聚焦初中物理實驗教學，提升學生創新思維能力

王海科

【摘要】創新人才已經成為社會發展的核心，在教育改革背景下，教師在組織初中物理實驗教學中不僅要傳播基礎知識，同時還要關注對學生創新思維的培養，鼓勵學生積極探索，通過自主實踐的方式積累經驗，獲得深層發展，逐漸成長為具備綜合能力的創新人才.本文運用經驗分析與案例總結法，提出教師可以通過優化課堂問題設計、布置小組合作活動、創造自由實踐平臺、構建生活與學科橋梁的方式優化初中物理實驗教學，為學生構建創新思維能力發展的新空間.

【關鍵詞】創新思維；初中物理；實驗教學

《義務教育物理課程標準（2022年版）》中提出讓學生在問題情境中探索和發現知識，掌握技能，發展創新思維的新要求.基于文件內容，教師需要及時更新教育理念，巧妙借助實驗教學，根據學生的物理基礎合理設計教學方案，解決現階段部分學生缺乏內驅力、思維停滯等問題，通過實驗學習更好地掌握學科內容，實現物理知識的內化與應用.

1 培養學生創新思維能力的重要性

1.1 強化學生核心素養

核心素養是教育改革背景下所提出的全新內容，要求物理教師借助實驗教學，通過培養學生創新思維能力的方式對教學流程進行優化，給予學生充足的自主思考與交流的空間，幫助大家在更加開放的課堂中強化創新思維水平，推動核心素養的發展，形成適應社會發展的必備品格與關鍵能力［1］.

1.2 激活學生探索興趣

在傳統教學中部分教師會直接為學生分享實驗內容，指導學生結合實驗現象推斷物理知識，這種教學方式雖然能幫助學生深入理解理論知識，但枯燥的形式難免會使學生喪失學習興趣.在培養學生創新思維能力的課堂中師生角色發生轉變，教師變成為學生自主發展提供幫助的引導者，學生則需要根據教師提供的內容參與自主實踐，在不依靠他人的幫助下完成知識積累.這種更具自主性的學習方式，能有效調動學生的學習積極性，在激活其學習興趣的同時，提高學生知識應用能力以及獨立解決問題的能力.

1.3 推進課程改革發展

隨著我國素質教育事業的發展，初中物理教師應該主動承擔起學生綜合素養培養的職責，以促進學生全面發展為總目標.實驗教學是初中物理教學中的重點內容，通過培養學生創新思維能力，可以幫助大家更好地在實驗中體驗物理學科的發展，突出學科的實踐性能，符合課程改革的基本需求，充分實現理論知識與實踐教學相結合，促進學生知行合一、學以致用.

通過以上總結足以看出培養學生創新思維的重要性，物理教師要發揮自身引導作用，給予學生充分的思考與探索機會，以鍛煉學生質疑精神，發展學生自主學習能力與實踐探究能力為目標開展教學活動，從而使大家在實驗學習中更好地理解物理學科的本質，為后續參與高中階段物理學習奠定基礎.

2 培養學生創新思維能力的具體方法

創新思維的培養是一項長期且艱巨的任務，為避免學生在課堂中出現厭學的情緒，教師要充分遵循以學生為本的教育目標，構建更具智慧的物理課堂.以下，筆者對具體培養方法進行總結，以供廣大教師參考借鑒.

2.1 優化課堂問題設計，激活學生創新探索思維

問題是啟發學生思維，激活學生學習動力的重要手段［2］.在培養學生創新思維能力的過程中，教師要以提出問題與解決問題為重點，借助實驗內容邀請學生對實驗結果做出假設，或指導學生對實驗過程中的基礎概念進行分析，善于提出問題，從而通過良性的師生互動推動學生創新思維的發展與形成，幫助學生解決自身盲目依賴他人的問題.

例如 以滬科版八年級全一冊“科學探究：速度的變化”一課實驗教學為例，本節實驗教學內容是為幫助學生了解物體運動速度的變化原因，從而幫助大家深化對運動的了解.在教學活動開始前，為保障學生參與學習活動的積極性，教師可以利用運動會這一事件作為情境，引出討論話題“小剛在進行100m賽跑的過程中，坐在跑道正前方的同學表示，小剛在中間路程時候的速度沒變，而有的同學則認為小剛在中間路程中加速了.針對大家的不同看法，你認為哪一說法正確？應該怎樣從科學的角度收集證據，驗證跑步速度的變化呢？”與真實情境相關的問題，能順利激發學生的討論積極性.在討論階段，有的學生認為如果想要測出物體在運動過程中兩端速度的值，就可以證明物體在運動過程中發生了速度變化.基于學生反饋，教師還可以相繼補充問題：如何收集證據？怎樣確保實驗數據的有效性？利用循序漸進的問題激活學生創新思維，幫助學生順利進入到教師所設計的問題情境當中，通過自主實踐的方式整理實驗方案，證實自己的猜想與假設.

有效提問可以激發學生探索思維，避免大家在刻板的課堂學習中產生畏難情緒，影響實驗活動的順利發展.同時，考慮到班級內學生學習能力參差不齊，教師所設計的問題也要兼顧不同學生，保障大家都能順利解決問題，在探索中感受物理的魅力.

2.2 布置小組合作活動，創設創新思維生長空間

合作學習是新課標背景下倡導的一種團隊合作學習方式，在協作中學生創新思維將得到深層發展，通過合作、溝通等形式，碰撞出思維的火花，有助于學生獲得成功.因此，為保障學生參與效率，教師可以在實驗教學中引入合作學習，邀請各組成員就某一話題進行探究與討論，給出不同的思路、想法，幫助大家深化認知，激活創新性思維［3］.

