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高中物理实验教学促学生创新思维发展策略探析

2023-08-24钟剑灵

高考·下 2023年5期
关键词:物理学科创新思维高中物理

钟剑灵

摘 要:随着社会和经济的持续发展,教育行业发生了显著变化。校本学科课程设计和课程内容选择等都应站在培养学生创造性思维能力方面着想。所以,在高中物理课堂中,教师应该发挥实验教学的优势,树立学生创新意识和创造意识,有效地培养学生的创新思维和想象能力,从而使学生在课堂中获得全面发展。本文立足物理学科特点,探究了帮助学生建立学科思想的方法,希望能够开启学生的思维之门,使学生积极主动地探究物理知识。建议广大教师应了解学生的真实需求,并结合学科教学内容的基本特点,运用新颖的教学方法,培养学生的创新思维,实现学生长期发展这一目标。

关键词:高中物理;实验教学;创新思维;物理学科

物理学课程内容比较抽象,学生理解起来较为困难,很多知识需要以实验的方式进行传授,所以物理实验课程十分重要。为了激发学生学习主动性,培养学生创造思维,教师需要优化与改进物理实验教学。通过对物理实验的深入研究,不断更新自身教学理念,并通过针对性的教学活动凸显学生在教学中的主体地位。在实验中培养学生创造性思维,对于实现现代教育目的产生了积极作用,这种方法可以增强学生的思维意识,并且将先进的改革思想与物理课堂教学相结合,以增强学生的探究兴趣。通过设计多样化的实验活动,可以推动教学活动高效进行,为学生高质量学习打下基础。

一、高中物理课堂呈现的教学问题分析

(一)学生缺乏主体性

新课标下的物理实验课堂要以学生为核心来进行改革,这样才能保证学生的主动性得到提升。如果在宽松的气氛下进行学习,学生能积极地与教师合作,并主动进行探究,那么就可以用更小的努力,得到更大的成果。而在教学过程中,由于教师忽略了学生在教学过程中的主体地位,導致在教学过程中学生探究问题的积极性和吸收知识的速度受到影响[1]。长久以来,新旧知识的衔接不够理想,造成学生在课堂上陷入“怪圈”,即学生对物理知识的掌握程度较低。在学习中积累了大量问题,学生在课堂学习中就会出现消极情绪。

(二)课堂教学方法固化

新时代的学生有着全新的思考方式,他们在课堂教学环节有着自己的独特需求,对“填鸭式”和“灌输式”模式产生的抵触情绪较为强烈。教师应认真研究这些问题并创新教育方式,以满足学生的个性化需求。但实际情况却是教师所采用的教学方法无法满足学生的需求,在一定程度上削弱了学生的主观能动性,忽略了学生的思想发展[2]。课程的深度不足,导致学生的创造力无法得到充分发展。在物理实验课上,学生很难将所学的知识与实验相结合,很难感受到所学知识的实际价值。学生缺乏创新的、自主探究的、自主学习的环境,所以实际教学的价值很难得到体现,教学无法取得事半功倍的效果。

(三)教学方式缺乏趣味性

通过实际调查可以发现,在物理教学中,教师普遍只采用了常规的教学手段,教学方式陈旧。在教学中,教师只是根据自己的亲身经历与教学经验,对基本知识内容进行介绍和讲解并在课后要求学生做很多练习。这些做法,很难将新的思维方式融入新的教学模式中,从而妨碍了新的教育模式和新的教育理念的整合,影响学生进步。传统的教学方式很难激发和锻炼学生的深层物理知识研究意识,从而制约了他们在物理学习中思考能力的发展。另外,传统的物理教学方式很难引导和提高学生的物理核心素养,因为教学方法的滞后会影响教学效果,这就造成师生在物理教学中自信心不足。

(四)教师的教学能力相对不足

在教学中,许多教师只注重个人的“显现式”教学,而忽视了学生的真实需求。在教师的素质形成进程中,只能依靠个人的体验来进行教学经验总结。在教学设计安排过程中,不注重融入新的教学模式,不注重自身的素质与专业能力的提升。在只讲授教材知识的情况下,要求学生去做许多作业,并把有关的知识要点记下来,只为加强学生对应试技巧的掌握[3]。在教室里,教师普遍只在意教学,而忽视了学生对知识的真正把握,以及物理思想的形成。教师的“怠慢式”教学和落后的教学观念,都会对学生的学习情况产生不利的影响。

