高中物理实验创新能力导向的课堂授课分析

张强

【摘要】高中物理实验活动的存在，首先是为了迅速提高学生的实验动手创新能力，向学生系统地传授某种新知识的科学思维方式.然而，在实际物理的实验教学过程活动中，却还常常存在许多具体问题，这些实验问题必然会对教学和质量有一定的影响.为了切实达到教育实验研究的基本目的，物理实验问题必须得到进一步探索创新，提高培养学生的探索精神和创新意识，使学生能够真正学会独立分析研究和解决实验中的具体问题.

【关键词】高中物理;实验教学;创新能力

在高中物理课程中，许多内容要求学生进行个人观察和实践活动.物理实验教学给学生提出问题和解决问题的机会，教师应注意鼓励学生积极参与实验教学，从而提出自己的假设，并通过实验研究加以验证.

物理实验的研究方法并不是绝对固定的，可以通过多种途径得出结论，这就要求教师在实验教学中选择和运用适当的方法指导学生，让学生在进行物理实验的过程中利用现有的物理知识进行创新，提高创新能力.

1 高中物理实验教学中存在的问题

1.1 物理实验课堂授课具有局限性

在学校传统的数学物理和实验课教学实践中，为了尽可能加快整个教学活动进程，教师总是严格要求低年级学生保证在实验室规定的活动时间内完成实验室任务，并处理实验中偶然发现的实际问题.因此，为了实验中一些重要的准备事物，要提前一个月通知学生，使得他们能做到在学校规定活动的时间内按计划完成任务.在这种情况下，学生不能独立思考与实验，常常会遇到很多问题，不利于系统地培养学生科学独立的思考方法和创造性思维能力.

1.2 学生缺少探索精神和创新意识

为了引起学生对实验活动的进一步重视，有的学校将学生参加的实验活动计算在物理学科总分排名中.在这种情况下，学生对某些物理实验项目的兴趣可能会大幅降低.此外，学校也常常忽视培养创造力，使学生将来可能不会再有追求物理相关工作的目标，这会影响教学质量.

1.3 创新要求难以得到平衡和兼顾

物理与实验课教师对物理实验方法创新实践的教学要求，往往不容易平衡.相比于创新的实验项目和设计的体验课程，学生往往更需要考虑学习和成绩，难以兼顾探索新思路，发展新步骤.

创新实验虽然极大地提高了培养学生初步的实验创新探索意识，但在许多基础实验操作中，教师仅仅为实验检查结果，较少指导学生按照实验规定步骤而进行教学，降低了一部分学生的物理学习兴趣.

2 高中物理实验课堂授课的原则

2.1 培养学生创新实践意识，要坚持从基础实践开始

事实上，更须引起高度关注的是，如何培养学生的创新实验意识.培养创新意识非常重要，只有落到实处，才能逐步提高学生的逻辑判断，并取得不断的突破.例如，教师可以要求学生自己去设计一些小实验，包括学习的课外内容，不断地发展学生的想象，引发其思考.

2.2 鼓励学生参加动手训练，要辅以正确的成绩考核

不管学什么，兴趣是最重要的.在课堂上，教师还要给学生时间去思考、感受和提高自己的创新知识，使学生喜欢学习.

例如 在“电磁感应现象”实验教学中，教師可以在课前充分利用时间，让学生做实验，运用他们的想象力，利用滑动变阻器的可变电阻来控制强弱电流，并引发思考.课后，学生可以写一个总结和通过实验获得的经验，让学生可以提出自己的问题.

在教学过程中，应将成绩评价与教学方法的改进相结合，完善教学.在综合考虑这个因素作为总体评价尺度时，教师往往不仅必须要去考虑学生最后能在多大程度上成功地独立完成实验，而且要考虑学生的行为和遇到的困难.

2.3 提高学生实验参与兴趣，要趣味地提升实验方法

在传统的教学思维模式框架下，教师一般会采取先亲自向学生做出示范，然后才让学生自由参与活动.为了寻找更有趣的课堂教学方式，提高学生良好的实践学习动机，不仅课堂上可以传授给学生一些相关实验理论知识，课后还可以提供给学生一些简单正确快速的实验方法和操作，使学生变得喜欢参与实验，在参与实验活动过程中保持科学思维.

3 高中物理实验课堂授课的策略

3.1 将生活元素作为一个切入点，启发引导学生提出质疑

生活中的许多现象和问题可以作为教师开展与现实生活密切相关的实验教学活动的出发点.教师可以从生活中的一些要素入手，鼓励学生自问自答，创造性地解决问题.