例如 以滬科版九年級全一冊“科學探究：串聯和并聯電路的電流”一課實驗教學為例，在本課實驗活動中，學生需要了解電流表的使用方法，并且能結合所學知識對串聯電路中各處電流的關系進行分析.根據學生在單元學習中的表現，教師首先公布小組名單，然后再指導學生觀察下圖2，指導學生結合所學知識對電路中電流的關系進行猜想.在這一環節中，不同小組有不同意見，如：從電流的流向分析A、B、C三點的電流是由大到小排列的、考慮到串聯電路中電流只有一個通道，所以A、B、C三處的電流大小應該是相同的.根據不同小組提出的猜想，教師可以邀請各組成員制定實驗計劃，并在班級中進行分享，并呈現本組成員記錄的電流表位置以及示數，得出結論證實猜想.在小組結束交流后，實驗數據如果出現異常現象，教師還可以帶領大家共同研究原因，以此幫助學生實現深度學習，通過合作提高創新思維.

因初中學生動手能力有限，為避免在實驗中出現安全問題，教師需要全過程監督指導，指派學生為代表對實驗過程、方法、步驟進行記錄，保障教學活動的有效性.

2.3 創造自由實踐平臺，鼓勵學生自主設計創新

按部就班的實驗活動難以真正培養學生的創新性思維，同時還會導致學生陷入思維定式，盲目地根據實驗提示進行機械操作，缺乏主觀能動性.針對這一問題，教師在開展實驗教學的過程中可以適當“留白”，邀請學生結合所學知識，在遵循實驗原則的基礎上自主設計實驗方案，幫助學生初步形成方案并獲取證據、能分析表達觀點的科學探究能力.

例如 以滬科版九年級全一冊“科學探究：電動機為什么會轉動”一課實驗教學為例，在教學開始前教師向大家介紹了常見電器中的重要部位“電動機”（圖3），并邀請學生自主觀察電動機組成，對“電動機為什么會轉動？”這一現象進行思考.

為發展學生的創新性思維能力，教師可以為學生提供需要使用的實驗器材，引導學生自行思考實驗內容與原理，設計探究方案.在教師的提示下，有的學生將實驗用到的電動機與電路進行連接，閉合開關，觀察電動機的轉動方式.還有的學生將直流電動機進行拆解，觀察其組成部分.在探究電動機轉動原理的過程中，教師簡單地向大家分享實驗裝置的材料，鼓勵學生嘗試自主設計，由實驗現象分析磁場對通電導體的作用以及其作用方向與哪些因素相關，幫助學生在自主探究的過程中積累經驗，更好地掌握電動機轉動原理.

在學生自主設計實驗的過程中，教師需要進行巡回指導，及時發揮自己的指導價值，為學生前進指明方向，切實提高學生在實驗學習中的情感體驗.

2.4 構建生活與學科的橋梁，啟發學生創新應用

物理知識與生活息息相關，改變了人們生活方式的同時，也幫助大家更好地利用物理知識窺探未知世界.為提高教學活動的有效性，幫助學生養成創新、創造的習慣，教師可以指導大家在課后時間尋找生活中的物理現象，并嘗試用實驗的方式對現象進行解釋，幫助學生在發展創新性思維的同時，提高對物理知識的重視程度［4］.

例如 以滬科版八年級全一冊“科學探究：液體的壓強”一課實驗教學為例，在課堂活動中，教師帶領學生共同分析液體壓強與水密度、深度之間的關系，幫助學生通過實驗了解到“液體內部向各個方向都有壓強，同種液體在同一深度的各處、各個方向的壓強大小相等，隨液體深度的增加，壓強隨之變大.并且不同液體產生壓強的大小與密度相關，同一深度，密度越大液體的壓強越大.”根據這一結論，教師可以邀請學生在課后時間尋找生活中利用液體壓強特性進行工作的相關事件，如，茶壺中的連通器原理、水塔供水系統利用連通器向各家各戶供水等，使學生在自主實驗中進一步感受液體壓強的奇妙之處，通過壓強公式進行推論.并將所收集的資料在班級中與其他成員進行分享、交流，拓寬學生文化視野.

通過引導學生在課后時間自主設計實驗、搜集資料的方式，能有效實現課內教學的延伸，順利幫助學生掌握學科知識，鼓舞大家嘗試利用所學內容解決生活中的更多問題，培養學生形成良好的學習習慣.

3 結語

綜上所述，培養學生創新性思維能力是初中物理教學中的關鍵，借助實驗教學的方式，教師可以圍繞解決問題、提出問題這兩個板塊，為大家提供自主、開放的實踐空間，邀請學生獨立或以小組為單位參與實踐探究，激發自身潛能，實現自我超越，在獨立思考中獲得發展.相信在廣大教師的不懈努力下，初中物理實驗教學質量將得到質的飛躍，為學生參與高中物理學習打下良好基礎.

【本文系2023年度河南省教育資源保障研究一般課題《豐富實驗教學內容培養學生創新能力的實踐研究》（課題編號2023JZB142）研究論文】

參考文獻：

［1］夏燕.初中物理實驗教學中創新思維能力的培養［J］.數理天地（初中版），2022（16）：95-97.

［2］韓娜.初中物理課堂中學生提出問題能力的培養策略［J］.廣西物理，2021，42（02）：47-49.

［3］楊玉珊.探究實驗教學法在初中物理教學中的作用［J］.廣西物理，2022，43（01）：178-180.

［4］王建軍.新課改下中學物理教育與創新思維能力的培養研究［J］.知識文庫，2022（10）：16-18.

［5］趙平.淺談初中物理實驗教學［J］.中學課程資源，2022，18（10）：33-34.