初中物理實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的途徑探析

圣建峰

摘要：當前初中物理教學實驗內(nèi)容陳舊單一，一定程度上影響了學生創(chuàng)新能力的發(fā)展.因此在日常教學中可引導學生創(chuàng)造新實驗，給出新思路;可以為學生創(chuàng)造全新的物理學習環(huán)境，改造舊實驗;利用虛擬平臺等設計新方法，開發(fā)新的物理知識;總結(jié)新經(jīng)驗，幫助學生發(fā)現(xiàn)新的物理學習問題啟發(fā)其思考;創(chuàng)造新的教學方法吸引注意力，并采取因材施教的方式讓每一個學生受益;還可以適時拓展新知識，幫助學生不斷增加物理知識的積累.

關鍵詞：初中物理;實驗教學;創(chuàng)新能力;實現(xiàn)途徑

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1008-0333（2022）20-0068-03

物理實驗將物理現(xiàn)象與物理知識以直觀的方式傳遞給學生，在幫助學生了解物理現(xiàn)象的同時，構建學生的科學觀.但從當前的初中物理教學活動來看，有關教學工作缺乏創(chuàng)新，實驗內(nèi)容單一，教學任務模糊，學生無法接觸到新知識，物理創(chuàng)新能力的發(fā)展比較受限.結(jié)合實驗教學活動培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，引導其發(fā)現(xiàn)新知識、應用新方法，才能進一步開發(fā)物理課程的教育價值.

1 創(chuàng)造新實驗：無中生有

創(chuàng)新實際上就是一個“無中生有”的過程.在初中物理教學活動中，學生結(jié)合所學知識與學習經(jīng)驗對物理知識進行整理，然后得出新的學習結(jié)論，這便是創(chuàng)新的一種常規(guī)表現(xiàn).作為學生的引導者，要在物理實驗教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，教師的創(chuàng)新指導也應該從實驗教學活動入手，引導學生創(chuàng)造新實驗，給出新思路.

在物理實驗教學活動中，可結(jié)合物理教學的有關要求向?qū)W生布置“設計新實驗”的教學任務，依靠明確的教學目標要求學生對物理知識進行應用、總結(jié)，將新元素帶入到物理課堂當中.以蘇科版八年級上冊物理教材《聲音的特征》的教學為例，在物理教學活動中，教師通過音叉向?qū)W生展出相關物理實驗：敲擊音叉，音叉發(fā)出顫音，學生聽到音叉的悠揚聲音，此時教師給出結(jié)論：聲音是通過振動產(chǎn)生的.但部分學生認為，聲音的產(chǎn)生可能與音叉內(nèi)部的相互碰撞有關，從而否定實驗結(jié)論.教師可要求學生創(chuàng)造新實驗，在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維的同時，借助新的實驗計劃幫助學生掌握物理知識.在這一過程中，學生對相關結(jié)論進行推導，并確定實驗方案：首先，要證明物體發(fā)出聲音與物體的振動無關.其次，要證明物體在沒有發(fā)生振動的情況下也會發(fā)聲.學生結(jié)合木板、玻璃等材料進行實驗.在實驗的過程中，敲擊木板海綿發(fā)出聲音，帶有輕微的振動現(xiàn)象;敲擊玻璃，玻璃碎裂發(fā)出聲音.學生認為，物體的發(fā)聲與物體內(nèi)部分子的運動、碰撞有關，與振動并無關系.學生對物理現(xiàn)象做出了進一步的剖析，得出了錯誤的結(jié)論.教師可結(jié)合信息技術向?qū)W生展示微觀圖，幫助學生掌握物理知識：用鐵錘敲擊玻璃，玻璃中的分子發(fā)生振動，原本的排列被破壞，玻璃破碎發(fā)出聲音.創(chuàng)新并不意味著盲從，在物理實驗教學活動中，教師應該為學生提供分析物理知識的機會，重新掌握物理定義，提出新的實驗假設，幫助學生形成敢于質(zhì)疑、敢于否定的良好意識，為未來的物理教學打下基礎.2 改進舊實驗：承前啟后

創(chuàng)新并不完全意味著“無中生有”，能夠結(jié)合既有的材料開發(fā)新的物理知識，為學生創(chuàng)造全新的物理學習環(huán)境，也能夠進一步開發(fā)并培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力..對于初中生來說，其所掌握的物理知識比較單調(diào)，物理學習能力較差，所掌握的物理技能與學習方法依賴于教師的引導，缺乏主動創(chuàng)新的意識.但在物理實驗教學活動中，部分實驗并不能滿足學生的認知需求，對于實驗教學活動的高要求，將會使學生產(chǎn)生新的創(chuàng)新欲望.

