摘 要：本文以促進(jìn)學(xué)生思維品質(zhì)發(fā)展為目的，采取案例分析等方法對創(chuàng)客教育理念下高中物理實(shí)驗(yàn)對高階思維培養(yǎng)的策略進(jìn)行研究，并從開展自主性、開放性、靈活性、創(chuàng)新性物理實(shí)驗(yàn)這四個(gè)方面提出建議，以供參考.

關(guān)鍵詞：創(chuàng)客教育理念；高中物理實(shí)驗(yàn)；高階思維；培養(yǎng)策略

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）18-0092-03

收稿日期：2023-03-25

作者簡介：張扣美（1977.6-），女，江蘇省省泰州人，本科，中學(xué)一級教師，從事高中物理教學(xué)研究.

隨著現(xiàn)代社會的不斷發(fā)展，以創(chuàng)新為核心的創(chuàng)客教育逐漸形成并受到了廣泛的關(guān)注.在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入創(chuàng)客教育理念，有利于學(xué)生運(yùn)用抽象概括、分析綜合、推理論證等方法探究物理現(xiàn)象，也能夠讓學(xué)生在質(zhì)疑、批判、檢驗(yàn)、修正、創(chuàng)新等活動中發(fā)展高階思維，提升核心素養(yǎng).基于此，在創(chuàng)客教育理念的指導(dǎo)下，教育工作者可以采取以下策略展開實(shí)踐教學(xué)，以培養(yǎng)學(xué)生的高階思維.

1 開展自主性物理實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生高階思維

根據(jù)創(chuàng)客教育理念的指導(dǎo)，高中物理教師應(yīng)尊重學(xué)生的主體地位，設(shè)計(jì)自主實(shí)驗(yàn)任務(wù)，促使學(xué)生主動學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)思維的發(fā)展.

例如在“測量電池電動勢和內(nèi)阻”的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中，教師通過對學(xué)情的分析發(fā)現(xiàn)，由于“電源電動勢”這一概念較為抽象，學(xué)生存在理解困難.如果采取常規(guī)的講解方式，學(xué)生缺乏對抽象物理概念的體驗(yàn)，自然也難以理解其本質(zhì).針對此，根據(jù)創(chuàng)客教育理念，教師將實(shí)驗(yàn)過程劃分為幾個(gè)不同的小任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生分組合作、自主探究，以培養(yǎng)學(xué)生的高階思維能力.

在任務(wù)一中，教師要求學(xué)生自主探究水果電池和干電池哪個(gè)容易讓小燈泡發(fā)光.這一實(shí)驗(yàn)中設(shè)置了認(rèn)知沖突，學(xué)生通過簡單有趣的實(shí)驗(yàn)，加深了對電動勢和內(nèi)阻概念的認(rèn)識，同時(shí)也為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)研究做好了準(zhǔn)備.

在任務(wù)二中，教師要求學(xué)生分組合作，測量水果電池或干電池的電動勢和內(nèi)阻，并反饋：為什么相同電動勢情況下干電池能讓小燈泡發(fā)

而水果電池卻不行？通過自主探究，學(xué)生對閉合電路歐姆定律和能量守恒定律的認(rèn)識更加深入.

在任務(wù)三中，教師要求學(xué)生測量水果電池和干電池的電動勢和內(nèi)阻并對比分析，小組自行選擇實(shí)驗(yàn)方案.在這一環(huán)節(jié)，學(xué)生經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，思考實(shí)驗(yàn)中針對自主探究中存在的問題與不足進(jìn)行強(qiáng)化訓(xùn)練，實(shí)驗(yàn)后對比分析，開拓思維，提升整合歸納的能力.

在任務(wù)四中，教師要求不同小組根據(jù)組內(nèi)實(shí)驗(yàn)方案采集數(shù)據(jù)并處理，最后呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，并作出解釋.在實(shí)驗(yàn)中教師鼓勵各小組采用多種方法解決問題，實(shí)現(xiàn)組內(nèi)相互學(xué)習(xí).

