基于新课程下高中物理实验创新教育存在的问题和策略

刘山潮

摘 要：自新课标改革以来，“创新”一直成为学科教学发展的重要指向，旨在通过新颖的教学方式，促进学生创新能力发展。物理作为自然科学中最基本的一门科学，不仅具有重要的应用价值，其思想和研究方法有助于帮助人们养成正确的思维方式。实验属于物理学学习中重要的组成部分，它是一切物理概念的确立、物理规律的发现以及物理理论建立的有效途径。为此，本文从创新教育出发，结合当下高中物理教学中存在的问题，探究具体创新策略。

关键词：新课改;高中物理;实验;创新教育;策略

自20世纪初被提出以后，“创新”一直是社会前进的核心，不仅推动着事物的发展，也导致新事物的产生。创新教育就是通过创造性的教学活动培养学生创新能力，使其具备创新意识和创新思维，能够科学掌握和运用知识。物理学作为科技发展所需的一门基础自然学科，在高中教学中属于必修。其中实验一直占据物理学发展的关键地位，新课标对物理实验教学要求，让学生勇于实验，强化实验教学方式的多样化，促进学生在实验教学中的自主学习，最终实现对学生创新实践能力的培养。但现阶段高中物理实验教学中，仍然受到各种因素的影响，存在一定问题，影响创新教育的实施以及对学生创新能力的培养。为此，探究具体教学策略尤为必要。

一、物理实验教学在创新教育中的地位

物理学与科学发展息息相关，具有很强的应用价值和思维方式培养功能，实验是物理学的一个重要组成部分，主要指根据物理实验的目的要求制定实验方案、步骤，设计表格，合理选择仪器，进行正确测量、分析和数据整理，得出结论，以此为依据进行新实验设计，从而形成科学研究方法。实验可以激发学生学习兴趣和求知欲，以生动的形象作用于学生，更好地满足学生好奇心理，形成良好学习动力。在实验中，学生通过观察现象、发现問题、解决问题，既掌握了事物的发展规律，又反映了自身认识规律。实验可以训练学生思维能力，以严格的逻辑思维方法作指导，整个过程都要符合逻辑的连续性，设计时需要推理逻辑和创造性思维;探究时需要比较、判断等思维活动，这些都会无形中提高学生创新意识和创新能力。

创新教育属于高层次的素质教育，以培养人的创新能力为基本价值取向，推动创新型人才输出。创新型人才必须具备较强的实际操作能力、综合应用能力、科学研究能力以及独立分析与问题解决能力，这些都需要实验教学的实施，帮助学生认识并理解知识的生产与发展，掌握相关技术，养成科学精神和创造性思维习惯。由此可见，物理实验教学与创新教育存在很强的联系性。

二、新课程下高中物理实验教学中存在的问题

（一）物理实验教学不被重视

受高考指挥棒的影响，高中学科教学中存在很大弊端，像“重理论、轻实践”、“一言堂”等，物理学科教学也不例外，很少有教师能够围绕实验教学展开详细的改革与探究，认为会占用过多的时间，影响理论知识的学习。而对于实验教学更倾向于以方案的形式记忆操作流程中的关键点和注意事项。这一认知与新课改要求严重不符。此外，在教学中很容易忽略学生学习和生活经验之间的交互影响，没有建立起物理知识与实际生活之间的联系，更没有启发学生充分认识物理学科的哲学性和艺术性。

（二）物理教师实验意识和能力不足

面对创新教育，高中物理教师教学素养和科技素养都欠佳，不具备良好的物理思维和物理意识启发学生。要想实现物理实验创新教学，需要对教材、教学手段进行深入研究，促进理论与实践相结合，而教师所接受的实验能力培训无法满足创新教学需求，过于强调学生在实验中的理性思维发展，导致学生抽象思维和形象思维发展滞后，对物理实验缺乏感性认识，与实验探究存在心理距离。

