高中物理实验教学中培养学生创新能力的途径

高中物理实验教学对学生科学素养提升有着十分关键的作用 , 实验不仅用以检验理论、掌握知识 , 同时也是发展学生观察能力、分析能力和创新能力的有效途径。然而实验教学存在模式比较单一、缺乏创新契机、学生参与程度不高、不能够很好地调动学生的创新潜力。培养创新能力必须贯穿于实验设计、操作实践、解决问题以及思维拓宽等方方面面。

一、高中物理实验教学与创新能力培养理论基础

（一）实验教学的教育价值与功能

高中物理实验教学在教育过程中有重要意义和多种功能，一是可以将抽象的物理理论同具体的实验现象联系起来，让学生领会基本概念、规律和原理，提升知识的应用水平。二是实验教学重视动手操作和探究过程，有益于培育学生的观察能力，剖析能力以及解决问题的能力。三是实验教学给予学生自由探寻，头脑创新的场地，推动科学思维模式的形成，培养创造才能，四是通过实验进程中的合作、交流，学生的团队协作能力和交流能力也能得到锻炼，做到知识，能力，品质的全面发展。

（二）创新能力的内涵与构成要素

创新能力是人的一种综合性能力 , 既包括创新意识、创新思维等内在品质 , 也涵盖动手实践、表达交流等外在能力 . 可以说 , 创新能力既是智慧的结晶 , 更是实践的升华。它的内涵包含了思维的独创性、解决问题的灵活性以及知识的应用创新，不仅仅是思维方式的创新，还要具有较强的实践能力和操作能力，要能在不同的情境中灵活应用所学知识[1]。创新能力是由观察、分析和判断能力、想象力和创造力、实践操作能力以及自主学习和反思能力组成，它们互相支持，在学生科学学习和科学实验时形成创新素质。

二、高中物理实验教学创新策略

（一）实验设计自主化与情境化

在高中物理实验教学里，实验设计自主化，情境化是培养创新能力的关键策略。自主化设计可以让学生参与到实验方案的策划，步骤规划和变量选取之中，从而锻炼他们的自主思考和决策能力，情境化设计把实验内容同实际生活或者科研情境结合起来，激起学生的求知热情和探求欲望。这样既推动学生在做实验的时候积极观察，剖析并推断，又促使他们提出新的问题和想法，试着诸多解决方法，自主化，情境化的实验设计有益于培养学生的创新能力，达到实验教学由传授知识向培育能力转化的目的。

例如，说高中物理人教版《探究小车速度随时间变化的规律》实验教学中就可以借助实验设计上的自主化和情境化来培养学生的创新能力。在这个过程中教师不会直接给予学生完整性的实验方案，而是要引导他们从自己的研究目标出发，自主选取小车、木板倾斜角度以及测量仪器还有记录手段，并形成出有个性特点的实验步骤安排。在实验情境的创设上，也会结合日常生活中的实际情况来做一些设想，像模仿交通运动情况之类的，这样就能够让学生把所学知识联系到实际问题上去思考。而且通过自主设计实验过程以及动手实施操作，还能让学生的自主性得到锻炼。在不断去调整实验方案并解决遇到的各种问题的同时，就会激发起他们的创新意识，在此之中完成对物理规律进行深入理解和掌握的能力提升。

（二）多样化实验方法与创新操作

高中物理实验教学当中，多种实验方法以及创新操作是培养创新能力的重要方式。引入多种实验办法，像是开放性实验、探究性实验以及综合类实验，使学生在各种各样的实验环境之下尝试多种操作手法和应对策略。实验过程中注重学生自行安排步骤、调节参数并探寻新路子的实验进程。创新操作旨在启发学生的思维活跃度和创造才能，这不仅拓展了学生亲身操作的经验，提升实验技能，而且引导他们在实验环境中积极寻找问题点，提出自己的设想并通过实验验证其成果，进而发展出系统的科学思维以及创新能力，做到理论学习与动手能力的融合。

例如，高中物理人教版《探究加速度与力、质量的关系》实验课时，老师在教学当中不再局限于传统滑轮、小车的实验装置，而是允许并提倡同学们根据条件自主选取不同的实验装置，如选用不同质量的小车、不同拉力的砝码或者用电子测量工具。实验的过程中同学可以选择自由改变实验的不同条件，可以自由调整如何测量和记录数据，来尝试得到各种各样的数据。这样多样化的方式以及创新的行动，可以更让同学们了解掌握加速度、力与质量的规律，同时也激发了同学们的创新意识，提高了实验探究的能力，提高主动创新的能力。

（三）小组合作与问题导向学习

高中物理实验教学中，小组合作与问题导向学习对于培养学生创新能力而言至关重要。小组合作之下，学生可以互相交流、分担任务，在实验中一道分析问题，一道解决问题，从而激发出团队智慧与创新思维，而问题导向学习则以具体的科学问题作为引导，促使学生自行设想假设、制定实验计划并加以验证。在此过程当中，不但实验操作技能被学会，而且观察、分析与解决问题的能力亦得到锻炼 [2]。小组合作加问题导向这样一种组合，使实验教学从单纯的操作性向探究式转变，在此过程中，一个主动思考、创新实践并得以成长的平台便呈现出来了。

例如，高中物理人教版《探究平抛运动特点》实验教学中，在课堂上教师设置核心问题：“平抛运动在水平和竖直两个方向的运动有什么关系？”，引导学生带着问题去探究。学生小组内分工合作，有的学生负责搭建实验装置，有的学生负责数据测量与记录，还有的学生负责分析实验结果。小组间学生互相讨论，完善实验方案，尝试用不同的方法得到更准确的结果。在解决问题过程中，学生不仅加深了对平抛运动规律的理解，还能培养合作精神、提升创新思维，学生能提高自己提出问题、解决问题的能力。在实验教学中，知识掌握与创新能力相融合。

结论：

高中物理实验课对于提高学生的创新能力有着重要意义 , 通过自主设计物理实验、进行探究性操作、学科交叉融合与信息技术的结合等。学生不仅可以掌握相关的物理知识和实验技巧 , 更能激发学生的创新意识、问题解决水平和动手实践能力。未来的物理实验课程还会更加侧重于发挥学生主体性、个性化学习以及培养创新方面的能力发展 , 教师会采用更多种的教学手段以及制定一套适合科学化教育标准 , 让学生产生兴趣去主动参与实验活动 , 从而培养并提高创新能力 , 帮助高中生更好地适应新时代的发展需要。

参考文献：

[1] 罗旭昉 . 高中物理实验教学中培养学生创新能力的途径 [J].数理天地 ( 高中版 ),2025,(06):134-136.

[2] 高健. 高中物理实验教学中培养学生创新能力的策略研究[J].高考 ,2025,(07):101-103.