如何借助物理实验促进学生思维能力的提高

涂东坡

引言：

基于当前新课改的理念指导，教师须将提高学生的核心素养作为重要的教学目标，这也与当前初中物理教学实践实现了统一。因此，学科教师需及时对教育理念进行革新，真正落实新课改的政策要求，尝试使用不同的教学方法来培养与锻炼学生的思维能力，推动学科教学质量的不断提升，在此基础上辅助学生形成更高水平的思维能力。本文便主要针对学生物理思维能力的培养策略进行探讨和研究，以期为教育工作者提供有效的借鉴和参考。

1. 初中物理实验教学中培养学生思维能力的意义

1.1提高学生的综合能力

学科教师可从不同的方面来对学生的思维能力进行有效地培养，从而逐步提升学生的学科思维，培养其思维能力，从而促进学生提高自身的综合素养。物理学科属于基础性的学科，研究内容也广泛涉及宇宙、粒子等和宏观和微观的知识信息，可见物理学科的发展可对人类认识和了解自然界的深度和广度形成直接的影响。初中物理可作为学生接触物理知识的起点，其中，物理实验也具有相对重要的作用，是学生准确把握物理知识的有效渠道。同时，实验对物理学科的发展也会起到较为关键的促进作用。学科实验能够有效培养学生的思維能力。在实验教学活动中，教师需主动运用灵活的教学方式来促进学生思维能力的提高，让学生通过自主参与实践操作来形成更高的学科兴趣，最终实现操作能力和学科素养的全面优化。

1.2提高学生的科学素养

物理学科可作为自然科学发展的基础，在生产和科技发展中的应用也较为广泛，能够有效推动人类社会的发展。初中生在参与物理实验活动时，除了要掌握基本的知识和实验操作的技能之外，还需形成一定的学科思维，熟练应用实验操作的技巧来完成实验活动。教师组织物理实验的主要目的也是为学生获取和运用知识提供机会，并在此过程中培养学生的学科思维能力。通过开展物理实验能够让学生准确和扎实地掌握学科抽象性的理论知识，探索出物理学科中知识的奥秘，认识到知识的应用性价值，逐步形成更高水平的学科素养，进而提高自身的综合能力，在学科思维的指导下对物理知识形成系统的认识，以此来满足社会建设和发展的需要。

2. 借助物理实验促进学生思维能力提高的措施

物理实验在初中物理教学活动中占有重要的地位，因此教师在辅助学生掌握一定的学科知识后，便需引导学生自主参与到实验操作活动中，通过实践锻炼来掌握相应的实验技能，也为提升物理思维能力提供了前提。若想全面掌握物理知识，便需综合调动学生的头脑和操作能力，而组织实施实验教学可实现上述目标，促进学生形成更高的探究和创新意识，以此优化学科思维。教师在组织实验活动时，也需侧重调动学生的思维能力。从学生的角度来讲，参与实验活动不但能够提高自身对知识应用的熟练程度，同时还能有机会探索新的知识和问题，从中获得学习的成就感和自信心，以更高的思维能力辅助实现更为理想的学习效果。

2.1培养学生的学习兴趣，激发学生创新意识

教师在组织实施物理教学活动时，需侧重调动学生的学习兴趣，促使学生形成更高水平的学科思维，从而优化教学活动的实施效果。物理学科当中部分概念的理解难度较高，这也会导致学生在学习期间遇到一定的障碍，影响学习的有效性。此外，基于以往教学理念的影响，部分学科教师在组织实施教学活动时，也无法灵活运用不同的教学方法和策略，这也在一定程度上降低了学科教学的趣味性，难以激发学生产生学习的兴趣。因此，学科教师便须在设计实验教学活动时，侧重调动学生的学习积极性，让学生在自主参与的意识引导下深度理解学科知识，并借助实验来验证知识的应用效果，从而实现理论到实践的转化，形成更高水平的学科思维，不断提高实验教学的实施效果。

如在开展“物体的沉浮条件及应用”部分实验活动设计期间，教师便可先运用多媒体为学生播放相应的视频内容：人在水上步行、死海中漂浮的物体不下沉等等。上述现象看似较为奇特，因此可明显调动学生产生探索的兴趣。在学生主动探究物体沉浮的条件之后，教师便可为学生准备几个相同的乒乓球，在容器中放入不等量的水，并将乒乓球放入水中，让学生观察球的沉浮情况。此后，教师还可尝试在水中加入盐等物质，让学生再次观察球的沉浮变化。教师在整个实验期间，需不断引导学生总结影响物体沉浮的因素，充分发挥学生的学科思维能力来探索知识。完成实验活动后，教师还可带领学生对物体沉浮的条件进行总结，提出改变物体沉浮的因素有哪些。通过引导学生思考和猜测，便可明显锻炼学生的思维能力。最后，教师可鼓励学生自主发言，总结影响物体沉浮的条件，在交流和探讨的过程中实现实践能力与思维水平的同步提升。

2.2利用实验教学过程，提高学生的思维能力

在实施物理实验教学期间，学生可同步发挥学科思维和实践方面的能力，通过实验活动来扎实掌握学科知识。教师在组织实验活动时，需为学生提供平等和开放化的实验空间，同时还需侧重提升实验的兼容性，通过运用有效的教学手段来促进学生自主探究问题，形成协作的意识。再加上教师的适当引导，便可在实验教学活动中获得预期的教学效果。在实验中，学生是操作的主体，教师作为协助者需发挥必要的引导功能。此外，教师还需鼓励学生形成质疑和挑战的意识，通过独立思考联系客观实际，不断提高学科的思维能力，准确理解和运用学科知识。