（三）学生能力和心智发展不够全面

上文提到，实验不仅可以激发学生学习兴趣和求知欲，还能够提升思维能力，促进全面发展。目前高中物理实验教学中由于各种因素的影响，学生创造力、发现问题、解决问题的能力、独立思考能力、观察能力、分析能力、操作能力、科学情感、科学态度、合作和交流能力等发展不够全面。心智发展上，像责任心、自主性、专注、耐心、求实、求新等养成比较薄弱。

（四）物理实验条件不能满足需求

物理实验的开展离不开相关条件的支持，创新教育下的实验教学与传统实验教学不同，一方面可以是对实验条件的简化，另一方面是对实验条件的优化，简化的实施需要教师具备一定创新思维和生活经验，而优化的实施则需要借助现代化教育技术和相关网络平台增强其直观性。实际教学中，特色实验课程的开发不够积极，没有重视多媒体网络的应用，像动画模拟实验、物理实验专题网站、物理实验教学互动平台等的搭建。在自主创新方面，像自制教具和学具、鼓励对原实验的改进参与实验室建设、开发各类小实验等方面开展的活动不够丰富。

三、新课程下高中物理实验创新教育的原则

其一，科学性原则。该原则指实验设计要具有一定的严谨性和科学性，不能只顾强调实验效果，在实验过程中弄虚作假。其二，创新性原则。该原则是物理实验创新教育的核心，在注重对学生实验操作技能训练的基础上，重点培养创造性思维和动手能力，促进创新实践能力发展。其三，探索性原则。该原则指实验探究前教师要为学生创设一个具有探索性的物理教学情境，激发学生好奇心和探究欲望，使其在实验中乐于发现问题，并主动运用所学知识和思维能力解决问题。其四，个性化原则。学生作为独立存在个体，彼此之间存在很大的差异性，物理实验要适应每个人的发展，做到因材施教，促进学生特长，给学生创造动手实践的机会，尊重学生在创造中体现出的个性差异。其五，民主性原则。该原则主要强调在物理教学中，教师要与学生建立一种平等、和谐的关系，做学生实验探究的合作伙伴，帮助学生更好的参与到实验探究中，在自由、愉悦的环境中最大化的发展创造性思维。最后还要注重与其它学科相联系，引导学生掌握综合知识，为创新实践奠定基础。

四、新课程下高中物理实验创新教育的策略

（一）改革教学内容，加强是实验实践环节

我国现阶段的高中物理教学内容是广大教育工作者在长期教学实践中探索出的效果，但随着新课标改革的深入实施，教育理念和知识内容都发生了很大变化，物理教学内容也存在着改革与优化。高中物理实验教学的开发要有助于培养学生创新精神和创造能力，有利于师生双边活动，有利于学生自主学习和个性发展，充分体现实验本身所需要的动手、动脑设计、观察与思考、分析判断、数据处理以及方法改进等。因此，高中物理教学中必须重视实验实践环节的实施。同时与理论教学计划相统一、协调，加强设计性、综合性实验的比例，提出一些探究性方向，让学生通过查阅资料、独立钻研、合作交流寻找问题解决的方法，强化主动性和创造性。

比如在“电磁学”相关实验教学改革中，要从实验规律出发，依照改革目标，根据实验原则以及实验所采取的仪器设备等内在相关性，归类压缩重组，使新的实验项目既满足理论知识所需的“验证”功能，又变的更具启发性和探索性。让学生充分感受磁与电之间的关系。

（二）改革实验教学模式，提高学生实验能力

教学模式指在一定教学思想指导下，围绕某一主题，形成的系统性教学流程。传统高中物理实验教学中，局限于理论知识的验证和实验仪器的操作，停留在照葫芦壶瓢的状态，学生的主动性和创新意识根本没有被激发出来，达不到实验能力和创新能力的培养目的。从新课程改革来看，创新教育中的高中物理实验教学可以围绕着“诊断性评价→提出要求→实验研究→讨论讲解→设问答疑→教学检查→结果验收”的模式展开。

