高中物理定律教學中培養創新思維的策略研究

劉麗娟　閆毅成

摘 要：伴隨新高考政策的落地，人們越來越重視學生創新思維能力的發展，對高中物理教學提出了新的要求。創新思維能力是物理核心素養的重要組成部分，而物理定律在物理知識中有著重要的地位，在物理定律教學中一定要重視培養學生的創新思維能力，借助有效的教學手段，實現高中物理課堂教學的高效性，為學生后續的發展提供力量支撐。文中主要就高中物理定律在教學中培養創新思維的策略展開研究。

關鍵詞：高中物理；定律教學；創新思維；策略研究

當前，新教育政策持續推進，對于學生的發展提出新的要求，對于社會的建設發展具有重要意義。目前的教育改革是社會發展的重要趨勢，是對以往教學模式的變革。高中物理學科是一門具有實用價值、很基礎的自然科學，對于學生思維發展和社會進步有著舉足輕重的意義?！吧倌曛莿t國智，少年強則國強”，高中物理教師一定要發揮物理學科的作用，結合學生的實際情況，設計科學合理的教學方案，讓學生在課堂教學中探索物理知識，鍛煉創新思維，提升學生的物理核心素養，幫助學生樹立良好的學習意識，實現高質量的物理課堂，讓學生更加喜歡物理知識，為成為“有理想、有本領、有擔當”的三有新人打好基礎。

一、物理創新思維概述

現階段我國將教育重點集中于學科核心素養的培養方面，核心素養逐漸得到了廣泛的重視和關注，雖然在核心素養的表達方面存在差異，但是具體內容保持著統一執行。我國新課改強調要積極落實立德樹人根本任務，促進學生逐漸形成正確價值觀、必備品格和關鍵能力，適應未來的發展需求。物理學科的核心素養涵蓋了物理觀念、科學思維、科學探究、科學態度與責任等幾個方面，這是三維目標的發展和拓展，物理學科教學將促進學生思維發展作為教學的核心。創新思維就是借助新的技術手段解決問題的思想過程。要想達到提高學生創新能力的目的，就必須培養學生的創新思維。利用創新思維，讓學生對事物有更深刻的認識，引發更加新奇的思考，然后借助事物之間的內在聯系來探索更多知識。在高中物理課堂中，教師要對學生進行正確的引導，讓學生自覺地投入物理知識的探索之中，提升學生的物理思維，培養學生的自主學習探索精神，讓學生把物理知識與日常生活實際結合起來，增強對物理知識的認知與應用，實現高質量的物理課堂。學生的創新思維得到培養后才不會故步自封，實現被動獲取向主動探究轉變，在求新求變的過程中更好地提出問題和處理問題。新課標要求物理教育以知識作為主要載體，逐漸實現創新思維能力發展的目標，獲得更加顯著的收益和效益，實現思維的可持續發展。

二、培養學生創新思維的意義

當前，社會發展進入新的階段，科學技術不斷革新，創新在社會發展中具有越來越重要的意義。所以，社會發展需要大量的創新人才。學生是國家的未來，需要教師重視學生創新能力，培養學生的創新思維，不斷滿足社會發展的需要。所以，高中物理教師需要重視教學模式的革新，為學生構建科學的物理課堂，讓學生有效地融入物理知識探索之中，不斷提升學生的物理創新能力，加深學生對物理知識的認識，體會到創新的重要意義，為社會發展貢獻力量，為社會主義事業建設提供所需人才[1]。創新思維的培養對于學生核心素養的發展及學生自身成長都具有非常重要的意義，教師在教學過程中需要正確認知創新思維培養的重要價值，始終對學生思維發展保持重視和關注，創新教育方式以滿足創新思維培養需要。

三、高中物理定律教學中培養學生創新思維能力的策略

在高中物理定律教學實際中，需要結合學生興趣、掌握知識情況和學?，F有條件，為學生設計科學的學習目標?，F針對物理規律教學提出六條建議：

（一）依據學生興趣，教師自制實驗培養學生的物理創新思維

在高中物理定律教學實際中，教師在進行課堂教學設計時，需要深入研究物理教學內容，充分了解學生的實際，設計具有趣味性的教學活動，讓學生更好地了解物理規律獲得的過程，領悟前人的思維方法，才能培養學生的思維能力，提高學生的創新思維水平，讓高中物理課堂教學順利運行，為學生后續的物理知識學習提供科學的指導[2]。