在任務(wù)五中，教師要求小組通過“答辯”，評價(jià)不同實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)劣，科學(xué)分析誤差來源，反饋針對不同的電池，科學(xué)合理地選擇測量電路，最后做好歸納總結(jié).在這一環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠在對比中領(lǐng)悟各實(shí)驗(yàn)方案的優(yōu)劣，并獲取解決關(guān)鍵問題的各種方法.

綜上，通過設(shè)計(jì)自主探究實(shí)驗(yàn)任務(wù)，教師將學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給了學(xué)生，鍛煉了學(xué)生的自主意識，也培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立思考能力.

2 組織開放性物理實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生高階思維

在創(chuàng)客教育理念的指導(dǎo)下，高中物理教師應(yīng)設(shè)計(jì)開放性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在自由、寬松的環(huán)境中盡情思考、探索，實(shí)現(xiàn)思維的發(fā)展.

例如在放假期間，為豐富學(xué)生的課余生活，促進(jìn)學(xué)生的創(chuàng)新發(fā)展，教師基于創(chuàng)客教育理念，為學(xué)生布置了兩個(gè)開放性的家庭小實(shí)驗(yàn)：繪制簡諧運(yùn)動的振動圖像，利用單擺測重力加速度，研究單擺周期的影響因素.

在家庭環(huán)境中，學(xué)生就地取材，通過自主探究完成了實(shí)驗(yàn)任務(wù)，展示了實(shí)驗(yàn)成果.其中在“繪制簡諧運(yùn)動的振動圖像”實(shí)驗(yàn)中，有學(xué)生利用雞蛋充當(dāng)小球，細(xì)繩當(dāng)擺線，制作了常規(guī)實(shí)驗(yàn)中所見的單擺；然后在“雞蛋”上面放了一個(gè)鋼尺，以方便讀出單擺的位移，同時(shí)在下面放了一個(gè)秒表，方便計(jì)時(shí)；最后巧妙利用“慢動作”拍攝的方法，讀出單擺在各個(gè)時(shí)刻的位移，描點(diǎn)連線，重復(fù)三次，得到了振動曲線.

在“研究單擺周期的影響因素”的實(shí)驗(yàn)中，有學(xué)生根據(jù)所學(xué)對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了細(xì)化，即研究單擺的周期與振幅、小球質(zhì)量、擺長的關(guān)系.在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生用細(xì)線將大樟腦丸（A、B、C）、小樟腦丸、乒乓球分別用細(xì)線拴在管道上，并開始單擺運(yùn)動.每次啟動時(shí)都借助鋼尺讓小球由靜止釋放，避免小球發(fā)生除單擺外的其他運(yùn)動，以保證實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性.在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中，學(xué)生詳細(xì)記錄了參數(shù)數(shù)據(jù)，以及不同振幅（最大擺角）下單擺的周期、不同質(zhì)量下單擺的周期、不同搖長下單擺的周期，最后得出結(jié)論：單擺的振動周期和單擺的振幅和擺球的質(zhì)量無關(guān)，和單擺的擺長和有關(guān).

此外，還有學(xué)生利用家里的暖氣片作為背景輔助實(shí)驗(yàn)，并清晰地展現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)步驟，完成了對擺周期影響因素的研究.在探究單擺周期與振幅關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生先將膠帶位于離平衡位置2.5 cm的距離，準(zhǔn)備好手機(jī)計(jì)時(shí)器并松手；當(dāng)膠帶位置到暖氣片中央時(shí)開始記錄，一次全震動記錄一次時(shí)間；取中間的幾次計(jì)數(shù)，計(jì)算平均值t₁約等于1.214 s；將膠帶位于離平衡位置6 cm的距離，準(zhǔn)備好手機(jī)計(jì)時(shí)器并松手；當(dāng)膠帶位置到暖氣片中央時(shí)開始記錄，一次全震動記錄一次時(shí)間；取中間的幾次計(jì)數(shù)，計(jì)算平均值t₂約等于1.216 s.在探究單擺周期與小球質(zhì)量關(guān)系的過程中，學(xué)生重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)的前三步，然后將狗咬膠位于離平衡位置2.5 cm的距離，準(zhǔn)備好手機(jī)計(jì)時(shí)器并松手；當(dāng)狗咬膠位置到暖氣片中央時(shí)開始記錄，一次全震動記錄一次時(shí)間；取中間的幾次計(jì)數(shù)，計(jì)算平均值t₃約等于1.214 s.在探究單擺周期與擺長關(guān)系時(shí)，學(xué)生依然重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)的前三步，然后將細(xì)繩縮短至15 cm；將膠帶位于離平衡位置2.5 cm的距離，準(zhǔn)備好手機(jī)計(jì)時(shí)器并松手；當(dāng)膠帶位置到暖氣片中央時(shí)開始記錄，一次全震動記錄一次時(shí)間；最后取中間的幾次計(jì)數(shù)，計(jì)算平均值t₄約等于0.846 s.