以“探究小车速度随时间变化的规律”实验教学为例，首先設计基本调查问卷，掌握学生对该实验相关量的了解程度和实验态度。其次，提出问题“物体运动规律有很多，该如何探索物体所蕴含的规律呢？”让学生结合课本整理实验所需仪器，包括打点计时器、低压交流电源、导线、小车、纸带、复写纸、刻度尺、钩码、带滑轮长木板等，并思考实验仪器该怎么安装放置等，针对学生存在的问题，有侧重性的提出要求。紧接着进入实验探究环节，以小组为单位，先讨论实验时应该注意什么，比如“先...后...随后...”等，按自己预先设计好的计划，在预习的基础上进行实验，积极发现问题，勤于思考，寻求答案。之后进入设问答疑环节，教师要有意识的把一些问题留给学生自己去解决，比如“怎样选取纸带上的点？”、“如何计算出所取点的瞬时速度？”等，但学生解决不了时，教师再进行适当引导与点拨。最后进行教学检查和实验验收，通过评判学生在实验中的具体表现，帮助其养成良好的学习习惯。

（三）设计开放性实验，增强实验研究性

传统物理实验教学只局限于安排学生完成教材中的实验，无论内容还是形式上都比较单一，无法有效提升学生动手与动脑能力。因此，开放性实验的设计就成为一种有效的教学补充，最大限度的利用可使用的器材，让学生在时间、内容和设计上获得自由，促进其更好的将所学知识与实际应用联系起来，培养创新精神和创新能力。在此种实验中，首先鼓励学生大胆对即将报损的实验仪器进行拆装与组合，了解其工作原理和内部结构，提高对实验的感性认知。以“电路的工作原理”为例，有时面对复杂的实物，学生甚至分不清二极管、集成电路、线路板，更无法进行创新设计。开放性实验可以让学生在操作中更大胆，有利于发散性思维的发展。此外，突破教材的局限，允许学生根据个人需要自选和组合实验仪器，增强实验的研究性，为学生创造一个能够发挥自己特长的教学环境，鼓励学生个性发展和勇于探索。

（四）注重计算机辅助，提高实验教学效率

在现代化社会中，计算机多媒体技术以其独特的优势在学科教学中显示着强大的生命力，物理实验教学也不例外。教师可以利用计算机辅助摆脱由于仪器设备贵重或复杂不敢调试的局限，通过新颖的形式和丰富的资源，让学生自主设计与完成实验探究，促进知识、能力、素质和创新意识的发展。比如在示波器使用模拟实验中，可以通过示波器面板上各旋钮的功能提示使学生熟练示波器的使用，并为实际操作做好充分准备。除此之外，集图像、文字、特技、动画、声音等于一体的电子仿真软件，能够动态的表现实验内容，将普通实验仿真的惟妙惟肖，增强学生对实验现象的感性认知，更加深刻的掌握实验内容，提高观察能力和思维能力。对于数据处理而言，利用列表法、作图法、遂差法、方程回归法等，进行智能化、高速度处理，节约数据处理时间，提高实验效率。

结束语：综上所述，新课程下的高中物理实验创新教育要以培养学生创新能力和创新思维为主要目标，通过改革教学内容，加强实验实践环节;改革实验教学模式，提高学生实验能力;设计开放性实验，增强实验研究性;注重计算机辅助，提高实验教学效率，推动物理实验的可持续发展。

参考文献

[1]李克清.新课程高中物理实验创新教育策略与实践[J].中国教育技术装备，2014（01）：116-117.

[2]陈阳涛.新课改下高中物理实验教学模式的探索与评价研究[J].才智，2016（27）：173.

[3]李水明.高中物理新课程教学方法的创新与思考[J].才智，2017（22）：108.

[4]车玥.新课程背景下高中物理有效教学的几点思考[J].才智，2019（36）：19.

[5]吕宏申、朱美霞.高中物理学生实验创新素养评价量表的创新与实践分析[J].物理教师，2019，40（09）：64-66.