張燕

【摘要】隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平不斷提高，各企業(yè)面臨的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)愈發(fā)激烈.因此，各行業(yè)對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才的需求也日益增長(zhǎng)，這一社會(huì)人才需求的變化，對(duì)學(xué)校教育教學(xué)工作提出了新的要求，創(chuàng)新型人才成為學(xué)校人才培養(yǎng)的主要目標(biāo).本文從教學(xué)理念、思考探究、知識(shí)應(yīng)用以及教學(xué)評(píng)價(jià)四個(gè)方面入手，重點(diǎn)探究學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效策略，希望推動(dòng)構(gòu)建適于學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，進(jìn)一步提高物理教學(xué)效果和人才培養(yǎng)質(zhì)量.

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新能力；高中物理；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

新課改以適應(yīng)社會(huì)人才需求變化為方向，以教學(xué)目標(biāo)的調(diào)整，推進(jìn)課程改革、教育改革持續(xù)深化，在當(dāng)前階段提出“創(chuàng)新能力培養(yǎng)”的關(guān)鍵要求.高中物理學(xué)科作為一門培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的實(shí)用性較強(qiáng)的學(xué)科，在高中體系中居于關(guān)鍵地位.高中物理學(xué)科擁有大量的實(shí)驗(yàn)資源，即優(yōu)勢(shì)得天獨(dú)厚，實(shí)驗(yàn)?zāi)芤粤Ⅲw化的形式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)、探究興趣，促進(jìn)學(xué)生思考，為其創(chuàng)新意識(shí)萌芽與能力發(fā)展創(chuàng)建良好的教學(xué)環(huán)境.在發(fā)展同質(zhì)化問題日益嚴(yán)重的時(shí)代背景下，創(chuàng)新是時(shí)代打破發(fā)展限制的動(dòng)力源泉，也是人才所應(yīng)具備的適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的核心素養(yǎng)之一.在高中物理教學(xué)崗位上從教多年的筆者將結(jié)合以往總結(jié)的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和問題，以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為突破口，探究學(xué)生思考發(fā)展、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效方法.

1 更新教學(xué)理念，重視核心素養(yǎng)

教師要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力，就要給予學(xué)生自主思考和探究學(xué)習(xí)的廣闊空間，改變傳統(tǒng)階段以教師授課為主的教育理念，突出學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，高中物理教師也不例外.高中物理教師要以培養(yǎng)創(chuàng)新型學(xué)生為目標(biāo)，更新教育理念，重視包括科學(xué)素養(yǎng)、人文素養(yǎng)在內(nèi)的學(xué)生核心素養(yǎng)培育任務(wù)，樹立創(chuàng)新人才培養(yǎng)意識(shí)，轉(zhuǎn)變以往僅關(guān)注結(jié)果與效果的實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念，關(guān)注學(xué)生設(shè)計(jì)、組織、操作、分析與探究的物理實(shí)驗(yàn)全過程，圍繞培養(yǎng)學(xué)生的想象力、創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐創(chuàng)造能力的教學(xué)目標(biāo)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，將物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的重點(diǎn)放置于學(xué)生動(dòng)手操作器材、觀察并探究物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象方面[1].

