□福建省三明市第十一中學(xué) 鄭劍英
在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力素養(yǎng)是必不可少的。初中物理教師需采用多元化教學(xué)方法,組織創(chuàng)意實(shí)驗(yàn),引進(jìn)開放性問題,并且整合項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng),組織學(xué)科互動(dòng)研學(xué)項(xiàng)目,帶領(lǐng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中對(duì)課程知識(shí)的概念進(jìn)行深入了解、探究,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行細(xì)致、深入學(xué)習(xí),啟發(fā)學(xué)生思維和情感,引導(dǎo)學(xué)生開展階段性的反思、總結(jié),從而提升學(xué)生的綜合能力和物理素養(yǎng)。本文對(duì)初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的策略和方法進(jìn)行分析。
在初中物理教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)對(duì)提升學(xué)生的學(xué)科綜合能力具有顯著的作用。
首先,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識(shí)能夠充分激發(fā)學(xué)生參與物理學(xué)習(xí)的興趣,使其嘗試思考以及應(yīng)用不同方法解決問題,進(jìn)而更加主動(dòng)地參與課堂學(xué)習(xí),提升其綜合學(xué)習(xí)水平。
其次,加強(qiáng)對(duì)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)能夠增強(qiáng)學(xué)生的問題意識(shí)、提升解決問題的能力。解決物理問題的過程涉及多元化的論證方法,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中進(jìn)行創(chuàng)新探索,尋找全新的解題路徑,或者基于不同的視角對(duì)相關(guān)物理知識(shí)現(xiàn)象進(jìn)行解釋,從而進(jìn)一步增強(qiáng)學(xué)生的元理論意識(shí)。
最后,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力能夠提升學(xué)生的學(xué)科應(yīng)用能力和物理素養(yǎng)。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生將物理知識(shí)、物理原理應(yīng)用在實(shí)際生活中,解決當(dāng)前生活實(shí)踐中存在的各種問題,也可借此培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神,增強(qiáng)學(xué)生的自信心。
總之,在初中物理教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),可以提升學(xué)生的綜合能力,幫助學(xué)生更加高效地適應(yīng)當(dāng)前的物理學(xué)習(xí)環(huán)境以及物理課堂教學(xué),使學(xué)生能夠借助創(chuàng)意想法、創(chuàng)新思想?yún)⑴c課程知識(shí)探究,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)水平和效率。但是,教師也應(yīng)評(píng)估學(xué)生在創(chuàng)新能力、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新意識(shí)等方面存在的不足,積極引進(jìn)不同的教學(xué)方法,以提高物理教學(xué)質(zhì)效。
初中物理課堂教學(xué)涉及豐富多元的內(nèi)容,為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,教師需對(duì)現(xiàn)有的授課方法、過程進(jìn)行調(diào)控,同時(shí)完善物理課程授課內(nèi)容。教師可以組織實(shí)驗(yàn)探究或者引進(jìn)開放性問題,銜接項(xiàng)目活動(dòng),整合跨學(xué)科互動(dòng),銜接課程教學(xué),并最大限度地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行反思和總結(jié),為學(xué)生提供豐富多樣的資源,從而提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。
1.實(shí)驗(yàn)探究概述。
所謂“實(shí)踐出真理”,實(shí)踐是物理課程教學(xué)過程中應(yīng)該遵循的一項(xiàng)基本性原則。因此,在課程教學(xué)時(shí),教師需重點(diǎn)開發(fā)、設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究項(xiàng)目,帶領(lǐng)學(xué)生完成對(duì)課程知識(shí)更加深入的探究學(xué)習(xí)。同時(shí),設(shè)計(jì)相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)探究項(xiàng)目,也可以幫助學(xué)生從不同層面對(duì)物理課程知識(shí)進(jìn)行學(xué)習(xí)。
