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物理实验教学对培养学生创新能力的作用

时间:2021-01-19 人气:

  摘 要:物理学科的教学离不开实验,而实验是让学生近距离感受物理知识,从直观认识到概念理解,从理论知识转为思想结构的具体过程。在中学物理实验教学中培养学生创新能力是必要的教学工作,对于知识学习、能力提升、素养发展都极为重要,并且实验教学的开展让创新能力的培养有了创新思维、实践和意识的建立过程,可以保证创新能力培养的有效性。而实验教学培养作用的发挥途径上需要针对实验教学的教学任务和学生行为做创新学习的设计,从而使学生的实验探究成为实验教学的主要内容,保证实验教学的有效性,也实现对学生创新能力的有效培养。
  关键词:中学物理;实验教学;创新能力
  前言:在传统教育思想下的中学物理实验教学都是以知识演示为主,即使合作探究实验中也是让学生按照既定内容做实践,其中极大限制了学生的创新思考,也制约了学生的个人物理知识理解,造成实验教学单调,学生的参与性不强,不仅影响了物理知识的教学效果,也降低了学习兴趣。因此,在素质教育和课程改革的背景下,中学物理实验教学应注重对学生创新能力的培养,重视创新行为的组织和引导,以此提升教学效果,让学生在物理实验中获取知识,并建立创新的能力。
  1、中学物理实验教学培养学生创新能力的重要性
  创新能力是学生学习和生活的重要素质。创新可以让学习中有探究的过程,可以做应用的思考,有思维的延伸,这些对于现在的中学生自主学习来说极为重要,并且未来的生活和工作也需要创新能力。
  (1)提高物理知识的理解认识
  实验是对既定知识的演示和推导,这其实就是创新能力的外在体现过程。在中学物理实验教学中培养学生的创新能力,能够改变以往学生在过程中等待结果的情况,让物理实验有学生的主动参与,这样在实验中获取的知识理解也就会更为深刻,教学的效果得到了保证,物理知识也能有应用性的理解。创新能力的培养会让教学不再局限在单一性的知识理解上,所以在知识理解的过程也就能够提高教学质量,保证物理知识概念的有效理解认识[1]。
  (2)促进物理学习的能力提升
  学生创新能力的养成有助于实验教学中提问和解问的实践参与[2]。这样实验教学就有了学生的过程参与,有思维探究的行为,这对于物理知识的理解和学习能力的提升都有较大的帮助,有助于个人物理知识结构、思维方式的建立,有效提升了学习能力。创新是一个自主思考和寻找新知识的行为,在此行为下由于实验的验证性,也就让学习的思维有了一个具体的过程,从未知、认知到探索、实验总结,有助于物理知识的有效理解认识,也就能够带动个性化学习能力的养成。
  2、中学物理实验教学对学生创新能力养成的作用
  创新能力的养成需要学生主观行为和思想认识上探究新事物的结构建立,而中学物理实验教学能够为这种养成提供行为、实践和意识的环境。首先实验教学是对物理知识的探索,,可以增加创新思维行为[3]。学生在物理实验中的思维处于一个未知探索的过程,通过实验的内容和结果从而形成具体的知识内容,这个过程中的思维就处于创新過程中。其次实验教学可以提供创新实践机会,无论是探究实验,还是虚拟实验都能让学生的创新理解有实践验证的机会,这样创新意识能够向创新能力转化,在实践中养成能力。再次,实验教学可以带动创新意识建立,这其中需要新课改生本理念的落实,让学生有自主探索实验的过程,并组织实验总结,让创新能力有锻炼的机会。物理本身作为一门科学学科,实验教学的开展就能够让学生感受周边的物理现象,解释生活中的物理原理,做物理知识的应用,这些都能推进学生创新能力的养成。
  3、中学物理实验教学中培养作用发挥的具体途径
  实验教学虽然可以让创新能力的培养得到有效落实,但是在途径上要把握具体的过程和中学生的年龄特点,让创新能力培养与实验教学参与达成有机结合,优化教学设计,保证学生的参与性和实践性。
  (1)安排学生进行实验设计
  在以往的中学物理实验组织上,都是以教师为绝对的核心,缺乏对学生主体性的考虑,而学生也都是按照教师的指导做演示理解和实践验证,实验教学的参与性不强,更多的是单方面的任务。在生本理念和创新能力培养的教育思想下,教师要改变物理实验的组织形式,安排学生进行实验设计,让个人知识理解能够有实验验证的机会,而在设计中学生科学探究素养会有所建立,实验过程的思维探究能够得到保证,理论知识的理解也会有创新性的实验展示,会有创新实践的保证,从而实现创新能力的培养。
  (2)演示实验加强实验猜想
  演示实验是课堂中让学生感受物理知识的内容,其作用使辅助学生的物理概念理解认识。在演示实验的开展中要把握学生对于知识理解认识的差异、关注点的不同,以实验猜想做实践组织,使学生可以针对理论知识理解和物理观念对实验过程和结果做猜想。这能提高演示实验的趣味性,并且将学生的思维理解认识与实验过程进行了融合,可以保证教学的有效性[4]。例如,在《浮力》这一章中“物体的浮与沉”演示实验中,可以用土豆来做演示,并让学生猜想不同形状的土豆为什么会出现浮与沉,这个实验中有哪些因素决定了浮沉条件。通过组织学生进行猜想,然后再做实验演示,就让物理进行有了一定的趣味性,有助于学生对于密度和浮力之间关系的认识,也让创新思考有了具体的过程,可以培养创新思维的建立。同时演示实验中的猜想会让实验探究和物理观念素养得到有效培养。
  (3)探究实验引导结果分析
  中学物理教学中的探究实验主要开展形式是将学生进行分组,然后以实际操作为主,让学生去感受物理,并分析其中的关系[5]。在此实验教学中的创新能力培养需要引导学生做实验结构分析,进行实验数据的总结,以此能够提高探究实验的效果,使学生的知识理解与实验行为有所结合,也能让创新能力的培养有学习方面的形成。例如,在《伏安法测电阻》的实验中,学生的探究实验会有多组数据结果,教师就以小组探究实验为单位,引导学生针对实验的过程和结果做总结性的分析,整合其中所用到的知识内容和所带来的启示。

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