在学习“大气压强”部分知识时，教师便可在学生掌握基本的知识后，组织学生以小组的形式来设计和开展实验活动。在实施实验活动时，教师可先向学生简单介绍实验的原理和目的，让学生利用塑料瓶来开展液体和气体压强两个实验内容，尽量简化操作的流程，提高实验操作的便捷性。在此期间，学生还可以小组形式进行自主研讨，设计最优化的实验方案，并科学分工完成实验结果。教师只需在全程为学生适当提供引导和辅助，并鼓励学生自主说出实验设计的意图，或探索其他的实验方案，最大限度地让学生自主发现和解决问题，完成预期的实验效果。这样不但能够锻炼和提高学生的思维能力，同时还可让学生在合作和设计实验等方面也获得锻炼的机会。

2.3对初中物理开放式课堂进行设立

为优化初中物理实验教学的实施过程，教师便需侧重提高课堂的开放性，鼓励学生以团队的形式参与实验活动，从而培养和提高自身的学科思维。在具体实施教学活动时，教师可结合学生的实际水平进行分组，让学生在小组中充分协作，发挥自身的主动性，从而提高学习的效率。尤其在实验内容难度较高的情况下，教师无法将各个细节都准确传达给所有学生。因此，教师便可通过设置开放式的课堂，鼓励学生在小组中相互交流，调动学生学习的积极性，自主完成知识的探究。此外，开放式的课堂还有利于激发学生产生表达的愿望，让学生不断提高理解知识的能力，客观认识到自身的不足，从而在实验学习中提高效率和效果，形成更为系统的学科思维。在此期间，教师需将培养学生的学科思维能力作为重要的目标。先向学生讲解实验的必要知识，降低学生操作实验的难度，让学生能够准确理解复杂程度较高的理论知识。但教师需注意，在日常教学活动中需侧重培养学生的学科思维，如在开展利用伏安法测定物体RX的电阻实验期间，教师便可设计更具有针对性的实验活动，包括设备操作、数据记录、设备检测等。学生在具体检测期间，需侧重留意电压表和电流表的灵敏性，检查指针是否可达到最左端。在具体操作时，也需留意设备的运转情况，调节流经RX的电阻值，并将数据准确记录，从而掌握设备运转的正常情况。在整个实验过程中，学生需调整设备的位置，并重视科学设置实验流程。学生要相互配合才能够达到预期的实验目的，从而不断提高学生的思维和协作能力。

2.4合理利用教学情境，引导学生展开并培养抽象思维能力

为明显提升学生的学科思维能力，教师可为学生设置相应的情境，让学生获得更为真实的体验感，在具体的情境中准确理解和掌握相应的学科知识。初中生的思维正处于从形象到抽象的过渡阶段，因此，教师可通过设置相应的教学情境，让学生在直观的情境中掌握难度较高的学科知识，并通过后续的讲解来深化学生的理性思维，让学生在头脑中构建更为系统的学科知识体系，实现思维方式由形象到抽象的转化。如在讲解力的概念部分内容时，教师便可为学生列举物体之间发生力的作用的案例，如压路机与公路等等。通过上述生活中的实际案例可知，两种物体接触后便可产生一定的相互作用。此后，教师还可带领学生开展铁磁和铁钉的实验活动，让学生拓展了解即便两种物体不接触，也有可能产生力的作用，从而分析出力的概念。此外，教师还可通过多樣化的教学手段来辅助学生认识压强，让学生更为全面地把握力的知识。在具体教学过程中，学生在相对直观和生动的情境中更能够准确理解抽象化的概念知识，不断提高自身的学科思维水平。教师需逐步引导学生在学科思维的作用下不断优化学习的效果，灵活掌握并运用学科知识解决生活中的实际问题。

2.5教师加强对学生思维能力培养的重视

教师需侧重在物理实验教学中对学生学科思维能力进行培养。在开展教学活动时，如果教师自身对学生的学科思维能力培养重视不足，认为仅在考试中获得理想的成绩便能够达到教学目标，这种意识便会严重阻碍学生学科思维的提升，使学科教学仅停留在形式层面。

基于当前时代的发展背景，若想实现理想的教育目标，便需教师主动对自身传统的理念进行革新，提高对学生思维培养的重视程度，以学生为核心开展不同层面的思维培养工作，实现素质教育的目标。在具体实施期间，学校也须对教师进行相应的培训来革新教师的教学理念和策略。当前，我国的经济水平持续提高，在社会高速发展的背景下，社会对人才也提出了更高的要求。社会更需要人才具有高水平的思维能力，因此各地区的教育机构便需侧重引导教师的教育理念实现转化，充分认识到提高学生思维能力的重要意义，加大对此方面的重视程度，不断通过具体的教学实践来优化学科教育的思维，让学生在科学的实验教学活动中提高自身的思维能力，形成更高水平的学科素养。

结束语：

初中物理知识的逻辑性较强，在整个初中学科体系当中，物理也是较为重要的学科之一，对学生形成更高水平的思维和实践能力具有明显的促进作用。希望通过以上分析，能全面提高物理实验课堂学生思维能力的培养水平。

*此论文系教育部福建师范大学基础教育课程研究中心立项课题《实验教学中提升中小学生观察和思维能力的实践研究》（立项批号：KCZ2021118）的研究成果之一。