這樣的家庭實(shí)驗(yàn)開放且有趣，不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，也拓展了學(xué)生的思維，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，并在開放的環(huán)境中深入探究思考，實(shí)現(xiàn)了高階思維的全面發(fā)展.

3 設(shè)計(jì)靈活性物理實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生高階思維

靈活性的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)軌虼碳W(xué)生主動思考，讓他們將理論知識與實(shí)踐活動聯(lián)系起來，活學(xué)活用，探索尋找更加合適的實(shí)驗(yàn)過程，進(jìn)而通過不同的方式感知、理解物理知識.基于此，在創(chuàng)客教育理念的指導(dǎo)下，高中物理教師應(yīng)重視培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性，促使學(xué)生的思維從低階向高階過渡.

例如在“摩擦力”實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中，教師通過趣味實(shí)驗(yàn)和常規(guī)實(shí)驗(yàn)兩種方式對學(xué)生進(jìn)行引導(dǎo)，促使他們靈活思考不同物理現(xiàn)象中摩擦力的作用.其中在“體驗(yàn)靜摩擦力”實(shí)驗(yàn)中，教師設(shè)計(jì)了觀察“筷子提米”的小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在生動有趣的實(shí)驗(yàn)氛圍中思考靜摩擦力及其產(chǎn)生條件，讓學(xué)生聯(lián)系生活經(jīng)驗(yàn)認(rèn)識到：接觸面粗糙的物體之間有相對運(yùn)動趨勢時(shí)就會產(chǎn)生靜摩擦力.同時(shí)，教師還設(shè)計(jì)了觀察“刷子刷桌面”的小實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生思考靜摩擦力的方向與物體的相對運(yùn)動趨勢方向之間的關(guān)系，以加強(qiáng)對相對運(yùn)動趨勢的理解，體會受力平衡狀態(tài)下靜摩擦力的大小.在學(xué)生對靜摩擦力形成了一定的思考與認(rèn)識后，教師則開展常規(guī)實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生探索靜摩擦力的變化，并嘗試?yán)L制f-t圖.在實(shí)驗(yàn)中，教師為各組學(xué)生提供了實(shí)驗(yàn)器材，并要求學(xué)生根據(jù)提示自主安裝實(shí)驗(yàn)器材，并在容器中緩慢加入細(xì)沙，通過力傳感器讀出繩子拉力，最后在物體保持靜止的狀態(tài)下，不斷增加細(xì)沙，記錄繩子拉力隨時(shí)間的變化.根據(jù)所記錄的數(shù)據(jù)以及教師的提示指導(dǎo)，各組學(xué)生都得到了二力平衡條件物塊所受靜摩擦力與時(shí)間圖像（f-t圖）.

綜上，在物理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中，教師盡量為學(xué)生創(chuàng)造自主探究、靈活思考的空間，讓他們能夠通過不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究其中的物理規(guī)律，進(jìn)而將理論與實(shí)踐融會貫通，完成實(shí)驗(yàn)要求.4 推進(jìn)創(chuàng)新性物理實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生高階思維

創(chuàng)客教育理念突出強(qiáng)調(diào)的是激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力.基于此，在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)立足物理學(xué)科教學(xué)要求，以課程標(biāo)準(zhǔn)為依據(jù)，設(shè)計(jì)開展具有高中物理探究與體驗(yàn)相結(jié)合的自主創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，以重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思考問題的能力，讓學(xué)生打破思維定勢，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展，真正激發(fā)出學(xué)生無窮的創(chuàng)造力.