教師可對學生的這種“創(chuàng)新欲望”加以利用，在引導學生創(chuàng)新的過程中整理物理實驗，要求學生為既有的實驗方案加入新元素，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素質(zhì).以蘇科版八年級下冊物理教材《靜電現(xiàn)象》的教學為例，在教學活動中，教師依靠毛皮和橡膠棒互相摩擦產(chǎn)生靜電，在觀察實驗之后，學生對靜電的產(chǎn)生原因進行探究：部分學生認為，靜電是在干燥、高溫的環(huán)境下產(chǎn)生的，因為用來實驗的毛皮、橡膠棒都處于干燥狀態(tài);部分學生則認為，靜電是由物體摩擦之后產(chǎn)生的，因為毛皮和橡膠棒互相摩擦之后才產(chǎn)生了靜電.兩組學生各執(zhí)一詞，大家爭執(zhí)不下.教師可為學生準備實驗材料，要求其對原有的實驗進行改進：準備毛皮、水和橡膠棒，實施不同的實驗方案，依靠濕毛皮、干毛皮、摩擦與不摩擦進行實驗設計，從而得出靜電與摩擦有關、靜電與物體表面是否干燥有關的結(jié)論.從科學原理上來看，學生得出的結(jié)論都是錯誤的，靜電產(chǎn)生的原因與正負電子的偏移有關，電子偏移越明顯靜電越強.其中，干燥環(huán)境、摩擦增大了物體做功的總量，導致靜電現(xiàn)象的總體程度發(fā)生了變化.在創(chuàng)新的過程中，生雖然僅挖掘出了存留于表面的物理知識，但其所表現(xiàn)出來的探究欲望與創(chuàng)新熱情是值得肯定的，結(jié)合舊實驗教學，能夠為學生創(chuàng)新思維的發(fā)展提供新環(huán)境.3 設計新方法：學無止境

在初中物理實驗教學活動中，有關教學工作的開展以教師授課、教材講解為核心，學生所能掌握的物理知識較為稀少.在單一的物理學習環(huán)境下，學生的物理學習經(jīng)驗無法積累起來，物理教學活動只能在看課本、背概念、解問題的“老三樣”上不斷徘徊.要引導學生在物理教學活動中挖掘自身的創(chuàng)新能力，必須強調(diào)“新元素”在物理教學活動中的應用，設計新方法，開發(fā)新的物理知識，以此來幫助學生掌握物理概念.

在蘇科版九年級上冊物理教材《電路連接的基本方式》的教學中，教師需要借助物理實驗來幫助學生掌握串聯(lián)、并聯(lián)兩大概念.在教學環(huán)節(jié)，學生對于物理知識的掌握以實驗內(nèi)容為基準，教師需要不斷調(diào)整實驗計劃，以此來展示物理知識.這種以實操為核心的教學方法整體效率偏低，會消耗較多的授課時間.教師可引導學生結(jié)合新方法落實物理實驗教學活動：在物理教學環(huán)節(jié)導入NOBOOK平臺，借助平臺引導學生開展實驗.在實驗教學環(huán)節(jié)，學生配合物理實驗平臺獨立探究相關實驗.在連接導線、閉合開關之后，虛擬平臺會給出不同的實驗現(xiàn)象：小燈泡同時亮起、同時熄滅;小燈泡獨立亮起，獨立熄滅.在排除小燈泡故障、電路連接錯誤等外在因素的干擾之后，學生根據(jù)實驗現(xiàn)象主動推導實驗原因：小燈泡的明暗狀態(tài)不同，可能是因為小燈泡電路的連接方式不同，并結(jié)合教材內(nèi)容，對小電路的不同連接方式進行歸納.受限于教學資源的限制，學生所能利用的教學材料十分有限，在多重限制之下，其很難主動對物理實驗進行探究，創(chuàng)新能力得不到發(fā)展.借助虛擬技術為學生創(chuàng)造實驗的新環(huán)境，消除學生的顧忌，則能夠更好地調(diào)動學生的創(chuàng)新熱情.4 總結(jié)新經(jīng)驗：啟智教學

在引導學生創(chuàng)新的過程中，教師不能一味地強調(diào)借助實驗引導學生創(chuàng)新，更要對物理知識、教學經(jīng)驗加以利用，結(jié)合既往的教學活動進一步開發(fā)學生的物理學習興趣，以此來為學生的創(chuàng)新選擇新方向.在教學環(huán)節(jié)，經(jīng)驗的合理利用將幫助學生發(fā)現(xiàn)新的物理學習問題，從而調(diào)動學生的物理思維，使其發(fā)現(xiàn)新知識、獲得新成果.

