在物理实验中培养高中生的创新意识与能力

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  摘 要: 在高中物理实验教学过程中,教师除了要让学生通过物理实验掌握基本物理知识外,还应努力培养学生创新意识和能力,让学生通过实验发现问题、研究问题并尝试解决问题,只有这样才能达到物理实验对高中学生的基本要求,学生才能在实验中真正受益。本文就如何在物理实验中培养学生创新能力进行详细分析和论述。
  关键词: 高中物理实验 创新意识 培养策略
  在高中物理实验教学过程中,实验的目的不仅是培养他们对课本内容的理解,更重要的是在实验中不断提高自身创新能力和意识。因为只有具有创新精神,才能在以后的物理学习过程中,不断发现新问题,并尝试解决这些被发现出来的问题。下面笔者结合多年教学经验,分析如何在高中物理实验中培养学生创新能力。
  一、升级实验演示效果,提高学生发现问题的能力
  传统教学环节中,很多教师对待实验这个环节都不是太重视,在他们心中做实验是一件非常浪费时间的事情,因此很多教师往往喜欢采用陈述实验的方式讲解内容,少数老师会采取演示实验的方式,但演示的细节比较粗糙,导致很多学生无法发现实验内容,更多的学生看实验都是看精彩度,很少有人关注它的本质。因此教师应在实际物理实验过程中尽量增强实验演示效果,提高学生参与度,使更多学生喜欢上实验,并在教师引导下发现问题,从而培养学生创新能力。
  如讲授《电磁感应》一节课时,教师可以给学生做这样一个实验:“先准备灯泡、导线、磁针、磁石、干电池、开关等基本物品,然后将灯泡、干电池、开关用导线连接后,将磁针放在导线旁边,接通电源后会出现磁针转动的现象。随后教师可以将电路板变成回路,再将磁石放在导线附近上下晃动,灯泡会发出微弱的光芒。”通过这个实验学生可以比较清晰地看到实验效果,而且对磁针和灯泡变化产生极大兴趣。教师可以借助学生这种兴趣,进一步引导学生:“大家想想这个实验中都看到什么,为什么会出现这种效果呢?”于是学生纷纷进行探讨,有的认为磁针发生变化是因为有磁场,有的则认为是周围有电的原因,经过学生的共同探讨,大家终于理解电磁感应的含义,学生从对该物理知识的感性认知转化为理性认知,更深刻地掌握电磁感应知识。
  学生在这样的实验演示过程中,会加深对实验过程的印象,从而提高学习兴趣,引导学生不断发现问题,并激励学生解决这些问题,这些都是创新的过程。
  二、组织探究式实验教学,让学生深入研究实验内容
  所谓探究式实验,指教师为学生设计实验主题后,学生自己分析实验内容、目的和方法,然后大家一起根据提供的内容进行相关实验,并对实验结果进行详细分析。在学生分析和研究实验的过程中,不断培养学生思维能力和智力,培养他们发现问题和解决问题的能力。不仅有利于培养学生自主探究问题的能力,而且可以更好地培养学生探究过程中的创新思维。
  如讲授《平抛运动》这节课时,教师可以给学生讲简单的平抛运动的规律概况,当学生对这一规律有了基本认识后,教师可以给学生设计这样一个问题:“你对平抛运动是怎么认识的,假如两个质量相同的物体,一个做平抛运动,一个做自由落体运动,哪个物理先落地,尝试用你能想到的方式证明你的观点。”当教师提出这个实验主题后,学生纷纷表示问题很简单,因为一个是向前运动的,一个是直接向下运动的,很明显它们运行的距离是不一样的,因此自由落体运动肯定会先落地。教师看大家说出答案后,不着急答复他们,而是让他们通过自己的实验方式证明自己的观点,结果学生尝试后发现两个物体竟然同时落地,于是这就刺激学生对整个实验进行探究,分析为什么会出现这种情况。这个实验过程是将定量研究转化为定性研究,启发学生思维,培养学生的创新能力。
  三、重视学生对实验结果的评估力度,提高学生逻辑思维能力
  当一个物理实验完成以后,教师一定要引导学生对实验结果进行评估,评估主要内容有以下几个方面,首先是反思一下操作过程中有什么错误,其次是检测一下实验结果与真实结果有什么不同,并尝试寻找不同的原因,最后是探究实验方式的唯一性,即能否采用其他方式完成这一实验。
  如讲解《自由落体运动》时,教师可以让学生亲自尝试两个铁球同时落地的实验,并让学生对实验过程进行总结和分析,为了增强实验效果,教师先将全班学生分为若干小组,然后让小组学生自由选择实验方式,于是有的学生选择拿一个铅笔和一块橡皮进行实验,有的则用一张纸球与铁球进行实验,实验结果是不一樣的,这时教师就可以引导学生分析为什么结果是不一样的,通过这种评估与交流的方式,可以让学生清楚地认识到自己在实验过程中的错误及忽略的问题,如上述实验中很多学生都忽略自由落体运动的前提,即在真空中可以让学生在不断实验的过程中积累宝贵经验,为后期更好地创新打下良好基础。
  总之,高中物理实验是整个高中物理教学过程中一个必不可少的环节,在高中物理实验教学过程中,教师不仅要让学生通过实验了解学习内容、验证学习内容,更需要引导学生对实验内容进行反思,努力发现实验过程中存在的问题,仔细观看实验各个环节,努力发现其中一些问题并尝试对其进行分析,同时应该引导学生对实验内容进行深入评估,详细分析评估结果,从而运用在今后的学习和实验过程中,只有这样才能不断培养学生的创新能力和创新意识,让学生在不断创新的过程中加深对物理知识的理解,从而全面提高学生对物理的综合掌握能力。
  参考文献:
  [1]高艳丽.新课标下高中物理实验教学中学生创新能力的培养方法[J].祖国,2014,7.