二、高中物理实验教学中促进学生创新思维发展的策略

(一)营造良好的实验氛围

在高中物理课堂上,教师要对学生进行创新思维的培养就要创设一个良好的实验氛围,使学生处于一种具有教育意义的学习环境中。在教学过程中,教师要站在学生的立场上进行思考,将学生在解答问题时所采取的各种方式以及在物理教学过程中所获得的差异化的结果都进行考量,着力培养学生的创新意识。同时,通过优良的气氛与班级授课的各方面条件,激发学生的学习兴趣;在物理教学中,学生可以积极地参加知识性、实验性的教学活动,以减轻教学压力;营造优良的实验气氛,凸显出学生的主体地位,促进学生的学习与进步。在积极探究与教师引导、辅助的过程中,达到深化教学实效的目的。比如:在“平抛运动”的相关实验中,教师可以让一个学生从台上扔一支粉笔,然后,学生就会看到,每一个学生扔粉笔的力量都是不同的,粉笔扔出去的距离也是不同的。这个时候,基于实验观察,一些学生可能就会对所观察到的现象提出一些质疑。因此,教师可以利用多媒体的方式,对实验的结果进行更深入的阐释和展示,让其形象、生动地将本堂课程的教学知识传达给学生,将与此有关的实验数据和理论知识相联系,让学生在自己的大脑中对物理知识的理解更加深刻,从而促进学生积极地进行物理知识探究。与此同时,教师可以组织学生利用所学知识进行验证实验,对所学的理论进行进一步检验,从而培养学生的创新意识,增强学生的实践操作能力。

(二)借助实验培养学生的科学创新思维

在新课标高中物理教学改革的背景下,通过对实验教学的改革,培养学生的创造性思维,激发学生的求知欲,使学生在实验的过程中,大胆去思考,产生创造性思维。这将会激起学生的学习积极性,通过多种实验方式,帮助学生对物理知识有更好的认识,并将物理知识运用到日常生活中,来帮助学生去处理各种问题,从而让学生获得的学习结果具有更多富有创造性和综合性的技能,进一步保证学生在物理课堂上可以更好地进行学习。通过营造符合学生需要的、合理的物理教学气氛,并在学生的积极参加下,利用实验的方式对学生的思想素质进行最大限度的提升,让个体化的教育对学生在物理科学方面的创造能力进行培养。比如:在关于“万有引力与航天航空”知识教育过程中,在课堂上,教师可以利用实验的方式,让学生认识到物理知识与航天航空之间的关系。可以将宇航员进行模拟太空飞行的情境引入各种实验。例如:“在食品失重时,怎样进行饮食?”“在个体失重的情况下,怎样进行睡眠?”以实验的方式,提高学生对航天航空知识的认知。航天航空知识也将最大限度地融入学生的探索精神中,这是学生最喜欢的课题[4]。采取现实与课本知识的结合,可以在教师的物理知识解释过程中,对有关的内容进行扩展。通过图片、视频等方法,使学生对物理知识的认识更深一层,打破常规的课堂教学模式。通过必要的环境引导学生进行一些简单的实验,通过自主探索、阅读、实验、观看视频等多种方法,培养学生创新思维,促进学生个性化发展。

(三)融合疑问实施实验,培养学生问题意识

良好问题的设置有助于提高学生的思维能力。在物理课堂的实验教学指导环节,为了确保学生的积极探索精神和问题探究意识能够得到培养,要利用多种实验方式来激发学生的好奇心。在物理教学中,教师可以利用各种知识对学生进行讲解,并且在实施和教学过程中让学生主动地去思考、去探索。教师以提问的方式,一步步地引导学生进行学习,促使学生在课堂内对知识有效理解,从而保证对相应教学理念的渗透和完善。比如:在“探讨功与速度变化之间的关系”的实验操作中,为了引起学生的好奇心,在实验教学开始前,教师可以向学生提出问题:“根据大家对物理知识的了解以及对物理知识的学习过程,请问功与速度的变化之间会存在什么样的关系?”学生根据自身能力和了解到的知识点会给出一定的答案。这时,根据学生的实际经验,让学生自行去做一些实验。教师要与学生合作,对学生的实验过程进行指导,并要对学生在实验过程中出现的失误进行及时的指导改正,同时还要在理论上给予学生一定的协助;利用学生的实验操作,让其解答问题。另外,还要让学生延伸相关的知识,进行实验方式改革。

开展实验教学,不能固执地执着于陈腐的教学思想,要与时俱进。“以人为本”的教育理念要求在课堂上指导学生进行自主探索和自主创新。在课堂上,很多教师都会用提问的方式来指导学生的思维活动,但是却忽视了让学生去发现问题[5]。教师要注重对学生的问题意识进行培育,创造出一个特定的实验情境,让学生的好奇心慢慢被调动起来,主动地去寻找和提出问题,然后用一种科学的方法来指导和帮助学生展开他们的科研实验。在长久以来的应试教育教学中,教师们往往把所有的事情都自己解决、做完了,而没有让学生去实践参与,在某种程度上节省了一些时间,却并不利于学生的创造性思考能力的发展。为此,要给他们一个自由发展的舞台,并培育学生的问题意识。