例如在高中物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)指導(dǎo)中，教師根據(jù)創(chuàng)客教育理念將課程內(nèi)容定位在開放性趣味實(shí)驗(yàn)探究.

在“不起眼的瓶子”這一實(shí)驗(yàn)中，探究內(nèi)容是：將點(diǎn)燃的蠟燭放在瓶子后面，如果你從蠟燭的對面吹瓶子，蠟燭同樣可能熄滅，好像瓶子根本不在那里.請你從物理學(xué)的角度來解釋這個(gè)現(xiàn)象.

在實(shí)驗(yàn)探究中，教師鼓勵學(xué)生思考、猜測這一現(xiàn)象背后的原因.有的學(xué)生認(rèn)為是因?yàn)榱黧w有黏性，氣流被粘在瓶子表面，所以瓶子背后的蠟燭會被吹滅；有的同學(xué)認(rèn)為蠟燭所以被吹滅是因?yàn)橛写髿鈮海髿鈮簩⒋党龅目諝鈮涸谄孔颖砻?，使其沿瓶子表面運(yùn)動，所以會吹滅瓶子背后的蠟燭，如同瓶子不存在一樣，所以，即便瓶子是沒有摩擦力，瓶子后面的蠟燭也會被吹滅.為了驗(yàn)證學(xué)生的猜測，教師指導(dǎo)他們分組實(shí)驗(yàn)，并嘗試?yán)L制氣流在瓶子周圍通過的路線.通過創(chuàng)新探索，學(xué)生逐漸發(fā)現(xiàn)：氣流因?yàn)橛龅狡孔拥淖钃?，速度降低，所以靠近瓶子的氣流的壓力升?根據(jù)力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因的道理，由于壓力升高，所以氣流的方向發(fā)生改變，氣流分成兩股，沿瓶子上部的一股和沿瓶子下部的一股.

氣流的速度方向是沿直線方向的，而瓶子是曲面的，氣流有沿瓶子表面的法向遠(yuǎn)離瓶子的趨勢，于是在瓶子表面產(chǎn)生低壓.在低壓的作用下，氣流又改變了運(yùn)動方向，在不斷產(chǎn)生低壓、不斷改變方向的情況下，氣流便會沿瓶子表面曲線運(yùn)動，并“繞”到瓶子的背后，最后將瓶子背后的蠟燭撲滅.

綜上，物理實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)打破了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的模式，為學(xué)生的獨(dú)立思考提供了空間，同時(shí)也為學(xué)生提供了創(chuàng)造性實(shí)踐的機(jī)會，讓他們在親身體驗(yàn)的過程中質(zhì)疑、分析、批判、發(fā)散，并深入理解物理規(guī)律，實(shí)現(xiàn)了創(chuàng)新思維的發(fā)展.

總之，創(chuàng)客教育理念下高中物理實(shí)驗(yàn)對學(xué)生高階思維的培養(yǎng)有著重要意義.上文結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，對如何運(yùn)用創(chuàng)客教育理念設(shè)計(jì)實(shí)施高中物理實(shí)驗(yàn)、如何培養(yǎng)學(xué)生的高階思維提出了幾點(diǎn)建議，為相關(guān)研究提供了參考，但是其中依然存在諸多不足.所以，隨著教育改革的深入，教育工作者應(yīng)繼續(xù)開展教學(xué)探究，進(jìn)一步研究創(chuàng)客教育理念的應(yīng)用價(jià)值，優(yōu)化設(shè)計(jì)高中物理實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生高階思維的發(fā)展創(chuàng)造更加有力的環(huán)境.

參考文獻(xiàn)：

[1] 蔡嫦芳.創(chuàng)客教育理念下高中物理實(shí)驗(yàn)對高階思維培養(yǎng)的策略探析[J].名師在線，2023（02）：5-7.

[責(zé)任編輯：李 璟]