  [2]孙爱军.论高中物理实验教学中学生创新能力的培养策略.中学生数理化,2015,2.在高中物理实验教学过程中,实验的目的不仅是培养他们对课本内容的理解,更重要的是在实验中不断提高自身创新能力和意识。因为只有具有创新精神,才能在以后的物理学习过程中,不断发现新问题,并尝试解决这些被发现出来的问题。下面笔者结合多年教学经验,分析如何在高中物理实验中培养学生创新能力。   一、升级实验演示效果,提高学生发现问题的能力
  传统教学环节中,很多教师对待实验这个环节都不是太重视,在他们心中做实验是一件非常浪费时间的事情,因此很多教师往往喜欢采用陈述实验的方式讲解内容,少数老师会采取演示实验的方式,但演示的细节比较粗糙,导致很多学生无法发现实验内容,更多的学生看实验都是看精彩度,很少有人关注它的本质。因此教师应在实际物理实验过程中尽量增强实验演示效果,提高学生参与度,使更多学生喜欢上实验,并在教师引导下发现问题,从而培养学生创新能力。
  如讲授《电磁感应》一节课时,教师可以给学生做这样一个实验:“先准备灯泡、导线、磁针、磁石、干电池、开关等基本物品,然后将灯泡、干电池、开关用导线连接后,将磁针放在导线旁边,接通电源后会出现磁针转动的现象。随后教师可以将电路板变成回路,再将磁石放在导线附近上下晃动,灯泡会发出微弱的光芒。”通过这个实验学生可以比较清晰地看到实验效果,而且对磁针和灯泡变化产生极大兴趣。教师可以借助学生这种兴趣,进一步引导学生:“大家想想这个实验中都看到什么,为什么会出现这种效果呢?”于是学生纷纷进行探讨,有的认为磁针发生变化是因为有磁场,有的则认为是周围有电的原因,经过学生的共同探讨,大家终于理解电磁感应的含义,学生从对该物理知识的感性认知转化为理性认知,更深刻地掌握电磁感应知识。
  学生在这样的实验演示过程中,会加深对实验过程的印象,从而提高学习兴趣,引导学生不断发现问题,并激励学生解决这些问题,这些都是创新的过程。
  二、组织探究式实验教学,让学生深入研究实验内容
  所谓探究式实验,指教师为学生设计实验主题后,学生自己分析实验内容、目的和方法,然后大家一起根据提供的内容进行相关实验,并对实验结果进行详细分析。在学生分析和研究实验的过程中,不断培养学生思维能力和智力,培养他们发现问题和解决问题的能力。不仅有利于培养学生自主探究问题的能力,而且可以更好地培养学生探究过程中的创新思维。
  如讲授《平抛运动》这节课时,教师可以给学生讲简单的平抛运动的规律概况,当学生对这一规律有了基本认识后,教师可以给学生设计这样一个问题:“你对平抛运动是怎么认识的,假如两个质量相同的物体,一个做平抛运动,一个做自由落体运动,哪个物理先落地,尝试用你能想到的方式证明你的观点。”当教师提出这个实验主题后,学生纷纷表示问题很简单,因为一个是向前运动的,一个是直接向下运动的,很明显它们运行的距离是不一样的,因此自由落体运动肯定会先落地。教师看大家说出答案后,不着急答复他们,而是让他们通过自己的实验方式证明自己的观点,结果学生尝试后发现两个物体竟然同时落地,于是这就刺激学生对整个实验进行探究,分析为什么会出现这种情况。这个实验过程是将定量研究转化为定性研究,启发学生思维,培养学生的创新能力。
  三、重视学生对实验结果的评估力度,提高学生逻辑思维能力
  当一个物理实验完成以后,教师一定要引导学生对实验结果进行评估,评估主要内容有以下几个方面,首先是反思一下操作过程中有什么错误,其次是检测一下实验结果与真实结果有什么不同,并尝试寻找不同的原因,最后是探究实验方式的唯一性,即能否采用其他方式完成这一实验。
  如讲解《自由落体运动》时,教师可以让学生亲自尝试两个铁球同时落地的实验,并让学生对实验过程进行总结和分析,为了增强实验效果,教师先将全班学生分为若干小组,然后让小组学生自由选择实验方式,于是有的学生选择拿一个铅笔和一块橡皮进行实验,有的则用一张紙球与铁球进行实验,实验结果是不一样的,这时教师就可以引导学生分析为什么结果是不一样的,通过这种评估与交流的方式,可以让学生清楚地认识到自己在实验过程中的错误及忽略的问题,如上述实验中很多学生都忽略自由落体运动的前提,即在真空中可以让学生在不断实验的过程中积累宝贵经验,为后期更好地创新打下良好基础。
  总之,高中物理实验是整个高中物理教学过程中一个必不可少的环节,在高中物理实验教学过程中,教师不仅要让学生通过实验了解学习内容、验证学习内容,更需要引导学生对实验内容进行反思,努力发现实验过程中存在的问题,仔细观看实验各个环节,努力发现其中一些问题并尝试对其进行分析,同时应该引导学生对实验内容进行深入评估,详细分析评估结果,从而运用在今后的学习和实验过程中,只有这样才能不断培养学生的创新能力和创新意识,让学生在不断创新的过程中加深对物理知识的理解,从而全面提高学生对物理的综合掌握能力。
  参考文献:
  [1]高艳丽.新课标下高中物理实验教学中学生创新能力的培养方法[J].祖国,2014,7.
  [2]孙爱军.论高中物理实验教学中学生创新能力的培养策略.中学生数理化,2015,2.
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