例如 以高一物理“勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究”章節(jié)的物理實(shí)驗(yàn)“小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”“自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)”為例，教師在講解基本概念的基礎(chǔ)上，組織學(xué)生兩人一組合作完成“小車勻速運(yùn)動(dòng)”“自由落地運(yùn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)，按照步驟組裝實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行完整的物理實(shí)驗(yàn)，記錄小車在平面運(yùn)動(dòng)的時(shí)間、速度，觀察記錄小球在不被施加力的情況下自由落體的快慢、計(jì)時(shí)器做自由落體運(yùn)動(dòng)在紙帶上留下的小點(diǎn)之間的距離變化規(guī)律，結(jié)合物理概念，分析勻速運(yùn)動(dòng)與自由落體運(yùn)動(dòng)速度變化等方面的不同之處.學(xué)生嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)操作，防止因個(gè)人操作而影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果.在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，各組學(xué)生交流觀察的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)比各組數(shù)據(jù)，若學(xué)生發(fā)現(xiàn)本組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與其他小組不同，需要思考實(shí)驗(yàn)過程中的影響因素，明確實(shí)驗(yàn)結(jié)果不準(zhǔn)確的原因，在思考與分析的過程中，發(fā)展科學(xué)思維；在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)過程之時(shí)，強(qiáng)化動(dòng)手實(shí)踐能力.學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)“小車在平面上做勻速運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)計(jì)時(shí)器在紙條上留下的小點(diǎn)之間距離相等；重力大的小球在同一高度的下落速度更快、下落時(shí)間更短，小球帶動(dòng)計(jì)時(shí)器做自由落體運(yùn)動(dòng)，紙條上的小點(diǎn)距離越來越大，意味著小球下落的速度越來越快，物體在做自由落體運(yùn)動(dòng)之時(shí)，進(jìn)行的是變速運(yùn)動(dòng)，存在向下的加速度”.在學(xué)生完成教材中物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，教師提出問題“從教室所在的五樓向下扔一個(gè)小球，你能根據(jù)自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量五樓窗口與地面之間的距離嗎？”引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行延伸思考，嘗試在生活中運(yùn)用物理實(shí)驗(yàn)所得到的知識(shí)，解決生活實(shí)際問題，在學(xué)生思考與動(dòng)手實(shí)踐的過程中，促進(jìn)其思維發(fā)展、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)造思維.有的學(xué)生根據(jù)物體自由落體運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)中求得的小球下落速度，將數(shù)值代入距離未知的樓高計(jì)算公式，求出樓高.每組學(xué)生配合完成從五樓窗口讓小球自由落體的實(shí)驗(yàn)，記錄小球落地所用的時(shí)間，根據(jù)實(shí)驗(yàn)求出的數(shù)值，計(jì)算樓高.各組學(xué)生交流計(jì)算結(jié)果發(fā)現(xiàn)，五樓樓高不確定，但是每組學(xué)生得到的結(jié)果不同，這就需要學(xué)生對(duì)此進(jìn)行深入研究.學(xué)生合作探究明確導(dǎo)致結(jié)果不同的關(guān)鍵要素“小球下落的阻力受到外界環(huán)境的變化，存在不同”.物理實(shí)驗(yàn)多假設(shè)忽略其他因素，而實(shí)際生活則與物理實(shí)驗(yàn)不同，引導(dǎo)學(xué)生樹立生活意識(shí)，促使其能主動(dòng)在生活中應(yīng)用物理知識(shí)，進(jìn)一步強(qiáng)化物理學(xué)習(xí)效果，在實(shí)際生活中情境下，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)造的能力.

2 加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)觀察，促進(jìn)思考分析

知識(shí)輸入是促進(jìn)學(xué)生思考和思維發(fā)展的重要前提，鑒于高中生已經(jīng)具備一定的物理知識(shí)基礎(chǔ)和學(xué)習(xí)能力，教師可適當(dāng)增加自主探究類、觀察分析類實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析、探究，思考實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因，發(fā)展學(xué)生思維，為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造能力創(chuàng)設(shè)良好的課堂情境[2].

例如 以“相互作用——力”為例，教師在講解重力、彈性力，學(xué)生了解物體本身具有重力的基礎(chǔ)上，以實(shí)驗(yàn)的形式向?qū)W生輸入“摩擦力”這一物理概念，教師使用乒乓球發(fā)射器，將發(fā)射力調(diào)至最小，給木塊施加一個(gè)力，在物理實(shí)驗(yàn)情境下，不考慮現(xiàn)實(shí)因素，木塊應(yīng)在平面上一直運(yùn)動(dòng)下去，但是，木塊的速度逐漸減緩，最終停止運(yùn)動(dòng).教師帶領(lǐng)學(xué)生對(duì)平面上運(yùn)動(dòng)的木塊進(jìn)行簡(jiǎn)單的受力分析，畫出木塊受到的推力、標(biāo)注加速度的方向，結(jié)合“木塊停止運(yùn)動(dòng)”這一實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，分析得出“木塊還應(yīng)受到一個(gè)與其運(yùn)動(dòng)方向相反的力”，教師借此向?qū)W生輸入“摩擦力”的概念.教師使用同一力，將重量為原木塊2倍的木塊在同一起點(diǎn)推出去，觀察兩次推出木塊停止運(yùn)動(dòng)與原點(diǎn)間的距離，引導(dǎo)學(xué)生思考.學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)“木塊的重力越大，運(yùn)動(dòng)距離越短，木塊受到的與運(yùn)動(dòng)方向相反的摩擦力隨著重力的增加而加大，因此，木塊運(yùn)動(dòng)距離更短.”教師組織學(xué)生使用彈力計(jì)，拉動(dòng)不同重量的木塊，讓木塊保護(hù)勻速運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，彈力計(jì)將顯示一個(gè)數(shù)值，拉動(dòng)重量較大物體時(shí)，彈力計(jì)的數(shù)值更大，即，物體平面運(yùn)動(dòng)所受到的摩擦力與物體本身的重力成正比例關(guān)系.教師提供重量不同的木塊、粗糙的木板、光滑的木板、金屬板、彈力計(jì)等實(shí)驗(yàn)材料，允許學(xué)生自由發(fā)揮，驗(yàn)證平面運(yùn)動(dòng)物體摩擦力與其重力、接觸面光滑度等要素的關(guān)系.

