高中物理实验教学促进学生创新思维发展的策略

钱荣良

(浙江金华市宾虹中学 321000)

物理作为一门以实验为基础的学科，实验在高中物理教学中占有重要地位，它不但能培养学生的动手操作实践能力，还能让学生从形象直观的物理实验过程和现象中加深对物理概念和规律的理解掌握，通过实验探究能培养学生的创新思维，使学生的物理素养得到提升.笔者结合高中物理教学，对运用实验培养学生的思维创新能力进行了实践探索.

一、将演示实验变为学生实验培养创新思维

在高中物理实验教学中，要提高实验教学效果，培养学生的实验技能，促进学生的物理创新思维能力的提高，教师可适当改革与创新物理实验的教学方法，增加学生动手实验的次数与机会，可以将教材中的部分演示性实验，变成学生亲自动手操作的随堂实验.

例1 在学习高一物理的“牛顿第三定律”时，为了让学生加深对定律的理解，可以把这个演示性实验改为学生的课堂实验，可以边讲课边实验，给学生每人发一个弹簧秤.当讲到“作用力和反作用力同时存在，没有作用力就没能反作用力”时，可让学生用手来拉弹簧秤，学生也会感到弹簧秤也在拉你.此时学生就能理解：弹簧秤受到了学生的拉力，同时学生也受到弹簧秤的拉力.这就能够让学生很好地理解两物体之间力的作用是想互的，是同时存在的.在验证“作用力和反作用力大小相等”这个内容时，可以开展合作实验，两人为一组，让学生把两个弹簧秤钩在一起，两人同时缓慢拉弹簧秤，就会发现两个弹簧秤上的示数是相同的.通过这样的实验，既能提高学生学习兴趣，又让学生在实践中经历知识的获取过程，掌握物理学习的思想方法，能提高学生的创新思维能力.

二、将验证实验变为探究实验培养创新思维

在高中物理学习中，课标规定的大部分实验是验证性实验或是测量性的实验，进行这样的实验对学生的思维创新能力作用不大，如果把这些实验中的部分实验改为探究性实验，就能有效发挥探究性实验对培养学生创新思维的作用，使学生通过探究实验学到物理研究的科学方法，并能有效激发学生对物理规律或现象的探究的欲望和兴趣.进行这类实验需要教师进行精心设计和选择，既要符合学生当前的认知水平和具备相关知识基础.在实施探究实验时，教师可先让学生进行设计探究方案，然后在各学习小组展开讨论，最后经过师生的共同研究修改之后再实施具体实验.

例2 在进行“测定电源电动势和内阻”这个测量实验时，教师可让学生利用该实验来探究如下几个问题：

(1)除了教材中运用的几种方法外，你是否能想出其它的测量方法？

(2)除了用图像法处理数据外，还能用其它方法处理实验数据吗？

(3)为了在实验过程中使电源的路端电压变化更明显，提高实验的效果，让学生探究是应该选用内阻大一些的电源还是选用内阻小一些的电源？并说明理由.

通过这样的探究，既能掌握多种测量电源内阻的方法，又能培养学生的思维创新能力.

三、开展低成本物理实验促进创新思维发展

在我们的日常生活中，许多低廉或废弃的物品都可以成为物理实验的器材，经过学生简单的制作或组合就可成为理想的实验器材，利用这些器材做实验除了成本低廉外，实验现象比较形象直观，易于学生观察，并且贴近学生的生活，容易理解.更重要的是它具有较高的教育价值：利用这些低成本器材进行物理实验，能提高学生的动手操作能力，学生通过亲自设计方案、寻找制作器材、进行观察验证、深入思考等环节的操作，能激发学生对物理知识的求知欲望与探究兴趣，使学生了解物理知识与生活的关系，能培养学生的创新意识和创新思维，是培养学生物理学科核心素养的重要方法与途径.因此，教师应充分重视学生进行低成本实验，让学生广泛进行低成本实验，以有效激发学生的物理学习兴趣，培养学生的创新思维.

例3 在研究摩擦力的方向和物体的运动方向相反这个问题时，摩擦力的方向不易观察到，如果运用一个软毛刷，让毛刷和桌面接触，然后拉毛刷，此时就会发现刷毛向拉力相反的方向弯曲，这样运用一个简单的实验就能让学生明显地观察到摩擦力的方向，如果在拉毛刷时加大用力，就会看到刷毛弯曲度更大，也能说明摩擦力的在增大.

四、运用信息化手段实验促进创新思维发展

在高中物理实验教学中，有些物理实验对培养学生的思维创新能力有重要作用，但限于学校的实验条件无法完成，或是实验后实验现象不明显或是不易观察到，此时可借助于信息化教学手段，充分发挥信息技术的优势，来为学生进行实验的演示过程，让学生充分、反复观察实验的过程和现象.以多媒体为代表的信息化教学手段主要用于以下的实验演示方面：一是运用多媒体手段展示把实验的仪器、器材等进行放大易于学生观察和掌握其操作方法.如，由于游标卡尺、螺旋测微器的设备和刻度很小，进行实物演示时学生不易观察，可运用多媒体演示，就能收到较好效果；二是动画模拟无法进行的实验.如，分子的运动、电荷的运动、核反应过程等.通过将信息化教学手段与传统实验手段结合，就能起到优势互补的作用，并能更好地培养学生的思维创新能力.

五、运用物理学的发展史促进创新思维发展

通过物理学的发展史可以看出，每一个物理规律的发现都是建立在大量实验的基础之上的，物理理论的每一次发展也都是随着物理实验理念的更新和技术的进步而完成的，物理学的发展历程不仅仅记载了物理实验和物理规律的发展历程，也记录了大量的物理学家发现物理规律的思维过程，记录了物理学家对待物理研究的态度、方法等.将物理学史用于实验教学，能激发学生实验兴趣.如，进行自由落体实验时，教师可讲述伽利略进行比萨斜塔实验的经过，以吸引学生的实验兴趣；运用物理学史可以让学生学习科学家的逆向思维能力.如，物理学家法拉第在受到奥斯特发现的“电能够产生磁”理论的启发，通过逆向思维进行考虑“磁能否产生电呢？”有了这个想法后，法拉第经过十年大量的实验研究，终于发现了著名的“电磁感应定律”，科学家的灵活的思维和创新精神，在物理学史上留下了辉煌的记录.

总之，在高中物理实验教学中，通过创新物理实验的方法、手段和过程，不但能有效培养学生的物理实验技能，还能全面培养学生的思维创新能力，实现物理实验教学的目标.

参考文献：

[1]李娜.促进学生思维发展高中物理实验教学策略研究[D].合肥：合肥工业大学，2015(06).

[2]华蕾.高中物理教学中培养学生高级思维能力实践研究[D].上海：上海师范大学，2010(12).