在高中物理实验教学中提升学生创新能力的策略研究

发表时间:2021/5/11   来源:《中国教师》2021年2月4期   作者:李伟志
[导读] 在高中物理新课程标准中将“学生的物理素养形成与发展”置于重要位置,

        李伟志
        湖南省长沙县实验中学 410100  
        摘要:在高中物理新课程标准中将“学生的物理素养形成与发展”置于重要位置,而物理实验恰恰是实现学生物理核心素养的重要途径。物理实验具有还原物理知识产生过程,提高学生学习体验的功能,教师要根据物理知识的特点,巧妙应用实验的方法提高学生的参与程度,并在此基础上更新、改进物理实验教学的策略,不断提升高中物理实验教学的有效性。
        关键词:物理实验;创新能力;高中物理
引言
        随着技术的不断发展,高中教学呈现出盘一派喜人的景象,为提升学生能力,教师在开展教学活动的过程中逐渐引入先进的技术和模式增加关于核心素养方面的内容,保证课堂效率的基础上,完善实验流程,丰富教学内容,使得物理思维在动手操作间逐渐形成。
一、物理实验教学在创新教育中的地位
        物理学与科学发展息息相关,具有很强的应用价值和思维方式培养功能,实验是物理学的一个重要组成部分,主要指根据物理实验的目的要求制定实验方案、步骤,设计表格,合理选择仪器,进行正确测量、分析和数据整理,得出结论,以此为依据进行新实验设计,从而形成科学研究方法。实验可以激发学生学习兴趣和求知欲,以生动的形象作用于学生,更好地满足学生好奇心理,形成良好学习动力。在实验中,学生通过观察现象、发现问题、解决问题,既掌握了事物的发展规律,又反映了自身认识规律。实验可以训练学生思维能力,以严格的逻辑思维方法作指导,整个过程都要符合逻辑的连续性,设计时需要推理逻辑和创造性思维;探究时需要比较、判断等思维活动,这些都会无形中提高学生创新意识和创新能力。
        创新教育属于高层次的素质教育,以培养人的创新能力为基本价值取向,推动创新型人才输出。创新型人才必须具备较强的实际操作能力、综合应用能力、科学研究能力以及独立分析与问题解决能力,这些都需要实验教学的实施,帮助学生认识并理解知识的生产与发展,掌握相关技术,养成科学精神和创造性思维习惯。由此可见,物理实验教学与创新教育存在很强的联系性。
二、在高中物理实验教学中提升学生创新能力的策略
        1.从物理现象出发,培养学生的物理兴趣
        人类的创新建立在对某一领域具有研究兴趣的基础之上,所以在实践中教师就需要让学生对物理学科产生浓厚的兴趣。但在现阶段的物理实验教学中,教师更多的是采取以自身为主导的讲解式教学方法,虽然对物理实验讲解得颇为透彻,但学生始终处于被动接受的状态,缺少主动的参与和思考,这会使一些学生丧失对物理学习的基本兴趣,也就不能提升学生在物理实验的学习中获得的创新能力。在物理实验教学中,教师就应该将以自己为主导的授课过程转化成由学生主动观察并进行思考学习的过程,从而使学生能够在主动观察的过程中,真正发现物理学科的奥秘。
        例如,在进行“静电屏蔽”的实验教学中,教师不应该直接为学生讲解与剖析实验,而应该从展示实验现象出发,让学生进行观察。

教师可以为学生提供以下实验:将一只小鸟放在一个金属笼子里,然后将静电感应器与笼子外壁连接起来,通过摇动静电感应器的手柄让笼子外壁不断激发出火花。因静电作用,笼子里的小鸟并未受到任何影响。这一实验现象带给学生视觉上的冲击和常理上的冲突,就容易让学生在观察实验现象时产生浓厚的兴趣和思考,如此就可以逐渐将学生对物理学科的兴趣培养起来,为其创新能力的培养奠定基础。
        2.改革实验教学模式,提高学生实验能力
        教学模式指在一定教学思想指导下,围绕某一主题,形成的系统性教学流程。传统高中物理实验教学中,局限于理论知识的验证和实验仪器的操作,停留在照葫芦壶瓢的状态,学生的主动性和创新意识根本没有被激发出来,达不到实验能力和创新能力的培养目的。从新课程改革来看,创新教育中的高中物理实验教学可以围绕着“诊断性评价→提出要求→实验研究→讨论讲解→设问答疑→教学检查→结果验收”的模式展开。
        以“探究小车速度随时间变化的规律”实验教学为例,首先设计基本调查问卷,掌握学生对该实验相关量的了解程度和实验态度。其次,提出问题“物体运动规律有很多,该如何探索物体所蕴含的规律呢?”让学生结合课本整理实验所需仪器,包括打点计时器、低压交流电源、导线、小车、纸带、复写纸、刻度尺、钩码、带滑轮长木板等,并思考实验仪器该怎么安装放置等,针对学生存在的问题,有侧重性的提出要求。紧接着进入实验探究环节,以小组为单位,先讨论实验时应该注意什么,比如“先...后...随后...”等,按自己预先设计好的计划,在预习的基础上进行实验,积极发现问题,勤于思考,寻求答案。之后进入设问答疑环节,教师要有意识的把一些问题留给学生自己去解决,比如“怎样选取纸带上的点?”、“如何计算出所取点的瞬时速度?”等,但学生解决不了时,教师再进行适当引导与点拨。最后进行教学检查和实验验收,通过评判学生在实验中的具体表现,帮助其养成良好的学习习惯。
        3.实施开放性、课外实验、社会实践
        面对高中物理新课程改革下的实验教学目标,物理教师在优化和改进实验教学的时候,还要增加开放性实验教学、课外实验教学,丰富实验教学内容,优化实验教学效果。一方面,高中物理教师在开展开放性实验教学的时候,应指导学生自行设计实验方案,并结合自己的实验方案、实验补助等,进行验证;另一方面,教师在优化物理实验教学的时候,还必须要拓展实验教学内容,引领学生积极开展课外实验,使得学生在课外实验中,发展自身的物理核心素养;最后,教师还应该指导学生利用所学的物理知识,积极开展课外实践,促使学生在动手实践的过程中,深化所学的理论知识,发展自身的物理核心素养等,最终实现自身的全面发展。
结束语
        综上所述,核心素养的提出为深化立德树人的教育理念开拓了研究方向,顺应教学改革的基本内容,逐步开展符合社会需要的教学活动,解决学生在能力提升提升方面的问题,夯实实验流程和步骤,强化学生的动手能力和操作水平。
参考文献
[1]谢振忠.基于创新能力培养的高中物理实验教学模式探索[J].科学咨询(科技·管理),2020(9):286.
[2]杨林鹤.基于新课程下高中物理实验创新教育存在的问题和策略[J].才智,2020(15):157.
[3]马春.浅谈高中物理实验教学中的创新教育[J].科学咨询(教育科研),2020(3):207.
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