物理實驗教學中培養科研思維的探索

曹杭云

【摘 要】科研思維是一種重要的物理實驗思維，是提升高中生物理實驗操作能力的重要保障，強化其在教學中的專項培養研究意義重大。本文立足于高中物理實驗教學，就如何滲透科研思維培養理念進行了深入探索。

【關鍵詞】高中物理;實驗教學;科研思維;培養對策

物理是一門重實驗的基礎教育學科，產生和發展于實驗。離開了實驗，物理知識就成了無源之水，無法實現可持續發展。物理實驗課是高中生開啟科學研究的一個初級發展平臺，在物理課上，教師除了要注重提升學生的物理實驗操作技能，還要注重培養他們的自主科研能力，所以，如何有效地在物理實驗教學中滲透科研思維培養理念是當下值得深入探討的重要課題。

一、基于基礎實驗課程知識學習，滲透科研思維

科學思維培養的基礎與前提是良好的自主學習能力，尤其是要使高中生具備充足的基礎實驗課程知識，在其中滲透科研思維培養理念。高中物理實驗涉及許多經典的基礎物理實驗、探究性實驗、綜合性實驗等，相應的實驗內容涵蓋了光學、熱學、聲學、力學以及電磁學等各方面的物理知識。為了使學生順利開展科研探索，提升他們的實驗操作能力，教師在向學生滲透科研思維的過程中，要重視引導學生積極學習基礎實驗課程方面的知識。比如，教師要為學生講授實驗器材等相關知識，使他們提前了解這些必要的物理實驗儀器和設備的基本操作及注意事項，這是提升學生科研能力的重要保障。

例如，在學習“彈力”部分物理知識期間，為了提升學生的實驗操作能力，深化學生對這部分知識的理解，教師可在實際教學過程中為學生做一個示范，引導學生初步認識這一基本物理概念。比如，教師可以先為學生準備彈弓和弓箭等玩具，引導學生自己拉一拉這些玩具，使他們切實體會和感受橡皮筋形狀改變過程中對應彈力的變化情況，或者引導學生通過捏一捏橡皮泥感受物質的“彈性”，借助這種動手實驗操作能夠幫助學生了解“彈性”這一基本物理概念，深化他們對這些物理知識的理解與認識，可為提升學生的科研能力奠定堅實的基礎。此外，教師在引導學生理解與掌握相關數學概念、公式和規律的過程中要加強教學引導，期間滲透科研思維意識，逐步提升學生的自主學習能力，這對提升他們的科研能力會產生積極影響。

二、基于自主實驗設計能力培養，滲透科研思維

在以往的高中物理教學中，許多教師都是對照著物理教材開展實驗教學。學生在這種按部就班的實驗操作下無法有效發揮自己的思維，也影響了實踐動手操作能力的培養，更不利于提升學生的實驗設計能力和科研能力。因此，為了促進學生科研思維的發展，提升他們的科研能力，教師在平時的物理實驗教學中同樣要注意培養學生的實驗設計能力，具體包括自主探究能力和實驗方案設計能力等，避免重復、僵化的機械化實驗操作，否則會限制學生科研思維與能力的發展。

例如，在學習“摩擦力”部分物理知識期間，為了發展學生的科研思維，提升他們的自主實驗設計能力，教師要注意為學生設計一些實驗探究話題，如可以以“摩擦力大小和哪些因素之間有關”為探究性實驗的主題，引導學生以小組合作的方式展開探究，鼓勵他們大膽思考，提出自己的實驗方案，并通過實驗驗證自己的想法。比如，有的學習小組會提出在粗糙地面和光滑玻璃片上進行小木塊滑動實驗，由于木塊在光滑玻璃片上的滑動比較容易，學生會得出接觸面是影響摩擦力大小的一個重要因素;有的學習小組會在同一個地面上推空箱子和裝滿砂子的小箱子來驗證壓力是影響摩擦力大小的一個因素等。通過引導學生自主設計探究性實驗方案，可以促進學生科研思維的發展，也能有效提升他們的自主探究能力、創新能力及實驗設計能力。

三、基于學生科學分析能力培養，滲透科研思維

實驗結果分析是科研思維的一個重要體現。離開了科學的實驗結果，會影響學生對相關物理知識或現象的理解，也無法發揮科研思維在提升高中生實驗能力方面的積極作用，所以，為了培養高中生良好的科學思維，教師在平時的物理實驗教學中要重視對學生科學分析能力的培養。特別是在高中物理驗證性實驗教學中，教師要重視鍛煉學生的科學分析能力以及實驗數據處理能力。

例如，在平時開展物理實驗教學期間，教師要注意將一些常見的實驗分析方法或數據分析和處理方法傳授給學生，并使學生掌握Excel等一些統計學計算軟件，以此幫助學生快速處理實驗數據，這對提升他們的實驗結果處理能力會產生積極影響。比如，針對“平拋運動”“自由落體”等一些運動學方面的物理實驗，教師要注意引導學生利用“v-t”“s-t”等坐標圖示輔助處理物理實驗數據，這樣可以深化他們對實驗結果的理解和認識，提高他們的科研能力。

總之，科研思維是高中生需要具備的一種基本思維方式，也是提升他們實驗能力中不可或缺的要素。為了在物理實驗教學中順利滲透科研思維培養理念，教師可以從基礎實驗課程知識學習、自主實驗設計能力和科學分析能力培養等方面入手，持續滲透科研思維培養意識，不斷提升學生的物理科研思維能力。

【參考文獻】

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