高中物理實驗教學促學生創新思維發展策略探析

鐘劍靈

摘 要：隨著社會和經濟的持續發展，教育行業發生了顯著變化。校本學科課程設計和課程內容選擇等都應站在培養學生創造性思維能力方面著想。所以，在高中物理課堂中，教師應該發揮實驗教學的優勢，樹立學生創新意識和創造意識，有效地培養學生的創新思維和想象能力，從而使學生在課堂中獲得全面發展。本文立足物理學科特點，探究了幫助學生建立學科思想的方法，希望能夠開啟學生的思維之門，使學生積極主動地探究物理知識。建議廣大教師應了解學生的真實需求，并結合學科教學內容的基本特點，運用新穎的教學方法，培養學生的創新思維，實現學生長期發展這一目標。

關鍵詞：高中物理；實驗教學；創新思維；物理學科

物理學課程內容比較抽象，學生理解起來較為困難，很多知識需要以實驗的方式進行傳授，所以物理實驗課程十分重要。為了激發學生學習主動性，培養學生創造思維，教師需要優化與改進物理實驗教學。通過對物理實驗的深入研究，不斷更新自身教學理念，并通過針對性的教學活動凸顯學生在教學中的主體地位。在實驗中培養學生創造性思維，對于實現現代教育目的產生了積極作用，這種方法可以增強學生的思維意識，并且將先進的改革思想與物理課堂教學相結合，以增強學生的探究興趣。通過設計多樣化的實驗活動，可以推動教學活動高效進行，為學生高質量學習打下基礎。

一、高中物理課堂呈現的教學問題分析

（一）學生缺乏主體性

新課標下的物理實驗課堂要以學生為核心來進行改革，這樣才能保證學生的主動性得到提升。如果在寬松的氣氛下進行學習，學生能積極地與教師合作，并主動進行探究，那么就可以用更小的努力，得到更大的成果。而在教學過程中，由于教師忽略了學生在教學過程中的主體地位，導致在教學過程中學生探究問題的積極性和吸收知識的速度受到影響[1]。長久以來，新舊知識的銜接不夠理想，造成學生在課堂上陷入“怪圈”，即學生對物理知識的掌握程度較低。在學習中積累了大量問題，學生在課堂學習中就會出現消極情緒。

（二）課堂教學方法固化

新時代的學生有著全新的思考方式，他們在課堂教學環節有著自己的獨特需求，對“填鴨式”和“灌輸式”模式產生的抵觸情緒較為強烈。教師應認真研究這些問題并創新教育方式，以滿足學生的個性化需求。但實際情況卻是教師所采用的教學方法無法滿足學生的需求，在一定程度上削弱了學生的主觀能動性，忽略了學生的思想發展[2]。課程的深度不足，導致學生的創造力無法得到充分發展。在物理實驗課上，學生很難將所學的知識與實驗相結合，很難感受到所學知識的實際價值。學生缺乏創新的、自主探究的、自主學習的環境，所以實際教學的價值很難得到體現，教學無法取得事半功倍的效果。

（三）教學方式缺乏趣味性

通過實際調查可以發現，在物理教學中，教師普遍只采用了常規的教學手段，教學方式陳舊。在教學中，教師只是根據自己的親身經歷與教學經驗，對基本知識內容進行介紹和講解并在課后要求學生做很多練習。這些做法，很難將新的思維方式融入新的教學模式中，從而妨礙了新的教育模式和新的教育理念的整合，影響學生進步。傳統的教學方式很難激發和鍛煉學生的深層物理知識研究意識，從而制約了他們在物理學習中思考能力的發展。另外，傳統的物理教學方式很難引導和提高學生的物理核心素養，因為教學方法的滯后會影響教學效果，這就造成師生在物理教學中自信心不足。

（四）教師的教學能力相對不足

在教學中，許多教師只注重個人的“顯現式”教學，而忽視了學生的真實需求。在教師的素質形成進程中，只能依靠個人的體驗來進行教學經驗總結。在教學設計安排過程中，不注重融入新的教學模式，不注重自身的素質與專業能力的提升。在只講授教材知識的情況下，要求學生去做許多作業，并把有關的知識要點記下來，只為加強學生對應試技巧的掌握[3]。在教室里，教師普遍只在意教學，而忽視了學生對知識的真正把握，以及物理思想的形成。教師的“怠慢式”教學和落后的教學觀念，都會對學生的學習情況產生不利的影響。