例如 在“探索与运动”实验开始之前，教师可以给学生看一段视频，内容是飞机飞向天空、射击运动员水平射击子弹等，教师可以要求学生思考这些现象中的物体是如何移动的，鼓励学生在头脑中提出问题，使学生在实验中进行思考，进行创新性地设计和改造.

3.2 积极组织和带领学生共同参与，小组合作及实验探究学习

教师可以尝试结合传统物理实验环节和实验内容，组织低年级学生以小组或合作组的形式，共同参与探究教学实验活动，使学生的探究新思想可以相互交叉碰撞，相互融合丰富，从而实现从更加有创新意识和更加多样化内容的新角度出发，实现教学多形态实验.这种教学方法不仅更有助于提高学生研究的学术自主性，而且能使学生从更直接的角度理解和学习物理实验内容.

例如 在“变速运动—加速度描述”实验中，教师可以利用自由落体运动的要素，将学生分成小组，每个小组设计自己的实验方案.可以相互交流讨论不同实验设计方案，这有助于提高学生的物理创新能力，从而学生也更好地亲身感受参与物理实验活动的乐趣.

3.3 以多种探索研究实验课题作载体，培养学生创新能力

从概念上讲，研究首先是以物理现象或理论为出发点，提出观点和解决方案，通过考察、总结和归纳进行的研究性活动.因此，教师为了培养高中学生的自主创新探究能力，应主动引导鼓励学生积极主动思考实验和亲身参与创新性实验.这种新教学方法也有助于培养学生自身的主动创新学习意识和强化课堂主动参与活动意识.

例如 当教师准备“单摆实验”中的部分内容时，可以设法帮助学生思考，如何将该实验项目内容与学校其他传统体育项目结合一起来，或者在教室里首先准备好一个单摆，让学生先仔细思考.在思考时，需要重点把握好几个重要的实验元素，着重考虑哪些因素可能对物理现象有影响？哪些没有影响？综合针对所有这些问题，学生就可以从中提出适合自己情况的一些假设，在完成设计模型和实施实验方案之后，就可以通过实验，进行探索性研究实验课题的验证，并在这个过程中检验或改进他们提出的新假设.

3.4 引导学生共同参与实验方法改进，提高学生的主人翁意识

许多高中物理实验的操作方法已經是比较成熟和稳定的，在多年以来的教学中并没有发生明显的变化，但是传统的方法不一定是最好的，而且物理实验本身就具有创新性，实验方法并不唯一.因此，教师就可以直接在课堂实际和操作训练过程中，从探索创新问题的理论角度，指导学生在实践中改进操作和优化方法，做一些创新物理实验，以确保获得更准确和更完整的实验结果.

此外，在实验教学中，很容易发现一些常见错误，这可能主要是由于实验操作方法的掌握和训练不够完整规范所致.为了减少重复错误，教师甚至可以放手，鼓励学生分别选择不同的方法，或者多次使用几种不同种类的实验方法进行实验，在对实验方法进行思考的同时，从失败和改进中获得一些更丰富有趣的新实验经验.这种教学方法更有助于培养学生积极的自主创新意识，使学生在实践中能够逐步将所学内容应用于其他物理实验和科学研究中.

3.5 利用网络信息技术方法演示，更好调动学生实验积极性

高中物理实验主要包括如下几个典型实验，教师可以先通过现场展示或信息技术等，指导动员学生如何进行这些实验与创新.对于一些还不能熟练地在实验室独立进行教学的物理实验，教师也可以首先利用电子信息技术软件进行模拟演示，并注意在实际演示操作过程中随时向学生提问，以尽量激发出学生自主的和创造性思维方式.一旦学生能在物理实验学习中明显感到需要用到物理知识，以后就会更积极自觉地培养空间想象力，提高发散思维能力.

例如 教师在具体解释“原子核”中涉及到“人工转化”的部分时，可能会问出学生另外一个核心问题：阿尔法粒子最终能否实现直接从一个氮原子核陷阱中输出一个质子，还是要在一个新氮原子核陷阱形成原子核后先落入这个氮原子核陷阱，然后再通过原子核裂变过程产生第二个质子呢？根据实验，学生给出实验分析的可能性结果，教师则可以尝试利用网络信息技术工具进行操作演示，使这一真实过程能够在学生面前更清晰直观，帮助学生加深理解掌握实验知识内容，激发学生思维的主动创新探索意识.

4 结语

在注重物理实验内容的传授基础上，教师要着力培养学生良好的科学研究素质和自主创新学习能力.通过尝试改革传统学科基础物理实验教学，激发学生学习实验学科的兴趣，进一步提高学生实践科学创新探索意识，这也将有助于进一步提高实践教学科研水平和课堂授课质量.

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