(四)融合多媒体完成实验,促使学生形成延展性创新思维

媒介方法将恰当地协助教师展现出所教授的知识,符合新课标下学生创新思维的要求。利用多媒体的教学手段,把一些在教室里很难实现的操作性实验,用录像的形式展示出来。可以随时暂停、随时回放,传递给学生严谨的实验操作习惯。而视频中的实验,也将其他学校教师在物理知识的讲解中所采用的方式相融合,可以促进学生的延伸式创新思维,使学生获得多样化的物理学习体验。比如:可以在“重力势能”的教学中,利用多媒体教学手段。教师在教学中先演示各种仪器的操作方法,再利用多媒体技术进行教学。然后,通过演示在该实验的各个环节中所涉及的一些相关的理论,要求学生结合一些相关的理论依据对该实验进行总结,并将物理学的相关理论和教学手段相结合,实现了“网上联机作业”。不同学校的学生都可以利用多媒体的形式,互相沟通,讨论他们在实验中的操作与发现,观察过程中遇到的问题。在沟通过程中,可以培养出一种可扩展的创造力,从而促进课程的顺利进行。

(五)优化实验过程

在物理实验中,通过示范的方式来展示一些基本的物理问题,也可以把一些实验技巧以一种形象的方式传达给学生,这起着非常关键的作用。在实验课上,教师应注意实验的设计和材料的选取。这样的目的有:第一,使学生能够更方便地观看到实验的全过程,其中包含了实验设备的装配与操作。第二,要强调动作的规范性,教师在做示范的时候一定要动作利落,不要拖泥带水,要不然就会对学生造成不良影响。对于在教学中出现的关键环节,教师要有足够的耐心,并对其进行详细说明。在进行演示实验的时候,教师一定要保持正确的心态,要有秩序地进行设备的装配,不要让设备的运行出现混乱,对实验的结果进行详细的分析,要做到严谨、科学、一丝不苟,将积极的情绪传达给学生,为学生做一个好的表率。此外,在教学中使用的设备要多样化。一位好的教师,应当主动创造出符合自己的教学方式的实验,可以使用身边的物体,比如铅笔、橡皮等來进行实验。由于这种物质在日常生活中很普遍,所以在进行实验时,可以使学生有一种熟悉的感觉,从而更能调动起学生做物理实验的积极性。比如:在讲授“牛顿第二定律”和“自由落体运动”的时候,教师可以让学生做一些实验,仔细地观察力与速度和质量的相互影响,让学生有充分的时间来探究。此外,教师还可以让一位学生来做“自由落体”的“抓尺实验”。在此基础上,通过“抓尺实验”,引导学生分组做一次新的、简单的、有规律的、有节奏的实验活动[6]。这样既能使学习氛围更加生动,又能使学生的学习效果更好。这种新颖的实验方式,可以让学生快速了解自由落体的有关知识,并且可以在现场就获得材料,节省时间和精力。

结束语

总之,在高中物理教学的新阶段,对教学方式进行科学研究,对相关的基础科学问题进行实验探究,制订合理的教学计划,目的就是使学生具有创造性的思维能力。在这种新的教学方式下,学生能够及时地了解到自己所学的知识。除此之外,还要考虑到学生在物理教学中的感受,对教学背景、教学环境实施转变,这样才可以在教学过程中切实贯彻实施素质教育和创新教育,对学生的学习结果进行最大限度的提高。在进行物理教学过程中,可以让学生产生一种良好的创新思维和严密的做事思路,这将为学生今后的综合学习和发展奠定一个良好的基础,从而在物理课程中实现对学生的全面的教育。

参考文献

[1]任慧.高中物理实验教学中学生创新能力的培养策略[C]//广东省教师继续教育学会.广东省教师继续教育学会第五届教学研讨会论文集(二),2022:205-207.

[2]焦琪.高中物理实验教学中学生科学思维能力的培养[D].哈尔滨:哈尔滨师范大学,2022.

[3]高李杨.高中物理实验教学中学生创新思维的培养[J].试题与研究,2019(36):62.

[4]刘存贤.高中物理实验教学中学生科学思维能力的培养初探[J].新课程(下),2019(10):203.

[5]王元荣.高中物理实验教学中学生创新思维的培养[J].中学课程辅导(教师通讯),2019(20):8.

[6]张琦.高中物理实验教学中学生发散思维能力的培养浅析[J].试题与研究,2019(14):121.

本文系江西省教育科学“十四五”规划2021年度研究课题“基于新课标的高中物理实验创新探究”(课题编号:21PTYB173)的研究成果之一。

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