二、高中物理實驗教學中促進學生創新思維發展的策略

（一）營造良好的實驗氛圍

在高中物理課堂上，教師要對學生進行創新思維的培養就要創設一個良好的實驗氛圍，使學生處于一種具有教育意義的學習環境中。在教學過程中，教師要站在學生的立場上進行思考，將學生在解答問題時所采取的各種方式以及在物理教學過程中所獲得的差異化的結果都進行考量，著力培養學生的創新意識。同時，通過優良的氣氛與班級授課的各方面條件，激發學生的學習興趣；在物理教學中，學生可以積極地參加知識性、實驗性的教學活動，以減輕教學壓力；營造優良的實驗氣氛，凸顯出學生的主體地位，促進學生的學習與進步。在積極探究與教師引導、輔助的過程中，達到深化教學實效的目的。比如：在“平拋運動”的相關實驗中，教師可以讓一個學生從臺上扔一支粉筆，然后，學生就會看到，每一個學生扔粉筆的力量都是不同的，粉筆扔出去的距離也是不同的。這個時候，基于實驗觀察，一些學生可能就會對所觀察到的現象提出一些質疑。因此，教師可以利用多媒體的方式，對實驗的結果進行更深入的闡釋和展示，讓其形象、生動地將本堂課程的教學知識傳達給學生，將與此有關的實驗數據和理論知識相聯系，讓學生在自己的大腦中對物理知識的理解更加深刻，從而促進學生積極地進行物理知識探究。與此同時，教師可以組織學生利用所學知識進行驗證實驗，對所學的理論進行進一步檢驗，從而培養學生的創新意識，增強學生的實踐操作能力。

（二）借助實驗培養學生的科學創新思維

在新課標高中物理教學改革的背景下，通過對實驗教學的改革，培養學生的創造性思維，激發學生的求知欲，使學生在實驗的過程中，大膽去思考，產生創造性思維。這將會激起學生的學習積極性，通過多種實驗方式，幫助學生對物理知識有更好的認識，并將物理知識運用到日常生活中，來幫助學生去處理各種問題，從而讓學生獲得的學習結果具有更多富有創造性和綜合性的技能，進一步保證學生在物理課堂上可以更好地進行學習。通過營造符合學生需要的、合理的物理教學氣氛，并在學生的積極參加下，利用實驗的方式對學生的思想素質進行最大限度的提升，讓個體化的教育對學生在物理科學方面的創造能力進行培養。比如：在關于“萬有引力與航天航空”知識教育過程中，在課堂上，教師可以利用實驗的方式，讓學生認識到物理知識與航天航空之間的關系。可以將宇航員進行模擬太空飛行的情境引入各種實驗。例如：“在食品失重時，怎樣進行飲食？”“在個體失重的情況下，怎樣進行睡眠？”以實驗的方式，提高學生對航天航空知識的認知。航天航空知識也將最大限度地融入學生的探索精神中，這是學生最喜歡的課題[4]。采取現實與課本知識的結合，可以在教師的物理知識解釋過程中，對有關的內容進行擴展。通過圖片、視頻等方法，使學生對物理知識的認識更深一層，打破常規的課堂教學模式。通過必要的環境引導學生進行一些簡單的實驗，通過自主探索、閱讀、實驗、觀看視頻等多種方法，培養學生創新思維，促進學生個性化發展。

（三）融合疑問實施實驗，培養學生問題意識

良好問題的設置有助于提高學生的思維能力。在物理課堂的實驗教學指導環節，為了確保學生的積極探索精神和問題探究意識能夠得到培養，要利用多種實驗方式來激發學生的好奇心。在物理教學中，教師可以利用各種知識對學生進行講解，并且在實施和教學過程中讓學生主動地去思考、去探索。教師以提問的方式，一步步地引導學生進行學習，促使學生在課堂內對知識有效理解，從而保證對相應教學理念的滲透和完善。比如：在“探討功與速度變化之間的關系”的實驗操作中，為了引起學生的好奇心，在實驗教學開始前，教師可以向學生提出問題：“根據大家對物理知識的了解以及對物理知識的學習過程，請問功與速度的變化之間會存在什么樣的關系？”學生根據自身能力和了解到的知識點會給出一定的答案。這時，根據學生的實際經驗，讓學生自行去做一些實驗。教師要與學生合作，對學生的實驗過程進行指導，并要對學生在實驗過程中出現的失誤進行及時的指導改正，同時還要在理論上給予學生一定的協助；利用學生的實驗操作，讓其解答問題。另外，還要讓學生延伸相關的知識，進行實驗方式改革。

開展實驗教學，不能固執地執著于陳腐的教學思想，要與時俱進。“以人為本”的教育理念要求在課堂上指導學生進行自主探索和自主創新。在課堂上，很多教師都會用提問的方式來指導學生的思維活動，但是卻忽視了讓學生去發現問題[5]。教師要注重對學生的問題意識進行培育，創造出一個特定的實驗情境，讓學生的好奇心慢慢被調動起來，主動地去尋找和提出問題，然后用一種科學的方法來指導和幫助學生展開他們的科研實驗。在長久以來的應試教育教學中，教師們往往把所有的事情都自己解決、做完了，而沒有讓學生去實踐參與，在某種程度上節省了一些時間，卻并不利于學生的創造性思考能力的發展。為此，要給他們一個自由發展的舞臺，并培育學生的問題意識。