例如，在對人教版必修一第四章第一節《牛頓第一定律》進行教學時，教師可以循著伽利略的理想實驗的蹤跡，為學生復原當時的實驗場景，把學生帶入牛頓第一定律知識探索之中，更加深刻地認識到運動與力的關系。教師可以借助自制教具（如圖1），讓學生加深對牛頓第一定律的認識。

為了讓學生更深刻地理解慣性的概念，鍛煉學生分析問題的能力，可以自己制作一個實驗教具：

（如圖2），實驗裝置上方盛滿水的瓶子內部懸掛著質量較大的黃色小鋼球，懸浮著質量較小的藍色泡沫球；下方空瓶子中，懸掛著藍色泡沫小球。在瓶子向右運動的瞬間，提出問題：在瓶子突然向右加速的瞬間，三個小球相對于瓶子將向哪個方向運動？先讓學生進行推理猜測，然后用手機拍攝實驗過程，再進行慢放。學生可以清楚地看到實驗的結果。經過教師分析可以得出物體的質量是慣性大小的唯一量度。該實驗不僅提升了學生的思維能力，而且讓學生理解了“證據”在科學探索中的重要作用。

（二）創造良好的教學環境，培養學生的物理創新思維

在新高考提倡學科核心素養背景下，需要高中物理教師改革以往的教學模式，利用有效的教學手段，結合物理教學內容的實際，為學生創造良好的物理課堂學習環境，這樣學生就會全身心地沉浸在物理知識的探索之中，即使課外時間，也會更加執著對物理現象的探索，來實現高中物理課堂教學的理想性、高效性和延伸性，為學生創新能力的不斷提高提供豐富土壤。教師在教學過程中針對教學內容的差異，創設合適的教學情境，激勵學生主動思考和獨立思考，在小組之間展開深度合作，更好地培養創新思維。學生在課堂上展開更加有效的溝通和交流，師生、生生之間的討論和交流活動均需要在有限時間內完成，這樣才能更好地控制教學節奏，確保教學目標在約定時間完成。

例如，在對人教版必修二第七章第二節《萬有引力定律》進行教學時，教學開始時可以為學生播放一段神舟系列載人飛船的發射過程，為學生創造良好的物理知識學習環境，激發學習萬有引力相關知識的興趣，讓學生體會萬有引力定律的內涵，感受萬有引力定律的重要性。接下來為學生講解牛頓發現萬有引力定律的思考過程，學習對物理問題進行探索分析的有效方法，感受科學的發現方法。學習萬有引力定律的知識，知道萬有引力定律的普遍性，最后為學生講解萬有引力恒量的測定方法，幫助學生提升對萬有引力定律的認知。借助科學的教學方法，讓學生融入物理知識的探索之中，體會到物理知識的科學性和嚴謹性，感受萬有引力定律與日常生活的內在聯系，不斷進行知識探索，鍛煉自身的物理創新思維，提高物理核心素養，有效地運用萬有引力定律相關的知識解決實際問題，鍛煉學生的知識運用能力，充分地體會到物理知識的重要價值，為學生后續的創新發展提供理論指導，提升高中物理學科教學的有效性。

（三）重視問題引導教學，潛移默化培養學生創新思維

在高中物理定律教學過程中，要想培養學生的物理創新思維能力，必須重視對學生進行物理問題意識的引導，讓學生大膽質疑，深入地研究探索自己不理解的知識，在這個過程中鍛煉學生的物理創新思維能力，提升學生的物理核心素養，為學生的良好發展提供科學指導，實現高中物理課堂教學的科學性和有效性[3]。

