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摘 要：实验属于高中物理教学之中的重点与难点，对于巩固学生课堂所学理论成果，助力其 物理学科核心素养发展至关重要，而实验创新与学生思维创新之间的关系，更是获得了教育者的普 遍认同.为了善加利用这种关系，取得物理教学的突破，现基于高中物理实验制约学生思维创新性 的情况，提出科学性、安全性、趣味性等实验创新原则，并在遵循这些原则的前提下，从教学实践出 发，进行进一步的物理实验教学优化思考.思考结果表明：物理实验教学的创新效果越好，学生也将 越能取得理想的思维发展与创新效果，并在后续学习中服务于其能力进步.
创新是时代发展与社会进步取之不尽，用之不 竭的动力源，如果缺少创新，便无从谈起人类物质与 精神条件的改善.具体到教育领域，学习者创新思维的培养必然成为当前时期各门课程教学之中一贯的内容，例如物理学科本身以实验为要点，而实验对于 高中生创新思维发展意义重大，便更应当突出实验 教学活动中隐含的创新引导潜能，也就是有把握物 理实验时机，以较强的针对性对学生的创新思维理 念进行培养.显而易见的是：通过实验内容、实验方 法等方面的创新调整，将更接近于学生思维创新的 理想境界.
1 高中物理实验制约学生思维创新性的情况
物理学是一 门侧重于实验的基础类学科，教师在学生探究学科内容期间，应当避免其单纯接受知 识的传授，而是要努力为其营造接近于真实的物理 情境，使之在课堂中经历从知识体验到知识获取再 到知识应用的全过程.然而实际物理教学期间，个别物理教师存在教学理念落后的问题，将原本能够丰富化与拓展化的物理实验以理论灌输的形式呈现出来，导致物理实验缺少创新性.其一，实验方法过于 传统，在黑板上或者在多媒体平台上“ 做”实验，使 一些新课标要求学生分组完成的实验，用统一示范方法来代替;其二，实验过程和理论讲解过程相分 离，无法让学生因为实验而体会到理论知识的本质; 其三，实验操作环节过于粗放，学生在实验过程中认 知不多、收获不丰;其四，实验距离生活较远，教师所 做的一些所谓创新努力，不容易为学生所接受.由于 这几方面问题的制约，高中生在逻辑思维能力与对 事物认知能力方面收获甚微，由此造成其创新思维 发展受阻.
2 以实验创新带动思维创新的教学设计原则
基于上述论述完全可以认为，高中物理实验教 学创新，将为学生思维创新创造条件、提供机会，以 实验创新带动思维创新的教学设计应在遵循下述几项原则基础上，才能取得更理想的效果.
2.1 教学设计科学性
科学性原则是物理实验创新设计之中最基础性 的要求，它侧重于强调所有实验设计方案的提出，以 及应用实验原理、选择实验器材，还有对实验数据进 行处理等，均要有科学依据作为归依，并保证处理方 式的正确性，只有这样才能在实验中既真实又客观地反映揭示物理概念、揭示物理规律，并因此取得创 新思维的发展.
2.2 实验过程安全性
所有物理实验活动均需要以安全性为前提，实 验创新时，同样应当依托规范化操作来保证过程的安全性，只有这样才能使学生置身于理想的思维创 新活动空间之内.例如实验过程中，实验仪器应当避 免损坏，要做好仪器维护、检查，找准仪器的操作时 间等，再如师生应当在人身安全方面形成强烈意识， 在高压绝缘、药品及放射性物质取放诸多方面养成 规范操作的习惯，等等.
2.3 实验流程趣味性
学习者思维拓展与创新，同其所面对学习内容， 所应用学习方法趣味性程度之间的关系，已经有相 当丰富的研究成果.对于物理实验而言，越有趣的实 验流程，越容易让学生获取思维创新机会.为此，高 中物理实验创新应当保证趣味性原则的落实，在创新设计时充分考虑学生心理特点及认知水平，让 “ 新“、“奇”、“趣”的实验服务于学生发展.
3 以实验创新带动思维创新的教学有效策略
3.1 做好直接创新实验
对于物理学科而言，它的定义、定律、规律等均 建立于大量实验基础之上，教材对于相关的实验给 予一定表现，教师在实际教学时，应当重视教材内 容，以之为桥梁纽带，做好实验的直接创新工作.这 将让学生找准目标，以目标为牵引，在完成实验探索 任务的同时，取得一定的思维创新成果.具体讲，教 师需要根据物理特性、课标要求、教育教学实际情况，尊重学生在学习期间的个性化发展追求，进行富于科学性与趣味性的物理实验教学设计.为了达到 理想的设计效果，教师可利用课前备案、计划设计、 情境构建、问题创设等角度的充分思考，对教学机制 加以完善，从而让学生在实验状态下因兴趣学习与 主动学习而取得思维创新成果.在此期间，考虑到物 理实验教学内容的丰富性，教师还可对课堂和教材 范围之中的内容进行适度拓展，积极丰富实验教学 资源，例如借助微信、QQ 等平台寻求家长的帮助， 或者布置有家长支持的实验任务等.经过丰富的内 容，同样是实验直接创新的组成部分，它们将共同成 为学生思维创新的强劲推动力.