組織實(shí)驗(yàn)探究可以將學(xué)生從被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)的探究狀態(tài),使其能夠親身參與物理學(xué)習(xí),體驗(yàn)物理現(xiàn)象,并且觀察物理實(shí)驗(yàn)結(jié)果,提取信息,表達(dá)自身的創(chuàng)意觀點(diǎn)和看法。在論證探討以及實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的過程中,學(xué)生可以充分學(xué)習(xí)探究實(shí)驗(yàn)的科學(xué)方法,形成科學(xué)思維,在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)分析、整理整合過程中逐步養(yǎng)成良好的科學(xué)習(xí)慣以及探索能力。久而久之,教師可以通過此類往復(fù)教學(xué)的形式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新意識(shí)。
在探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,教師可以提出相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)問題,以問題為線索,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新探究,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考。教師也可以在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中引入相應(yīng)的合作項(xiàng)目,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)意意識(shí)、合作意識(shí),使其在交流互動(dòng)環(huán)節(jié)能夠與他人分享創(chuàng)意觀點(diǎn)和看法,從而最大限度地激發(fā)學(xué)生的好奇心以及探索欲望,提升學(xué)生的實(shí)踐能力和物理素養(yǎng)。
2.實(shí)踐案例分析。
在“杠桿定理”教學(xué)時(shí),教師可以引進(jìn)相應(yīng)的虛擬數(shù)字化系統(tǒng),讓學(xué)生嘗試?yán)煤?jiǎn)單的工具進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。例如,讓學(xué)生分析如何嘗試將一個(gè)千斤重的鼎舉起來,讓學(xué)生在虛擬實(shí)驗(yàn)室中借助最原始的工具設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)易化的提升系統(tǒng),如繩子、支點(diǎn)、木棍等。在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生可以嘗試引進(jìn)不同的設(shè)計(jì)方法,如在小組互動(dòng)探索環(huán)節(jié)與其他學(xué)生完成支點(diǎn)設(shè)計(jì),對(duì)其中的力臂、杠桿支點(diǎn)進(jìn)行合理選用,同時(shí)領(lǐng)會(huì)杠桿原理的不同物理延伸結(jié)構(gòu),通過物理計(jì)算、分析得出最佳的力臂長(zhǎng)度。
此時(shí),教師可以引進(jìn)相應(yīng)的探討性問題,如讓學(xué)生思考“在什么情況下,未成年人、成年人以及老年人均能舉起相應(yīng)的大鼎”,讓學(xué)生結(jié)合已知條件,即成年人、老年人、小孩分別能使出多大力,根據(jù)力的大小,通過物理換算完成對(duì)支點(diǎn)和力臂的重新設(shè)定,并對(duì)繩子長(zhǎng)度進(jìn)行科學(xué)高效管控。
此類研學(xué)方式可以讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究過程中,根據(jù)已知條件進(jìn)行創(chuàng)意表達(dá)、創(chuàng)意學(xué)習(xí),通過實(shí)驗(yàn)探究總結(jié)實(shí)驗(yàn)問題和現(xiàn)象,從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)水平,久而久之也能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)意思維。
1.開放性問題概述。
引入開放性問題對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和物理素養(yǎng)也是必不可少的。在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的過程中,教師可以采用問題教學(xué)法激發(fā)學(xué)生深入思考探究的興趣。具體而言,教師可以開發(fā)、設(shè)計(jì)相應(yīng)的開放性問題,充分拓寬學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究的深度和廣度,引導(dǎo)學(xué)生嘗試解釋、推理、論證相關(guān)知識(shí)概念,促進(jìn)學(xué)生在思考探究問題的過程中進(jìn)行綜合、全面論證學(xué)習(xí)。