例如，在人教版必修二第八章《機械能守恒定律》教學過程中，教師需要借助多媒體教學設備為學生展示物體運動中動能與勢能的轉換過程，讓學生觀察演示實驗，引導學生進行機械能守恒的探索，對能量轉換情況進行總結歸納。接下來，為學生呈現具體問題，進行分析探索，學習掌握什么是機械能，知道物體的動能和勢能之間可以相互轉化。感受物理知識的內在聯系，為后面的知識學習做鋪墊。在這個過程中，需要學生深入了解機械能守恒定律的內容和運用條件，增強對機械能守恒定律知識的認識，在實際的問題分析機械能是否守恒，可以把機械能守恒定律運用到實際問題中。在這一課的知識學習過程中，讓學生把物理知識與實際生活中遇到的問題結合起來，感受物理知識的重要意義，更加自覺地學習物理知識。在對問題進行分析探索的過程中，使得學生的物理思維能力得到鍛煉。借助這樣的方式，幫助學生形成問題意識，循序漸進地鍛煉學生的觀察分析探索問題的能力，形成科學的價值觀念，以實現高中物理課堂教學的理想效果。

（四）革新實驗教學模式，培養學生的物理創新思維

在以前的高中物理教學過程中，教師為了把握時間和掌控局面，一般實驗都是教師自己演示，學生只是觀察實驗過程，這樣的教學模式使得學生物理思維能力發展受到很大局限。所以，高中物理教師要轉變教學思想，可以讓學生進行分組實驗，然后相互討論，分析實驗原理，總結歸納出實驗結論。讓學生自己動手探索實驗，研究物理知識的內涵。在這個過程中，學生的物理創造思維能力得到鍛煉，學生的物理實驗能力得到鍛煉，高中物理課堂順利開展，為學生的良好發展奠定基礎[4]。教師要注重學生思維的全面培養，利用日常生活中豐富多樣的教學素材激勵學生聯想和推理，鼓勵學生之間展開深度的交流和溝通，這可以讓學生的思維變得更加活躍。特別是實驗活動是學生非常喜歡的教學內容，學生在參與實驗的過程中可以實現深度的思維碰撞，激活自身的想象力和創造力，積極展開探索和創新。始終保持較強的積極性，將物理創新思維更好地呈現和展示出來。

例如，在針對《導體的電阻》這一節里的電阻定律知識內容進行教學過程中，教師需要根據班級情況，把學生分成幾個小組，引導每組學生合作完成物理實驗，鼓勵學生結合課本上的實驗，小組合作進行實驗探索，借助實際操作探索歐姆定律的知識。在這個過程中，需要教師對學生進行指導，保障實驗的安全性和科學性。在實際的實驗操作過程中，為了防止電表被燒壞，影響實驗的順利進行，需要學生在開始實驗操作之前把流經電表的電流進行科學調整。借助對這一課知識內容的學習，讓學生學習掌握控制變量法以及定性分析的實驗方法。培養學生觀察、分析實驗和對實驗數據進行有效處理的能力，讓學生知道影響電阻的決定因素。（見圖3）這個分組實驗操作以及數據處理鍛煉了學生的物理思維能力，提升了學生的物理實驗的核心素養，為學生后續的知識學習奠定基礎。

（五）激活學生自主學習潛能，培養學生的創新思維

在高中物理課堂教學過程中，教師需要重視學生自主學習能力的發展。教師要結合實際的教學內容，對學生進行科學的分組，為學生布置學習任務，讓學生小組合作自主探索物理知識，在這個過程中，讓學生之間相互合作交流，探尋物理知識的內涵，不斷鍛煉學生的物理思維能力，培養學生的物理綜合素養，幫助學生更好地學習后面的物理知識，為學生的良好發展做鋪墊，實現高中物理教學的有效性，為社會發展提供所需的物理專業性人才[5]。教師在教學過程中要注重學生潛能的激發，每一名學生都擁有獨特的個性和較強的發展潛能，教師必須要將學生有效調動起來，讓他們的潛能逐漸得到呈現，展現出更強的創新思維，更好地適應發展需求。

