文/方秋月

引 言

物理實驗是高中物理教學的重要內容，同時也是一種形象直觀的教學方式。將物理實驗引入高中物理課堂，可以激發(fā)學生參與課堂的積極性，降低知識理解難度，因此構建高效物理課堂必須重視物理實驗教學活動。受傳統(tǒng)教學理念的影響，不少教師對實驗教學不夠重視，教學方式較為單一，多是演示實驗活動，不利于學生創(chuàng)新思維的發(fā)展。新課程標準要求重視實驗教學活動，發(fā)揮學生的課堂主體作用，以實驗驅動學生自主探究學習，加強對學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，提高學生的綜合能力。

一、優(yōu)化課堂問題設計，強化創(chuàng)新思維能力

在高中物理實驗教學中，教師應革新課堂教學觀念，注重發(fā)揮學生的課堂主體作用，引導學生開展自主探究活動，積極參與物理實驗活動。教師在實驗教學過程中應注重課堂問題設計，引導學生自主思考，強化學生的問題意識[1]。同時，教師應讓學生主動提出問題，借助實驗情境的構建，激發(fā)學生的求知欲，讓學生能夠發(fā)現(xiàn)和提出問題，同時實施有效的課堂指導，引導學生學習和研究。在具體探究過程中，教師要創(chuàng)設自主學習和探究平臺，加強對學生問題意識的培養(yǎng)，引導學生創(chuàng)新[2]。例如，在魯科版高中物理必修第一冊“加速度與力、質量的關系”的實驗探究中，教師需要充分利用演示實驗，如使用不同大小的力牽引小車，使用相同的力牽引不同質量的小車。在完成演示實驗后，教師要引發(fā)學生思考，讓學生提出自己的疑問。結合學生存在的疑問，教師引導學生進入探究主題，加深對加速度和力、質量之間關系的理解。教師借助問題，可以引導學生深入探究，加深學生對加速度的理解。在整個實驗過程中，教師還要讓學生思考這樣的問題：“必須計算加速度的具體數(shù)值嗎？”讓學生從發(fā)現(xiàn)問題入手，強化問題意識，逐漸形成創(chuàng)新思維。

二、借助科學精神，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力

物理是一門注重實驗的學科，很多的物理知識和結論是通過實驗總結出來的。因此，在高中物理教學中，教師普遍注重實驗活動的開展，借助實驗活動強化學生的創(chuàng)新思維。在實驗活動中讓學生獨立思考、引導學生創(chuàng)新，有利于激發(fā)學生學習物理的熱情[3]。同時，教師還需要做好課堂引導和啟發(fā)，讓學生正確理解和應用科學知識，培養(yǎng)學生的科學精神，為其未來發(fā)展奠定基礎。例如，在教學魯科版高中物理必修第一冊“牛頓第三定律”時，教師可以將牛頓的實際研究成果展示給學生，讓學生全面了解牛頓為人類社會發(fā)展做出的貢獻，借助物理學史知識引導學生樹立科學精神，促進學生主動學習物理知識。除了力學三大運動定律和萬有引力定律外，在光學上，牛頓還通過判決性實驗證明白光是由七色光組成的，創(chuàng)制了反射望遠鏡，提出了光的微粒說；在數(shù)學方面，發(fā)現(xiàn)了微積分。教師還應重視對學生良好品質的培養(yǎng)，在物理實驗環(huán)節(jié)設計合理的探究活動，引導和啟發(fā)學生，讓學生更細致地觀察物理實驗，分析實驗結果，感受物理實驗中蘊藏的科學精神，優(yōu)化學生在物理實驗過程中的體驗，加深其對物理抽象知識的理解。在具體的實驗活動中，教師應注重引導學生設計探究實驗的過程，培養(yǎng)學生尊重科學的精神，結合物理實驗教學內容，引入科學精神的教育，加強對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，進而促進學生全面發(fā)展。