教師引進(jìn)開放性問題,鼓勵(lì)學(xué)生從多個(gè)角度進(jìn)行思考探索,考慮不同因素之間的關(guān)系,對(duì)引導(dǎo)學(xué)生參與系統(tǒng)性學(xué)習(xí)具備重要的現(xiàn)實(shí)意義。由于部分開放性問題不具備固定的答案,教師可以借助相關(guān)問題,引導(dǎo)學(xué)生尋找更新穎、更創(chuàng)新的方式解決相關(guān)問題,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中擺脫傳統(tǒng)思維模式的束縛,尋找全新的方式來解決問題。同時(shí),結(jié)合開放性問題,學(xué)生也能夠自主尋找信息、分析問題,從多種資源中獲得學(xué)習(xí)心得和體驗(yàn),從而進(jìn)一步提升自身的自主學(xué)習(xí)能力,并且培養(yǎng)批判性思維以及溝通表達(dá)能力。此外,學(xué)生在探究問題的過程中必然會(huì)經(jīng)歷失敗,在經(jīng)過往復(fù)循環(huán)嘗試后,學(xué)生能夠重新思考問題,找到更加高效的、針對(duì)性的解決方案,同步提升自身的抗挫折能力。
2.實(shí)踐案例分析。
在講解“浮力”和“大氣壓強(qiáng)”的過程中,教師可以將兩個(gè)看似不相關(guān)的單元融合在一起,讓學(xué)生進(jìn)行知識(shí)關(guān)聯(lián)學(xué)習(xí)。例如,教師可以提出開放性的問題,如“浮力和大氣壓之間存在怎樣的關(guān)系?在不同的體系中,產(chǎn)生浮力、水壓以及大氣壓的原理又是什么?”讓學(xué)生在開放式的問題中進(jìn)行論證探索。
一個(gè)是在空氣環(huán)境中所產(chǎn)生的大氣壓,另一個(gè)是在水環(huán)境中形成水壓,兩者的計(jì)算邏輯和方法存在一定的差異。比如,水的深度越深,水壓越大,而隨著海拔的升高,大氣壓強(qiáng)會(huì)越小。教師可以讓學(xué)生分析兩種“力”的共同處和差異處,讓學(xué)生論證探究其中的物理原理。
學(xué)生在經(jīng)過論證探究之后可發(fā)現(xiàn),隨著海拔的升高,空氣的密度在逐漸降低,單位體積的空氣質(zhì)量會(huì)減少;隨著下潛深度的增加,物體在單位面積上所承受水的重量也在不斷提高,從而會(huì)產(chǎn)生更大的作用力。因此,學(xué)生可以認(rèn)識(shí)到“在整個(gè)問題探索活動(dòng)中,作用于大氣壓和水壓的核心物質(zhì)是質(zhì)量,質(zhì)量的變化會(huì)引起相關(guān)數(shù)據(jù)信息、參數(shù)的變化”,從而使學(xué)生能夠從元理論的角度分析、看待問題,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí),而不是從簡(jiǎn)單公式理解記憶的層面對(duì)相關(guān)概念進(jìn)行學(xué)習(xí)。同時(shí),此種方式也能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探索思維和能力,最終提升初中物理教學(xué)質(zhì)效。
教師結(jié)合此類開放性問題,整合、設(shè)計(jì)、組織拓展性的研究項(xiàng)目,可以使學(xué)生更加理性、深入、高效地學(xué)習(xí)其中的知識(shí)概念,掌握物理原理,使其在探尋元理論的過程中發(fā)散自身思維,從而不斷提高學(xué)習(xí)效果。
為了在物理教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)意意識(shí)、創(chuàng)新能力,教師可以通過項(xiàng)目式學(xué)習(xí)模式,引導(dǎo)學(xué)生通過一個(gè)具體的項(xiàng)目提升解決問題、探索問題的基本思維和能力。在該過程中,教師可以結(jié)合實(shí)踐應(yīng)用項(xiàng)目,讓學(xué)生將物理知識(shí)進(jìn)行實(shí)踐運(yùn)用。同時(shí),教師也可以結(jié)合融合式學(xué)習(xí)項(xiàng)目,幫助學(xué)生應(yīng)用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行物理推理、信息收集整理等,從而提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。
在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)活動(dòng)中,首先,教師需設(shè)定一個(gè)明確的目標(biāo)、計(jì)劃、方向,比如項(xiàng)目培養(yǎng)的內(nèi)容以及學(xué)生在完成項(xiàng)目之后所需要達(dá)成的學(xué)習(xí)目標(biāo),使學(xué)生在學(xué)習(xí)期間能夠找到正確的學(xué)習(xí)方向。其次,學(xué)生在項(xiàng)目學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)也需要思考和探索差異化的解決方案,從不同角度思考、論證問題,提出創(chuàng)新想法,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠獲得創(chuàng)新性學(xué)習(xí)心得和體驗(yàn)。最后,教師需引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行項(xiàng)目成果展示和分享,讓學(xué)生表達(dá)自身的想法和觀點(diǎn),鼓勵(lì)學(xué)生展示創(chuàng)意成果,并與他人進(jìn)行信息反饋、互動(dòng),得到啟發(fā)引導(dǎo),進(jìn)而使其具備獨(dú)自面對(duì)挑戰(zhàn)、分析問題、探究問題的基本能力和素養(yǎng)。
