高中物理实验教学中培养学生创新思维能力的途径
朱志宝
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朱志宝,. 高中物理实验教学中培养学生创新思维能力的途径[J]. 物理进展,2023.1. DOI:10.12721/ccn.2023.157221.
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,提出发展学生创新思维的价值,然后从教学实践出发,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。
关键词: 高中物理;课堂教学;思维创新;实验指导
DOI:10.12721/ccn.2023.157221
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实验教学作为高中物理课程效果提升的重要抓手,在现代高中物理教学中扮演着重要的角色。当前高中学生在学习物理过程中,主要是通过教师课堂讲授进行被动式的理论学习,对于物理实验接触较少,导致对于物理课程的学习难度较大。作为高中物理教师,应该积极积累自身的物理实验的指导能力和先进经验;在课程设计过程中,应该转变传统应试教育的教学模式,重视物理实验,通过“做实验”代替“讲实验”,从而提升物理课程的教学效果,激发学生的物理学习兴趣,促进其对于抽象理论知识的掌握,不断提升高中物理实验教学的授课效果。

一、高中物理教学时发展学生创新思维的价值

(一)发展学生想象力

高中物理学科具有一定的抽象性特点,因此想象力对于本学科而言意义非凡,即学生只有拥有足够丰富的想象力,才有可能让抽象知识以更为生动、有趣的面貌呈现在自己面前,从而产生更加良好的物理学科学习效果。而在高中物理课堂教学实践中,教师对于学生创新思维有意识的培养和塑造,正可以极大地激励学生形成对于物理知识本身的探索兴趣,因兴趣而生热情,因热情而有想象。

(二)提升学生探究力

学生对于物理知识所产生探究与实践能力的过程,是和创新思维形成过程高度统一的,这同样是受物理学科特点所决定。正因为这样,高中物理教师应当注意到二者的相互统一关系,从创新思维发展的角度,为学生提供探究与实践能力发展的机会。只有进行这方面的有效尝试,学生才会因为进入到物理学习与实验状态,拥有对于知识的较强创新思维,并因创新思维的启发而形成足够应用的探究能力。

二、以实验创新带动思维创新的教学有效策略

(一)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。

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。

(二)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。

(三)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。

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。

三、结语

综上所述,创新是一个民族进步的灵魂,随着社会的快速发展,创新型人才成为现代社会的迫切需求。在高中阶段,物理实验是培养学生创新能力的主要途径。高中生在实验观察和操作的过程中会对物理知识不断地进行摸索和研究,使学生的综合能力得到有效的锻炼。

参考文献:

[1]李骏.高中物理实验教学中创新思维能力的培养[J].科学咨询(教育科研),2020(10):297-298.

[2]梁国平.浅谈高中物理实验探究教学与学生创新能力的培养策略[J].科学咨询(教育科研),2020(05):241-242.

[3]韩莲.如何在高中化学实验教学中培养学生的创新思维能力[J].西部素质教育,2020,6(01):70-71.

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