例如，在對人教版必修三第九章第一節《電荷》進行教學過程中，教師可以對初中所學的電荷知識進行復習，讓學生進一步加深對電荷的認識。在此基礎上，把本班學生進行科學分組，引導學生小組合作學習，探索電荷及其守恒定律，需要學生學習掌握正負兩種電荷及其相互作用，了解電量的概念知識。學習掌握摩擦起電的知識，明確摩擦起電不能產生電荷，而是把物體中的正負電荷做了分離。學習了解電感應現象，明確靜電感應起電不能創造電荷，是讓物體中的電荷進行分離。學習掌握電荷守恒定律，了解與元電荷相關的物理知識。借助對這一課的知識內容的學習，讓學生學會從微觀視角探索事物的本質，鍛煉學生的自主學習能力，讓學生在小組合作學習的過程，鍛煉自身的物理思維能力，培養學生的獨立思考能力，讓學生更加喜愛物理知識，為學生綜合能力的發展提供幫助，實現高中物理學科教學的有效性。

（六）適當進行延遲評價，為學生提供獨立思考的空間

所謂的延遲評價就是在實際的教學活動中，對學生進行延后評價，為學生提供更多的獨立探索知識的時間，讓學生在輕松愉快的環境下探索知識，提升自己的創新思維能力。所以，在高中物理教學實際中，教師要充分利用延遲評價，需要結合實際的教學活動，為學生提供足夠的思考探索的時間和空間，讓學生大膽地探索知識，可以充分地發揮自己的創造思維，不斷地鍛煉學生的創新思維能力，讓學生有效地融入物理知識的探索之中，讓學生深入地了解物理知識，培養學生的物理綜合素養[6]。教師在評價過程中要避免急于給出最終答案，而是要讓學生能夠更好地反思，在反思過程中逐漸形成獨立的結果，給予自己合適的評價，避免教學評價以結果性評價形式出現，而是要為學生提供較為獨立的思考空間，鼓勵學生不斷去探究事物的內在本質。教師在評價過程中不僅可以鼓勵學生自主評價，還可以引導學生之間展開互動和交流，通過相互評價取得更加顯著的結果，在發展學生創新思維的同時，提升學生之間的交流和溝通能力。

例如，在人教版必修三第十二章第一節《電路中的能量轉換》這一課，對焦耳定律進行教學的過程中，教師需要為學生提出以下物理問題：由于用電器把電能轉化成其他形式能的過程，就是電流做功的過程，那么，電流做功的多少及電流做功的快慢與哪些因素有關呢？在這個問題的基礎上，讓學生進行物理知識的學習，引導學生帶著問題探索知識，同時要為學生提供充足的思考空間，有效地運用延遲評價，鍛煉學生的獨立思考能力。借助對這一課知識的學習，需要學生學習掌握電功的概念，了解電功是指電場力對自由電荷所做的功，明白電功的公式，并結合實際問題進行有關計算。需要學生深入學習電功率的概念和公式，在具體的問題中運用電功率的公式進行計算，學習了解電功率和熱功率的區別和聯系。在這個過程中，需要教師給學生充足的時間，利用延遲評價，對學生進行積極引導，讓學生有效地投入物理知識的探索之中，為學生今后的生活和學習提供幫助。

結束語

總而言之，在社會發展新的歷史階段，需要高中物理教師領會新課改精神，結合高中物理定律教學的方式方法，研究學生的實際情況，優化高中物理教學設計，為學生高效學習提供必要的土壤。為了讓學生自覺地投入物理知識探索中，需要教師重視物理問題意識，引導學生大膽質疑。與此同時，需要教師對物理實驗教學進行科學變革，為學生提供實際操作的機會，引導學生小組合作自主探索物理知識，同時要為學生提供充足的思考時間，有效地利用延遲評價?！盁o情境，不命題”，要讓學生把自己所學的物理知識熟練地運用到實際場景解決問題，鍛煉學生的知識運用能力。

參考文獻

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[3]廖文斌.高中物理教學中科學思維的培養實踐：以“萬有引力定律”一課為例[J].中學物理教學參考，2019，48（24）：4-5.

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[5]蘇傳明.在高中物理習題教學中培養學生創新思維能力[J].試題與研究，2019（8）：54-55.

[6]張代豐.關于高中物理實驗教學中培養學生創新思維的實踐研究[J].新校園（閱讀），2018（10）：31-32.