高中物理教師在實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維時，應明確合作學習的目標，不能止步于學習任務的完成，應引導學生做好學習的總結，使其能夠從任務學習活動中獲得更多的知識及更深的感悟[4]。一方面，教師要引導學生在高中物理知識獲得方面進行總結，要求學生認真回顧合作學習的整個過程，思考合作學習過程中收獲了哪些新知識、鞏固了哪些舊知識、暴露出學習中的哪些不足，在以后的學習過程中該如何加以改進。同時，鼓勵學生之間相互交流學習心得，強化對所學物理知識的認識，借鑒他人的學習方法，養(yǎng)成合作學習和自主探究等良好的學習習慣。另一方面，教師要從核心素養(yǎng)提升方面進行總結，注重為學生講解核心素養(yǎng)相關內容，要求學生回顧實驗操作過程，思考哪些核心素養(yǎng)得到提升，哪些核心素養(yǎng)需要得以加強與鞏固，從而在以后的學習中有針對性地發(fā)力。不僅如此，教師也應做好實驗效果的總結與評估，認真反思自身在實驗過程中存在的不足，向經驗豐富的教師請教，同時做好細節(jié)上的優(yōu)化，以便更好地發(fā)揮實驗教學優(yōu)勢，保證物理實驗教學目標的高效達成。以“牛頓第一定律”的教學為例，物理教師在進行實驗時，可選取現(xiàn)實生活中常見的玻璃球，將一塊書本大小的玻璃板放置于水平桌面上，再將十個玻璃球放置在玻璃板上，運用勺子將板上的球盛入碗中，如果玻璃球滾出玻璃板則不能再盛，看哪位學生在規(guī)定15秒內盛的玻璃球最多，并在完成實驗后相互討論。生活化教學方式能讓學生感悟現(xiàn)實生活與物理知識間的緊密聯(lián)系，并在學習過程中不斷增強觀察、分析和解決問題的能力。

三、優(yōu)化實驗過程，培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力

在高中物理實驗教學中，教師可以借助演示實驗，揭示物理運動現(xiàn)象和原理，傳授學生實驗技能，提高學生動手實踐能力。因此，教師要做好實驗設計，優(yōu)化實驗器材選擇，讓學生可以更加細致地觀察實驗過程，熟悉實驗儀器的組裝和操作，了解實驗的具體操作過程。在實驗演示環(huán)節(jié)，教師應做到干凈利落，為學生樹立好的榜樣。在實驗過程中，教師要注重實驗步驟，做好實驗步驟講解。在演示中，教師要保證器材有序組裝，嚴格按照操作步驟的要求，做好實驗數(shù)據(jù)記錄和分析，向學生展示正確的實驗操作步驟。在實驗中，教師要注重實驗器材的多元化，創(chuàng)新實驗教學方式。例如，在魯科版高中物理必修第一冊“自由落體運動”的教學中，為了有效開展實驗活動，鍛煉學生的觀察能力，教師可以利用學生手中的直尺，開展“抓尺子”的游戲活動，邀請學生共同開展實驗。在實驗結束后，教師可以讓學生計算大腦反應時間，組織學生以小組形式，開展“抓尺子”的實驗游戲活動，借助這樣的方式，活躍課堂教學氛圍，提高課堂教學質量。這樣的實驗創(chuàng)新活動能夠幫助學生掌握自由落體運動知識，且就地取材的方式更能吸引學生，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維。

真正的教學過程是教師和學生交互作用的過程，教師在此過程中發(fā)揮引導、組織與幫助的作用。高中物理學科傾向于培養(yǎng)學生理性思維和實踐操作能力，尤其實驗教學部分在培養(yǎng)學生觀察和分析能力方面發(fā)揮著重要作用[5]。受課時因素影響，物理教師無法為學生傳授每一項技能與技巧經驗，而合作學習能讓學生運用所學知識完成教師布置的教學任務，提高自主學習能力和學習積極性，形成良好的創(chuàng)新思維。雖然合作學習是當前課堂教學中廣泛應用的方式，然而并非所有教學環(huán)節(jié)都適用。高中物理教師在小組合作學習時要充分把握契機并合理選取合作內容，最大限度地發(fā)揮合作學習的作用。以“練習使用多用電表”實驗探究教學為例，該章節(jié)旨在讓學生練習使用多用電表測電阻，在使用過程中明確運用多用表歐姆擋時需注意哪些事項以及測量時該如何正確選擇歐姆表倍率。對于學生而言，上述學習活動存在一定難度，所以他們在實驗操作時頻繁出現(xiàn)問題。此時就體現(xiàn)出合作學習的重要性，合作學習能使學生相互幫助和交流，促使每位成員高效理解和掌握知識與技能，提升物理學習效率。