现以“重力与重心”一课的实验为例，说明做好 直接创新实验的方法.课堂上教师可借助自制教具 与找准实验辅助器材的办法进行实验教学创新设 计，从而引导学生更为深刻地领会与重力有关的知 识.此外教师也可以使学生参与到实验探究活动中 来，让其用 控 制 变 量 的 形 式 制 作 重 力 演 示 器，这 均是使其思维创新发展的有效做法.例如有些学 生基于实 验 目 标 要 求，借 助 塑 料 瓶 盖 、胡 萝 卜 等 进行实 验：使 瓶 盖 一 端 插 带 有 半 根 胡 萝 卜 的 竹 签，在胡萝 卜下移至瓶口 一 端时，它保持稳定性， 而若远离瓶口则会表现出不稳定的特征，从而可 以认定：在 支 持 面 固 定 时，物 体 稳 定 度 同 重 心 高 度保持反 比 关 系.接 下 来 大 家 再 据 此 实 验，探 讨 自身走路重心变化情况，可在巩固认知成果的同 时，得到思维创新的另一宝贵机会.
3.2 形成实验开放机制
形成实验开放机制，使实验与理论部分融会贯 通，是另一促进学生思维创新的方式.传统物理实验 教学，资源与方法受到比较严格的限定，学生在了解 物理教材中的基本概念、定理、规律，并对实验步骤 与实验结果有明确预知后才进入到实验状态，实验 和理论相互分开，因此实际实验教学不具创新性，效 果也往往流于表面.这种实验仅作为验证教材结论 的一种方式而存在的做法，很显然无益于推动学生 创新思维发展.因此当前阶段的高中物理实验教学， 可利用开放实验资源与方法，使实验与理论教学相互渗透，从而促进学生提升物理知识学习的质量与 效率提升.
3.3 细化实验操作环节
为了帮助学生全面学习物理原理，教师需要引 导学生仔细审题，把握住实验要求中的重要信息，同 时对实验操作加以细化，因细节认知而获得思维创 新的更有利渠道.为了达到这一理想的教学效果，教 师应在实验教学期间，做正确实验操作的亲身示范， 并考虑到不同实验类型操作难度的区别，合理化地 进行实验策略安排.关于这一点，尤其要重视那些复 杂程度较高，可大量展示细节的实验，因为学生对于 实验操作流程的认识比较狭隘，甚至有同教材叙述、 课堂讲解相抵触之处，所以可能造成其操作实验 的不成功，对于细节的观察 、思考不到位，或者不 能正确处理突发状况等，难以产生实验课堂应有 的效果.为此教师则可在示范期间细化说明或展 示实验环节，使细节也能够做到同教材内容的环 环相扣，这样才会让学生在自主操作时比较扎实 地把握有关内容.
例如当开展物体平抛运动规律探究、圆周运动 规律分析这类复杂程度较高的实验时，相关实验器 材较多，并要求实验参与者严格控制物体初始条件， 若缺少支持，学生实验很难取得成功，思维创新更是 无从谈起.像平抛实验过程中，水平槽不水平、抛出 坐标原点不处于水平槽端点、释放小球位置每次不 相同等，均可能对小球平抛轨迹描绘造成不利影响， 极易出现结果的较大误差.这时教师可向学生反复 强调实验操作如何把握细节的问题，使学生因细节 细化处理而真正理解实验原理，明确实验各环节的 意义，特别是对易错操作可产生清晰、透彻的理解. 当然，对于操作难度较低的实验，教师同样不可放弃 细化实验操作环节，而是要督促学生借助反思操作， 加深对于实验各步骤的了解，在细节处找到思维创 新的关键点.
3.4 突出实验生活导向
现实生活是所有知识形成的沃土、最终的归宿， 即所有的学科知识都从现实生活中来，也要将其作为最终的服务和应用对象.在指导学生参与物理实 验活动时，若教师一味借助常规课堂教学模式，忽略 学生对于生活实际的追求，则最终的物理实验教学 效果，以及学生相应的认知体验都将大打折扣.所以 按照陶行知“生活即教育”理论，教师在开展实验教 学时，应注意从生活视角进行创新性的探索，借此机 会给学生以思维创新的提示与引导.也就是说：在平 时物理实验教学时，为使学生创新思维得到锻炼与 提升，要在联系学生生活实际的前提下，使之有机会 把生活之中的素材应用到实验流程中来，或者借助 物理实验知识，对现实生活之中的特定物理现象加 以解释或验证，从而帮助学生更为有效地进行实验 探究活动，突出实验创新与思维创新二者之间的关 联性.
高中物理实验教学对于高中学生综合能力与学 科核心素养发展的意义重大，而实验教学的创新则将突出影响学生的思维创新，考虑到二者关系的紧 密性，作为物理教师，应当紧随时代脚步，革新教学 观念，基于本文所提及的科学性、安全性、趣味性三 原则，进行实验教学策略的多角度调整，以使之接近 于理想创新状态.上面做好直接创新实验、形成实验 开放机制等角度的探讨，是笔者近期思考所得，希望 可以在一定程度上，起到用实验创新促进学生思维 创新的效果.
参考文献：
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