初中物理实验教学中培养学生创新能力的策略探索

初中物理实验作为培养学生科学思维及实践能力的关键媒介，伴着教育改革的深度推进，在人才培养里，创新能力成为核心目标了。就当前而言，人教版初三物理实验教学有模式刻板、学生主动积极性不足等问题，探寻与教材特点相符的创新能力培养途径，在提升物理实验教学质效、实现学科核心素养要求上意义非凡。

一、优化实验设计，激发创新思维

建构主义学习理论重点强调，学生属于知识的主动搭建者，处于自主探索与实践状态时，可更高效地内化知识且激发创新思维，采用对物理实验做优化设计的方式，冲破传统实验“依样画葫芦”的固有范式。

以人教版九年级物理“测定小灯泡电功率”实验为例，传统实验仅要求学生按既定步骤测额定功率，学生思维容易被刻板的实验流程所牵制，教师可围绕三个维度对实验开展优化事宜，引入开放性话题：“怎样利用现有的器材测量小灯泡在不同电压时的实际功率，探究功率与亮度的关系，以减少实验误差？”引导学生从不同方面思考实验方案。待学生分组讨论事宜结束，给出串联滑动变阻器以调节电压、多次测量后求平均值等常规方案，也有小组创新性地提出借助数据采集器自动记录电压和电流的数值，作出功率随电压变动的曲线，在器材改良阶段，学生试着借助手机APP 里的光强传感器，来取代肉眼对灯泡亮度的观察，借助对光强数据与电压、电流数据作同步分析，直观呈现功率跟亮度的对应关系。处于实验进行阶段，学生发觉当灯泡两端电压比额定电压低时，实际功率变低，要是电压高于额定的数值，实际功率渐趋变大，可长时间使用的话，极有可能引发灯泡烧毁，有部分小组还延展探究了不同材质灯丝对功率跟亮度关系的影响。

采用优化实验设计之法，把单一性质的测量实验转化成综合性探究项目，赋予学生更开阔的自主钻研空间，学生在破解复杂问题的过程时段，非但深化了对电功率知识的把握，更在类似实验方案谋划、器材改造等实践里面，有效催生了创新的思维活力，提高了实验设计及问题应对的本领。

二、创设问题情境，驱动创新实践

情境认知理论宣称，知识获取与应用须借助具体情境达成，真实又有挑战性的问题情境能激起学生的认知冲突，唤起好奇心与对知识的渴求，驱使学生积极开展创新实践活动。

在人教版初三物理针对“探究焦耳定律”开展实验教学时，教师构建贴合生活的问题情境：就家庭用电而言，大功率电器使用时电线往往会发热；手机充电时，充电器也会有发烫表现，在这些现象背后，电流产生的热量到底和哪些因素有联系？怎样通过实验做定量探究呢？问题一经抛出，学生兴味盎然，自主构思实验途径。教师把电阻丝、温度计、电源、开关、滑动变阻器等器材拿给学生，启发学生凭借控制变量法开展实验设计工作，各小组分别编排实验计划：一组让电阻以及通电时间不变动，利用调节滑动变阻器实现电流的改变，留心温度计示数的转变情形；二组使电流及通电时间维持原状，采用更换不同阻值电阻丝试验；三组把电流、电阻都固定好，对通电时间做出改变。处于实验推进阶段，电流不断增大、电阻不断升高、通电时间渐长，生成的热量愈多，为达成热量测量的更高精度，学生别出心裁地提出用等质量煤油吸收热量，依靠测量煤油温度的变化计算出热量；有部分小组借助了热敏电阻与数据采集器，实时勾勒温度与时间的变化曲线，当实验告一段落，学生借助实验得出的结论，剖析生活里电线发热、电器起火这类现象，还给出针对情况的预防办法，不要同时启用过多高功率电器，定期查看电线是否老化。

构造与生活贴切的问题情境，把物理实验转变为处理实际问题的流程，学生于探索实验手段、优化实验方案的进程中，主动探求新的思路与途径，不仅使对焦耳定律的理解更上一层，更于实践里培育了创新实践本领以及把物理知识运用到生活的观念。

三、开展合作探究，拓展创新视角

合作学习理论认为，小组合作能实现学生思维的碰撞以及知识的共享，借助交流、争辩与配合，学生可自不同角度思索问题，延展思维边界，催生创新思维火花，实现携手进步。

在人教版初三物理“探究杠杆平衡条件”这一实验中，教师带领学生按4-5 人一组来开展合作探究，各小组针对“怎样准确探索杠杆平衡条件，减少实验误差”进行探讨，成员间分工十分明晰，有成员承担查阅资料的任务，有人编排实验实施步骤，有人着手筹备实验所需器材。在设计实验方案这一阶段，小组成员们各抒胸臆，呈现多样实验思路：有的小组计划对钩码个数及悬挂位置做出改变，对力与力臂开展多次测量；有小组建议借助弹簧测力计对杠杆实施斜拉动作，探索不同角度范畴下的平衡准则；还有小组提议采用数字化传感器即时采集力和力臂的相关数据。于实验实施的阶段，小组各成员配合十分紧密，操作组做的是调整杠杆平衡与读取数据之事，记录组把实验数据详细记录妥当，分析组借助数学手段开展数据处理工作，在数据的分析阶段里，各小组的结论呈现差异化，部分小组经探究得到“动力 ∣×∣ 动力臂 阻力 × 阻力臂”这一规律，因杠杆自重、支点摩擦等因素，部分小组的数据存在一定偏差。针对此类差异现象，教师推动小组彼此进行交流分析，携手剖析误差根源，诸如杠杆在水平位置未平衡引发力臂测量的误差、弹簧测力计使用存在不规范情况等，经过小组间的沟通及经验共享，学生把实验方法予以改进，优化实验操作环节，最终精准推导得到杠杆平衡条件，在合作进行期间，学生从同伴思路里汲取启发，将杠杆原理与生活中像天平、剪刀这样的工具相挂钩，拓展出创新的全新视角。

合作探究模式为学生搭建起沟通协同的平台，学生在思维交汇及经验相互共享里，逐步改进实验途径、升华实验结果，该学习方式不只是培养出学生的团队协作本领，更切实地开拓了学生的创新眼界，提高了学生综合运用知识处理问题的本领。

四、总结

作为培养学生创新能力的关键环节，初中物理实验教学意义重大，凭借优化实验安排、构建问题情境、开展合作探索等办法，与人教版初三物理教材具体内容相结合，能有力唤起学生的创新思维活力，带动创新实践开展，开拓创新视角范畴，教师教学之际要积极实施这些策略，全面发挥物理实验在育人中的功能，为培育具备创新思维与实践本领的新时代人才筑牢根基，尚需进一步挖掘更优的教学策略，连贯增强物理实验教学的质量层次。

参考文献

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