

(浙江金華市賓虹中學 321000)

物理作為一門以實驗為基礎的學科，實驗在高中物理教學中占有重要地位，它不但能培養學生的動手操作實踐能力，還能讓學生從形象直觀的物理實驗過程和現象中加深對物理概念和規律的理解掌握，通過實驗探究能培養學生的創新思維，使學生的物理素養得到提升.筆者結合高中物理教學，對運用實驗培養學生的思維創新能力進行了實踐探索.

一、將演示實驗變為學生實驗培養創新思維

在高中物理實驗教學中，要提高實驗教學效果，培養學生的實驗技能，促進學生的物理創新思維能力的提高，教師可適當改革與創新物理實驗的教學方法，增加學生動手實驗的次數與機會，可以將教材中的部分演示性實驗，變成學生親自動手操作的隨堂實驗.

例1 在學習高一物理的“牛頓第三定律”時，為了讓學生加深對定律的理解，可以把這個演示性實驗改為學生的課堂實驗，可以邊講課邊實驗，給學生每人發一個彈簧秤.當講到“作用力和反作用力同時存在，沒有作用力就沒能反作用力”時，可讓學生用手來拉彈簧秤，學生也會感到彈簧秤也在拉你.此時學生就能理解：彈簧秤受到了學生的拉力，同時學生也受到彈簧秤的拉力.這就能夠讓學生很好地理解兩物體之間力的作用是想互的，是同時存在的.在驗證“作用力和反作用力大小相等”這個內容時，可以開展合作實驗，兩人為一組，讓學生把兩個彈簧秤鉤在一起，兩人同時緩慢拉彈簧秤，就會發現兩個彈簧秤上的示數是相同的.通過這樣的實驗，既能提高學生學習興趣，又讓學生在實踐中經歷知識的獲取過程，掌握物理學習的思想方法，能提高學生的創新思維能力.

二、將驗證實驗變為探究實驗培養創新思維

在高中物理學習中，課標規定的大部分實驗是驗證性實驗或是測量性的實驗，進行這樣的實驗對學生的思維創新能力作用不大，如果把這些實驗中的部分實驗改為探究性實驗，就能有效發揮探究性實驗對培養學生創新思維的作用，使學生通過探究實驗學到物理研究的科學方法，并能有效激發學生對物理規律或現象的探究的欲望和興趣.進行這類實驗需要教師進行精心設計和選擇，既要符合學生當前的認知水平和具備相關知識基礎.在實施探究實驗時，教師可先讓學生進行設計探究方案，然后在各學習小組展開討論，最后經過師生的共同研究修改之后再實施具體實驗.

例2 在進行“測定電源電動勢和內阻”這個測量實驗時，教師可讓學生利用該實驗來探究如下幾個問題：

(1)除了教材中運用的幾種方法外，你是否能想出其它的測量方法？

(2)除了用圖像法處理數據外，還能用其它方法處理實驗數據嗎？

(3)為了在實驗過程中使電源的路端電壓變化更明顯，提高實驗的效果，讓學生探究是應該選用內阻大一些的電源還是選用內阻小一些的電源？并說明理由.

通過這樣的探究，既能掌握多種測量電源內阻的方法，又能培養學生的思維創新能力.

三、開展低成本物理實驗促進創新思維發展

在我們的日常生活中，許多低廉或廢棄的物品都可以成為物理實驗的器材，經過學生簡單的制作或組合就可成為理想的實驗器材，利用這些器材做實驗除了成本低廉外，實驗現象比較形象直觀，易于學生觀察，并且貼近學生的生活，容易理解.更重要的是它具有較高的教育價值：利用這些低成本器材進行物理實驗，能提高學生的動手操作能力，學生通過親自設計方案、尋找制作器材、進行觀察驗證、深入思考等環節的操作，能激發學生對物理知識的求知欲望與探究興趣，使學生了解物理知識與生活的關系，能培養學生的創新意識和創新思維，是培養學生物理學科核心素養的重要方法與途徑.因此，教師應充分重視學生進行低成本實驗，讓學生廣泛進行低成本實驗，以有效激發學生的物理學習興趣，培養學生的創新思維.

例3 在研究摩擦力的方向和物體的運動方向相反這個問題時，摩擦力的方向不易觀察到，如果運用一個軟毛刷，讓毛刷和桌面接觸，然后拉毛刷，此時就會發現刷毛向拉力相反的方向彎曲，這樣運用一個簡單的實驗就能讓學生明顯地觀察到摩擦力的方向，如果在拉毛刷時加大用力，就會看到刷毛彎曲度更大，也能說明摩擦力的在增大.

四、運用信息化手段實驗促進創新思維發展

在高中物理實驗教學中，有些物理實驗對培養學生的思維創新能力有重要作用，但限于學校的實驗條件無法完成，或是實驗后實驗現象不明顯或是不易觀察到，此時可借助于信息化教學手段，充分發揮信息技術的優勢，來為學生進行實驗的演示過程，讓學生充分、反復觀察實驗的過程和現象.以多媒體為代表的信息化教學手段主要用于以下的實驗演示方面：一是運用多媒體手段展示把實驗的儀器、器材等進行放大易于學生觀察和掌握其操作方法.如，由于游標卡尺、螺旋測微器的設備和刻度很小，進行實物演示時學生不易觀察，可運用多媒體演示，就能收到較好效果；二是動畫模擬無法進行的實驗.如，分子的運動、電荷的運動、核反應過程等.通過將信息化教學手段與傳統實驗手段結合，就能起到優勢互補的作用，并能更好地培養學生的思維創新能力.

五、運用物理學的發展史促進創新思維發展

通過物理學的發展史可以看出，每一個物理規律的發現都是建立在大量實驗的基礎之上的，物理理論的每一次發展也都是隨著物理實驗理念的更新和技術的進步而完成的，物理學的發展歷程不僅僅記載了物理實驗和物理規律的發展歷程，也記錄了大量的物理學家發現物理規律的思維過程，記錄了物理學家對待物理研究的態度、方法等.將物理學史用于實驗教學，能激發學生實驗興趣.如，進行自由落體實驗時，教師可講述伽利略進行比薩斜塔實驗的經過，以吸引學生的實驗興趣；運用物理學史可以讓學生學習科學家的逆向思維能力.如，物理學家法拉第在受到奧斯特發現的“電能夠產生磁”理論的啟發，通過逆向思維進行考慮“磁能否產生電呢？”有了這個想法后，法拉第經過十年大量的實驗研究，終于發現了著名的“電磁感應定律”，科學家的靈活的思維和創新精神，在物理學史上留下了輝煌的記錄.

總之，在高中物理實驗教學中，通過創新物理實驗的方法、手段和過程，不但能有效培養學生的物理實驗技能，還能全面培養學生的思維創新能力，實現物理實驗教學的目標.

參考文獻：

[1]李娜.促進學生思維發展高中物理實驗教學策略研究[D].合肥：合肥工業大學，2015(06).

[2]華蕾.高中物理教學中培養學生高級思維能力實踐研究[D].上海：上海師范大學，2010(12).