（四）融合多媒體完成實驗，促使學生形成延展性創新思維

媒介方法將恰當地協助教師展現出所教授的知識，符合新課標下學生創新思維的要求。利用多媒體的教學手段，把一些在教室里很難實現的操作性實驗，用錄像的形式展示出來。可以隨時暫停、隨時回放，傳遞給學生嚴謹的實驗操作習慣。而視頻中的實驗，也將其他學校教師在物理知識的講解中所采用的方式相融合，可以促進學生的延伸式創新思維，使學生獲得多樣化的物理學習體驗。比如：可以在“重力勢能”的教學中，利用多媒體教學手段。教師在教學中先演示各種儀器的操作方法，再利用多媒體技術進行教學。然后，通過演示在該實驗的各個環節中所涉及的一些相關的理論，要求學生結合一些相關的理論依據對該實驗進行總結，并將物理學的相關理論和教學手段相結合，實現了“網上聯機作業”。不同學校的學生都可以利用多媒體的形式，互相溝通，討論他們在實驗中的操作與發現，觀察過程中遇到的問題。在溝通過程中，可以培養出一種可擴展的創造力，從而促進課程的順利進行。

（五）優化實驗過程

在物理實驗中，通過示范的方式來展示一些基本的物理問題，也可以把一些實驗技巧以一種形象的方式傳達給學生，這起著非常關鍵的作用。在實驗課上，教師應注意實驗的設計和材料的選取。這樣的目的有：第一，使學生能夠更方便地觀看到實驗的全過程，其中包含了實驗設備的裝配與操作。第二，要強調動作的規范性，教師在做示范的時候一定要動作利落，不要拖泥帶水，要不然就會對學生造成不良影響。對于在教學中出現的關鍵環節，教師要有足夠的耐心，并對其進行詳細說明。在進行演示實驗的時候，教師一定要保持正確的心態，要有秩序地進行設備的裝配，不要讓設備的運行出現混亂，對實驗的結果進行詳細的分析，要做到嚴謹、科學、一絲不茍，將積極的情緒傳達給學生，為學生做一個好的表率。此外，在教學中使用的設備要多樣化。一位好的教師，應當主動創造出符合自己的教學方式的實驗，可以使用身邊的物體，比如鉛筆、橡皮等來進行實驗。由于這種物質在日常生活中很普遍，所以在進行實驗時，可以使學生有一種熟悉的感覺，從而更能調動起學生做物理實驗的積極性。比如：在講授“牛頓第二定律”和“自由落體運動”的時候，教師可以讓學生做一些實驗，仔細地觀察力與速度和質量的相互影響，讓學生有充分的時間來探究。此外，教師還可以讓一位學生來做“自由落體”的“抓尺實驗”。在此基礎上，通過“抓尺實驗”，引導學生分組做一次新的、簡單的、有規律的、有節奏的實驗活動[6]。這樣既能使學習氛圍更加生動，又能使學生的學習效果更好。這種新穎的實驗方式，可以讓學生快速了解自由落體的有關知識，并且可以在現場就獲得材料，節省時間和精力。

結束語

總之，在高中物理教學的新階段，對教學方式進行科學研究，對相關的基礎科學問題進行實驗探究，制訂合理的教學計劃，目的就是使學生具有創造性的思維能力。在這種新的教學方式下，學生能夠及時地了解到自己所學的知識。除此之外，還要考慮到學生在物理教學中的感受，對教學背景、教學環境實施轉變，這樣才可以在教學過程中切實貫徹實施素質教育和創新教育，對學生的學習結果進行最大限度的提高。在進行物理教學過程中，可以讓學生產生一種良好的創新思維和嚴密的做事思路，這將為學生今后的綜合學習和發展奠定一個良好的基礎，從而在物理課程中實現對學生的全面的教育。

參考文獻

[1]任慧.高中物理實驗教學中學生創新能力的培養策略[C]//廣東省教師繼續教育學會.廣東省教師繼續教育學會第五屆教學研討會論文集（二），2022：205-207.

[2]焦琪.高中物理實驗教學中學生科學思維能力的培養[D].哈爾濱：哈爾濱師范大學，2022.

[3]高李楊.高中物理實驗教學中學生創新思維的培養[J].試題與研究，2019（36）：62.

[4]劉存賢.高中物理實驗教學中學生科學思維能力的培養初探[J].新課程（下），2019（10）：203.

[5]王元榮.高中物理實驗教學中學生創新思維的培養[J].中學課程輔導（教師通訊），2019（20）：8.

[6]張琦.高中物理實驗教學中學生發散思維能力的培養淺析[J].試題與研究，2019（14）：121.

本文系江西省教育科學“十四五”規劃2021年度研究課題“基于新課標的高中物理實驗創新探究”（課題編號：21PTYB173）的研究成果之一。