在蘇科版九年級上冊物理教材《變阻器》的教學為例，教師可結(jié)合物理實驗向?qū)W生展示新的物理知識.在以往的物理學習活動中，學生認為，變阻器的阻值都是固定的，由此，將這種死板的學習經(jīng)驗帶入到課堂當中.教師可結(jié)合實驗為學生提供思考新知識的機會：準備變阻器和小燈泡、安全電源、導線等材料，開展物理實驗.在實驗中，對小燈泡的亮度進行觀察，觀察發(fā)現(xiàn)小燈泡的亮度伴隨著電阻器阻值的變化不斷變化，證明變阻器確實有改變電阻的功能.教師結(jié)合“變阻器”這一概念引導學生設計創(chuàng)新實驗，思考變阻器在日常生活中的應用.結(jié)合既有的學習經(jīng)驗，學生借助變壓器、變阻器、小燈泡等材料開展實驗，模擬“電壓不穩(wěn)地區(qū)”的日常供電，思考變阻器在不同環(huán)境下的作用.在以往的學習經(jīng)驗中積累學習成果，努力實現(xiàn)“溫故知新”，能夠進一步開發(fā)學生的物理學習能力.

5 創(chuàng)造新方法：因材施教

當下是素質(zhì)教育的階段，教師在開展教學工作時應當根據(jù)學生的思想觀念進行知識的講解.在物理課堂中大部分的知識內(nèi)容過于抽象，教師如果單一地結(jié)合教材內(nèi)容進行物理知識的介紹，學生很容易在聽講的過程中被外界的環(huán)境所吸引，導致物理知識的學習不夠連貫，從而不利于學生個人能力的發(fā)展.為了提升我國的教學水平，教育部門開始進行新課程改革，在其中要求教師結(jié)合學生的學習特點進行教學工作的創(chuàng)新，重視學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng).但是學生的個人能力水平不同，因此教師在組織開展物理課堂的教學時，應當根據(jù)學生的具體情況進行教學方案的制定，因材施教地開展相關的教學工作.在組織學生進行物理實驗時，應適當給學生降低難度，利用分層教學的手段幫助每一位學生制定相應的學習計劃，學生在課堂中得到自我發(fā)展的機會，在后期就可以結(jié)合課堂上的知識內(nèi)容展開思考和分析，充分發(fā)揮個人的想象力，循序漸進地提升個人的物理技能.

教師在進行蘇科版初中八年級物理上冊《物質(zhì)的三態(tài) 溫度的測量》一課的教學時，教師可以結(jié)合教學主題為學生出示圖片，讓他們觀察水、云、雨、霧、露、霜等不同氣候的圖片，教師可以結(jié)合圖片的內(nèi)容展開提問，然后利用問題引起學生的好奇心，讓他們集中精力進行知識內(nèi)容的學習.為了幫助學生形象地理解物質(zhì)三態(tài)的具體變化，教師可以提前準備實驗材料，比如說“酒精燈、燒杯、冰塊、碘顆粒，溫度計、熱水，冷水”等物品，教師可以結(jié)合教材中的知識進行物理實驗的操作，例如教師可以將冰塊放入玻璃杯中，然后利用酒精燈燃燒玻璃杯，學生在其中會發(fā)現(xiàn)冰塊開始融化，冰塊變成液體開始沸騰，冒出水蒸汽，教師可以讓學生結(jié)合教材中的圖片進行理解.比如說“液態(tài)的鐵水、固態(tài)二氧化碳、固態(tài)碘變?yōu)榈庹羝?，教師結(jié)合這些內(nèi)容為學生展示物理實驗，可以增加學生的理解，讓他們充分掌握本節(jié)課的知識內(nèi)容.教師還應該根據(jù)學生的個人能力水平，讓他們自主進行實驗的操作，學習能力較低的學生，教師可以讓其兩人一組展開操作.在實驗中，教師可以讓學生定期利用溫度計進行測量，這樣不僅能夠讓學生了解不同狀態(tài)的物質(zhì)，還可以增加學生對溫度計知識的理解.

總之，在物理教學活動中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力，教師應該對學生的物理思維進行訓練，配合物理教學實驗，幫助學生發(fā)現(xiàn)問題，解決問題.創(chuàng)新實際上是一個借助新方法解決物理問題的過程，引導學生創(chuàng)新，必須將物理方法的應用落實到實處，借助新方法講教學，進一步開發(fā)學生的創(chuàng)新能.

參考文獻：

[1] 馬占明.初中物理實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的策略探析[J].理科愛好者（教育教學），2020（6）：122-123.

[2] 石智義.初中物理實驗教學中創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)[J].中學課程輔導（教師教育），2020（23）：120.

[3] 袁華.分析初中物理實驗教學與學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].天津教育，2020（33）：104-105.

[責任編輯：李璟]