又如，教師將物體自由落體運(yùn)動(dòng)與拋體運(yùn)動(dòng)兩個(gè)知識(shí)點(diǎn)整合在一起，學(xué)生在教室窗口的同一高度讓重量相同的小球分別做自由落體運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)，另一位學(xué)生站在能觀察小球運(yùn)動(dòng)的位置，使用手機(jī)的連拍功能，記錄作不同運(yùn)動(dòng)的小球的運(yùn)動(dòng)軌跡，區(qū)分自由落體運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)這兩個(gè)物理概念.由于該實(shí)驗(yàn)受到環(huán)境因素的影響較大，若教師要借助該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行更為具體的思考引導(dǎo)，還可借助多媒體教具，在不考慮環(huán)境阻力、風(fēng)力因素的情況下，借助教學(xué)軟件動(dòng)態(tài)模擬小球運(yùn)動(dòng)過程，并在小球落體的同時(shí)，將小球在無力施加、不同力施加情況下的運(yùn)動(dòng)軌跡明確標(biāo)注出來，為學(xué)生提供可觀察的素材，促進(jìn)學(xué)生思考、分析.

3 挖掘生活素材，促進(jìn)知識(shí)應(yīng)用

物理學(xué)科對(duì)生活具有較大的指導(dǎo)意義，引導(dǎo)學(xué)生在生活中觀察物理現(xiàn)象、應(yīng)用物理知識(shí)，是高中物理教師培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要舉措.一方面，教師要通過教學(xué)引導(dǎo)，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理與生活的較強(qiáng)關(guān)聯(lián)性以及物理在生活中的重要性，從而激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣與主動(dòng)性[3].

例如 在“運(yùn)動(dòng)的描述”教學(xué)課堂，教師提出問題“你能將質(zhì)點(diǎn)、參考系等物理概念根據(jù)自己的理解落實(shí)到生活中嗎？”教師播放車窗外不斷向后退的樹木的視頻，給予學(xué)生以參考，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合自己的生活經(jīng)歷，學(xué)習(xí)物理概念.有的學(xué)生分享自己乘車的經(jīng)歷“在紅燈轉(zhuǎn)綠燈車輛之時(shí)，自己乘坐的汽車還沒開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，旁邊的車向前行駛，我會(huì)覺得是自己乘坐的車輛在向后退，產(chǎn)生車輛行駛的錯(cuò)覺”.教師引導(dǎo)學(xué)生將自己的生活經(jīng)歷與物理知識(shí)聯(lián)系在一起，結(jié)合生活素材，明確物理概念，思考產(chǎn)生錯(cuò)覺的原因，認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在生活中的重要性，從而能發(fā)揮主動(dòng)性自覺學(xué)習(xí)物理知識(shí).

另一方面，學(xué)生的生活經(jīng)歷和體驗(yàn)均可被教師開發(fā)為物理教學(xué)資源，尤其在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，教師引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活，能促進(jìn)學(xué)生從生活角度對(duì)物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行更為深刻的思考與分析.

例如 以“超重和失重”教學(xué)為例，教師分享自己乘坐電梯、飛機(jī)、玩過山車的經(jīng)歷和感受，引導(dǎo)學(xué)生回憶自己相關(guān)生活經(jīng)歷以及結(jié)合當(dāng)時(shí)自己的身體感受，對(duì)“超重”與“失重”的概念理解更加精準(zhǔn).教師還可創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件，在協(xié)調(diào)好時(shí)間的情況下，組織學(xué)生乘坐學(xué)校辦公樓的電梯，以親身體驗(yàn)類的物理實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的體驗(yàn)感.

教師還可利用生活中隨處可見的物體，設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)化物理學(xué)科與生活之間的關(guān)聯(lián)性.