四、借助探究實驗，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識

在高中物理實驗教學中，想要培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維能力，教師就要注重培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識，使學生面對問題能夠從不同角度思考，解決實際的物理問題。探究實驗是一種有效的方式，可以讓學生提出問題并主動探究，借助問題的思考和解答，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識。同時，在進行探究實驗設計時，教師還需引入演示實驗輔助，讓學生切身參與和體驗，手腦結合，將知識用于實踐，實現(xiàn)創(chuàng)新意識培養(yǎng)目標。結合相應的演示實驗活動，教師要加強對學生觀察能力的培養(yǎng)，逐漸樹立學生良好的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。例如，在教學魯科版高中物理必修第三冊“金屬絲的電阻率”時，教師可以通過實驗活動要求學生掌握使用伏安法測量電阻，能夠測定金屬導體的電阻率，掌握滑動變阻器的兩種使用方法，正確讀出螺旋測微器的數(shù)值。在學生掌握實驗原理后，準備好相應的實驗器材，讓學生根據(jù)實驗電路進行操作。整個實驗過程以小組形式進行，學生按照步驟開展實驗活動，組好實驗數(shù)據(jù)記錄，根據(jù)測量的實驗數(shù)據(jù)進行分析，得出實驗結論。在實驗的基礎上，教師可以提出問題，如“滑動變阻器出現(xiàn)問題不能使用，可以選擇什么樣的替代品？應該如何設計實驗方案？實驗步驟是怎樣的？”教師還可以改變實驗條件，讓學生進一步思考。教師要引導學生結合實驗過程和結果進行總結，借助探究性實驗活動加強對學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

對于一些危險性較大或操作中難以觀察到的實驗現(xiàn)象，教師可以引入多媒體輔助實驗活動，將實驗內容和過程直觀地展示給學生，結合觀察和操作加深其對物理知識的理解。在高中物理實驗教學中，教師應注重對學生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，優(yōu)化課堂活動設計，激發(fā)學生學習興趣，開展開放性探究活動，提高學生的創(chuàng)新能力。

隨著核心素養(yǎng)理念的提出，教師在教學過程中應注重培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維，促使學生合理遷移知識，達到觸類旁通和舉一反三的學習效果。創(chuàng)新思維和其他思維能力相比，屬于超越感性認知的高階思維，具有顯著的穩(wěn)定性、嚴密性、層次性等特征。高中物理教師需本著由淺入深的原則，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，從物理基礎著手，讓學生掌握基礎知識，同時深入理解物理知識點的內在關聯(lián)，為學生觀察、分析、推理、假設乃至進行更高層次的思想認識活動奠定堅實的基礎[6]。所以，在高中物理實驗教學中，教師要根據(jù)創(chuàng)新思維的特點，從基礎知識尤其是物理概念入手，讓學生理解概念，再將物理知識點串聯(lián)起來，讓學生去歸納、分析和總結，對是非對錯有基本的判斷能力。

演示實驗中的直觀體驗即學生在實驗中啟發(fā)思維，基于問題與結論深入達到深入理解物理知識目的，通過驗證物理規(guī)律強化創(chuàng)新精神與科學素養(yǎng)。與此同時，演示實驗能使學生理解和掌握某一物理規(guī)律和現(xiàn)象，主題鮮明且重點突出，能在短時間內獲得相應的結果，有利于全面提升學生學習能力和物理教學質量，激發(fā)學生探究物理知識欲望。以“超重與失重”教學為例，教師在正式授課前可播放電梯實驗視頻，直觀演示超重與失重現(xiàn)象：在電梯中放置一個臺秤，隨后人站在臺秤上記錄顯示數(shù)，此時電梯從一樓升至六樓再從六樓下降至一樓，要求學生觀察和記錄臺秤示數(shù)在電梯運動中的變化，從而直觀認識超重與失重現(xiàn)象。與此同時，教師指導學生結合運動與受力情況，對觀察到的現(xiàn)象進行分析，并運用牛頓運動規(guī)律解釋實驗現(xiàn)象，最后歸納總結超重與失重知識的概念、實質以及對應的運動狀態(tài)。此教學方式能使學生全面且深刻地理解所學物理知識，強化學習能力。演示實驗是學生理解和掌握物理知識的最佳方式，具有較強的科學性，教師在演示實驗過程中將實驗操作與知識講解相結合，引領學生在實驗過程中思考原理并得出相關結論，能顯著提高物理教學效率。

結 語

實驗教學是高中物理教學的重要內容，應被廣大師生重視。以往的高中物理教學受應試教育思想的影響，對實驗教學不夠重視，忽視對學生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，偏重學生的考試成績，不利于學生的全面發(fā)展。在新課程改革背景下，高中物理學科應將創(chuàng)新思維培養(yǎng)作為重要的教學目標，優(yōu)化物理實驗教學設計，引導學生創(chuàng)新發(fā)展，促進學生綜合素質的提升。高中物理教師應根據(jù)教學實際情況，以及學生的學習特點，引入多樣化教學方式，實現(xiàn)學生創(chuàng)新思維的發(fā)展。