缩略图
Mobile Science

初中物理实验教学中学生创新能力培养研究

作者

王平秀

四川省攀枝花市盐边县第一初级中学校 四川攀枝花市 617100

在新时代人才培养当中,核心要素之一是创新能力。以严谨的实验探究特点而存在的物理学科,给培养学生的创新能力搭建了重要平台。但就目前来看,在初中物理实验教学方面,依旧存在着不少问题,这些问题对学生创新能力的培养效果产生了影响。在物理教育领域,怎样凭借有效的教学策略去提升学生的创新能力,已然成了亟需解决的重要课题。

一、设计探究性实验项目,激发学习兴趣

设计探究性实验项目是培养学生创新能力的重要途径,教师应精心设计实验教学内容,让学生在探究过程中体验发现问题、分析问题和解决问题的快感[1]。探究性实验项目要紧密联系生活实际,注重学生的认知规律和年龄特点,设置合理的探究难度,既要有一定的挑战性,又要照顾到大多数学生的接受能力。在实验过程中,教师要善于创设问题情境,引导学生提出猜想和假设,鼓励学生大胆质疑、勇于创新,通过亲身实践验证自己的想法。教师还要注意培养学生的实验设计能力,引导他们学会选择合适的实验器材、设计实验步骤、控制实验变量,逐步掌握科学探究的基本方法。以人教版初中物理八年级上册第一章《第 3 节 运动的快慢》教学为例,教师可以让学生探究“影响匀速直线运动速度的因素”,通过设计不同质量、不同斜面角度的小车在斜面上运动的实验,让学生自主设计实验方案,测量小车运动的时间和距离,计算速度,分析影响速度的因素。在这个过程中,学生不仅能够掌握速度概念和测量方法,还能培养观察能力、实验操作能力和数据分析能力,增强科学探究的兴趣。探究性实验的开展要注重过程性评价,关注学生在实验过程中的表现,适时给予指导和鼓励,营造民主、开放的实验课堂氛围,让学生在探究实验中获得成就感和满足感。

二、引导学生改进实验方案,培养创造思维

引导学生改进实验方案是培养创新思维的重要途径,教师要打破传统“照方抓药”式的实验教学模式,让学生有机会对既定方案提出质疑和改进建议 [2]。在实验过程中,教师应鼓励学生大胆提出自己的见解,引导他们从多个角度思考实验的优化空间,包括器材选择、步骤设计、数据记录等方面。通过设置开放性问题,激发学生对实验方案的思考,比如“还有什么更好的方法吗?”“如何提高实验的精确度?”“能否简化实验步骤?”等。在学生提出改进意见时,教师要给予充分的发言机会,帮助他们梳理思路,完善方案。以人教版初中物理八年级上册第四章《第 3 节平面镜成像》教学为例,教师可以在学习平面镜成像规律时,先让学生按照教材设计做实验,之后引导学生思考:除了使用光具座和平面镜,能否利用生活中的其他物品来验证光的反射规律?有的学生提出使用手机屏幕和激光笔,有的建议用镜面纸和小手电筒。教师可以组织学生分组尝试不同方案,让他们在实践中发现各种方案的优缺点,并鼓励他们根据实验效果继续改进。

三、鼓励多种实验方法尝试,提升解决能力

在物理实验教学这块领域,教师肩负着积极引导学生去探索不同实验方法的职责,以此来打破那种单一的思维定式,进而对学生独立思考以及创新解决问题的能力加以培养。学生在尝试多种实验路径的过程当中,一方面能够让自身对物理现象的理解得以加深,另一方面还能对科学探究所具有的多样性与趣味性有所体会。教师可鼓励学生依据已有的生活经验以及知识储备,去设计出颇具创意的实验方案,并且在实验开展期间不断对实验步骤予以优化和改进。当学生提出新颖的实验设想之际,教师需给予其及时的肯定与指导,助力其将实验方案的科学性与可行性加以完善。以八年级下册第十章《第 1 节 浮力》教学为例,教师能够让学生自主去设计测量浮力大小的实验方案:部分学生选取用弹簧测力计直接对物体在水中的重量变化予以测量;部分学生运用排水法,通过对溢出水的重量进行测量来计算浮力;还有部分学生巧妙借助天平,通过对比物体在空气中和水中的视重差来求出浮力。这种呈开放式的教学模式不但能让学生对多种实验方法予以掌握,更为关键的是对他们独立思考、勇于创新的科学素养进行了培养。在实验进程之中,学生经由对不同方法的优缺点加以比较,对浮力的本质有了深入理解,分析问题与解决问题的能力也得到了提高。教师应当引导学生形成这样的认识:在科学探究活动里,往往会存在多种可行的实验方法,而关键之处在于要挑选出最为适宜的方案,这种思维方式对于培养学生的创新能力来讲意义重大。

四、开展科技小制作活动,强化动手实践

开展科技小制作活动很有必要开展科技小制作活动属于培养学生创新能力的一条重要途径,教师借助引导学生制作简单的科技作品,使得学生能够在实践过程当中去发现问题并解决问题 [3]。科技小制作不但能够让学生对物理知识的理解程度得以加深,而且还能使他们的动手能力以及创造性思维得到提升。在制作的整个过程当中,学生需要去查阅资料、挑选材料、设计方案以及反复调试,这些环节当中都蕴含着大量的创新契机。教师要鼓励学生大胆去尝试,引导他们在经历失败之时总结经验,在收获成功之际获得成就感。以人教版初中物理九年级全册第十五章《第 5 节 串、并联电路中电流的规律》教学为例,教师可以组织学生自制简易电流测试仪。学生运用废旧的手机充电器、发光二极管、电阻、导线等材料,在教师的指导之下制作测试仪。在制作期间,学生需要思考怎样正确连接各个元件、如何确保电路安全、怎样提高测试精度等一系列问题。部分学生在实践当中发现,通过改变电阻的连接方式能够扩大测量范围;部分学生想到在电路当中添加开关,这样既方便操作又能节约用电。这些创新想法全部源自学生的亲身实践。通过开展这样的科技小制作活动,学生不但对串并联电路的基本原理予以掌握,而且还培养了创新意识以及实践能力,真正体会到了物理学习所带来的乐趣。

结束语:

综上所述,初中物理实验教学在培养学生创新能力方面具有重要作用,但当前教学实践中仍面临诸多挑战。教师应积极转变教学理念,创新教学方法,为学生提供更多实践机会。通过实施多元化的实验教学策略,能有效激发学生创新潜能,提升其科学素养,为培养创新型人才奠定坚实基础。

参考文献:

[1] 王国品 . 初中物理实验教学中学生思维能力的培养策略探研 [J]. 新课程研究 ,2025,(17):99-101.

[2] 杨有东 . 初中物理实验教学中学生创新能力培养策略 [J]. 亚太教育 ,2025,(04):178-181.

[3] 郑建龙 . 初中物理教学中学生创新能力的培养 [J]. 学苑教育 ,2023,(31):91-93.