例如 在“微小形變”物理概念講解階段，教師隨意選擇一位學(xué)生的課桌作為實(shí)驗(yàn)材料，在桌子上直立兩面鏡子，讓陽光經(jīng)過折射在白墻上呈現(xiàn)光點(diǎn).學(xué)生按壓鏡子中間的桌子，肉眼觀察桌子，并未發(fā)現(xiàn)桌子發(fā)生形變；學(xué)生觀察白墻上的光點(diǎn)發(fā)現(xiàn)光點(diǎn)的位置發(fā)生了移動(dòng)，以光點(diǎn)放大桌子發(fā)生的形變，驗(yàn)證物體發(fā)生了微小形變.再如，教師還可利用乒乓球，用針管在乒乓球表面扎一個(gè)小孔，用針管向乒乓球內(nèi)注射藍(lán)色液體，在注滿液體后，在小孔位置插入最細(xì)的吸管，學(xué)生用手輕微按壓乒乓球，表面看來，乒乓球并未發(fā)生形變；而借助吸管，學(xué)生發(fā)現(xiàn)手指按壓乒乓球，吸管內(nèi)的液面上漲，松開手指，液面下降，乒乓球發(fā)生了微小形變.教師利用生活中的材料設(shè)計(jì)、實(shí)施物理實(shí)驗(yàn)，能將學(xué)生物理學(xué)習(xí)的目光轉(zhuǎn)移至日常生活中，引導(dǎo)學(xué)生樹立生活化學(xué)習(xí)意識(shí)，促使學(xué)生能靈活運(yùn)用各類生活材料，設(shè)計(jì)、實(shí)施物理實(shí)驗(yàn)，觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手創(chuàng)造能力[4].

4 創(chuàng)新評(píng)價(jià)模式，反饋促進(jìn)改進(jìn)

高中物理教師要有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造能力，就需要將創(chuàng)新能力培養(yǎng)這一任務(wù)作為方案設(shè)計(jì)、目標(biāo)確立、過程指導(dǎo)、教學(xué)評(píng)價(jià)的重要依據(jù)，將創(chuàng)新意識(shí)與能力培養(yǎng)作為教學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)，根據(jù)在教學(xué)環(huán)節(jié)觀察的學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)施過程和結(jié)果，評(píng)價(jià)學(xué)生的創(chuàng)新能力提升情況.首先，創(chuàng)新評(píng)價(jià)方法，采用多元化評(píng)價(jià)方法，教師結(jié)合學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果，直接評(píng)價(jià)或間接引導(dǎo)，采用多元方法，對(duì)學(xué)生進(jìn)行綜合評(píng)價(jià).

例如 教師引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)存在的問題，或直接以語言指出學(xué)生存在的實(shí)驗(yàn)缺陷，從知識(shí)、素養(yǎng)、能力、情感態(tài)度四個(gè)方面，做出全面評(píng)價(jià).其次，教師開展教學(xué)工作要始終堅(jiān)持學(xué)生的主體地位，鼓勵(lì)學(xué)生大膽假設(shè)、敢于質(zhì)疑、提出疑問、思考分析，培養(yǎng)學(xué)生的高階思維和創(chuàng)新思維.最后，教師創(chuàng)設(shè)多主體評(píng)價(jià)模式，鼓勵(lì)學(xué)生自我評(píng)價(jià)、相互評(píng)價(jià)，強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力與素養(yǎng)，促進(jìn)其思維發(fā)展.

5 結(jié)語

實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)的重要內(nèi)容和形式，能輔助學(xué)生結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)習(xí)物理知識(shí)、思考實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，促進(jìn)學(xué)生深度學(xué)習(xí).物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的自由空間恰能為學(xué)生思考分析、思維發(fā)展、動(dòng)手實(shí)踐、創(chuàng)新創(chuàng)造提供良好的條件，高中物理教師要以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為核心任務(wù)之一，更新教育理念、重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，運(yùn)用生活素材，促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、觀察、思考與探究，發(fā)展學(xué)生思維，并以科學(xué)的教學(xué)評(píng)價(jià)方法，指導(dǎo)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作有序開展，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造能力、核心素養(yǎng).

參考文獻(xiàn)：

[1]馮禮民.高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的策略探討[J].天天愛科學(xué)（教育前沿），2023（10）：48-50.

[2]姜雪超.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式解析[J].中國多媒體與網(wǎng)絡(luò)教學(xué)學(xué)報(bào)（下旬刊），2023（08）：142-144.

[3]薛正正.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索[J].國家通用語言文字教學(xué)與研究，2022（09）：98-100.

[4]李肖杰.高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的探索[J].中學(xué)理科園地，2020，16（06）：58-59.

[5]謝振忠.基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式探索[J].科學(xué)咨詢（科技·管理），2020（09）：286.