比如,在學(xué)習(xí)電路串聯(lián)、并聯(lián)時(shí),教師可以讓學(xué)生參與實(shí)踐項(xiàng)目研討,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中嘗試對(duì)串聯(lián)與并聯(lián)線路電阻的差異進(jìn)行自主探究,讓學(xué)生在項(xiàng)目學(xué)習(xí)的過程中學(xué)會(huì)控制變量,進(jìn)行創(chuàng)新、創(chuàng)造式學(xué)習(xí)。在此類學(xué)習(xí)項(xiàng)目中,學(xué)生可以結(jié)合多元化的創(chuàng)新學(xué)習(xí)模式和策略。比如,有的學(xué)生嘗試控制電阻絲的長(zhǎng)度、截面積大小來完成計(jì)算分析,而有的學(xué)生嘗試控制電流、電壓熟知進(jìn)行學(xué)習(xí)探究。整個(gè)項(xiàng)目包含不同的變量,教師可以讓學(xué)生嘗試學(xué)習(xí)控制變量法,從不同變量角度對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行創(chuàng)意探究,進(jìn)而提升學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。
為了在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和物理素養(yǎng),教師可以結(jié)合跨學(xué)科項(xiàng)目,整合多學(xué)科知識(shí)進(jìn)行話題連接,引導(dǎo)學(xué)生嘗試從不同角度對(duì)物理問題進(jìn)行創(chuàng)新思考,從而啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維和能力。
教師可以將物理知識(shí)與其他學(xué)科概念關(guān)聯(lián)在一起,從核心素養(yǎng)角度出發(fā)與其他學(xué)科教師共同完成互動(dòng)學(xué)習(xí)項(xiàng)目的開發(fā)。在互動(dòng)學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生可以參與深入的論壇探究式學(xué)習(xí)。比如,在“一元一次函數(shù)”教學(xué)之后,物理教師可以與數(shù)學(xué)教師進(jìn)行合作,讓學(xué)生利用一元一次方程解釋速度、時(shí)間與路程之間的變量關(guān)系;在“解三角”教學(xué)之后,物理教師也可以讓學(xué)生對(duì)交流電圖像以及相關(guān)概念進(jìn)行簡(jiǎn)單拓展學(xué)習(xí),為后續(xù)高中階段的深入探究打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。除此之外,物理教師也可以與音樂教師進(jìn)行交流溝通,在講解聲音振動(dòng)頻率的過程中結(jié)合音樂節(jié)奏節(jié)拍,引導(dǎo)學(xué)生對(duì)音色、振幅、頻率進(jìn)行探索,從而啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)思維。
在跨學(xué)科互動(dòng)下,學(xué)生從不同學(xué)科角度對(duì)物理概念進(jìn)行創(chuàng)新思考、學(xué)習(xí),在實(shí)踐應(yīng)用過程中培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力,同時(shí)也能夠激發(fā)探索學(xué)習(xí)興趣。在與多學(xué)科教師進(jìn)行交流、溝通的過程中,學(xué)生的綜合思維和情感也能夠得到進(jìn)一步發(fā)展,從而在后續(xù)探索物理、探尋知識(shí)本質(zhì)原理的過程中,能夠從多門學(xué)科角度進(jìn)行高效、穩(wěn)定地學(xué)習(xí)、思考、總結(jié)。
學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中難免會(huì)遇到困難,也會(huì)在學(xué)習(xí)過程中提出創(chuàng)意想法和觀點(diǎn)。而學(xué)生提出創(chuàng)意想法和觀點(diǎn)也是靈感觸發(fā)的一瞬間。因此,教師可以讓學(xué)生反思整個(gè)學(xué)習(xí)過程,回顧靈感的來源以及產(chǎn)生靈感的機(jī)理。學(xué)生可以通過回顧學(xué)習(xí)過程中的每一個(gè)步驟,整理解決問題的方法,從而更加深入地理解物理概念,在學(xué)習(xí)中實(shí)現(xiàn)綜合成長(zhǎng)。
學(xué)生在對(duì)比學(xué)習(xí)過程中,通過觀察現(xiàn)在和過去的差異,可以直觀地認(rèn)識(shí)到自身在思維、能力、素質(zhì)方面的成長(zhǎng)狀況,從而找到學(xué)習(xí)目標(biāo)和切入點(diǎn),也可以通過反思識(shí)別自身存在的問題以及在探索學(xué)習(xí)期間存在的不足之處,有針對(duì)性地改進(jìn)自身的薄弱之處。久而久之,這種反思和總結(jié)能夠培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維,提升學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力和探索能力。教師需要結(jié)合多元化的論證探索課堂,讓學(xué)生有更多進(jìn)行反思、總結(jié)、回顧學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。
在完成某一次實(shí)驗(yàn)教學(xué)之后,教師可以借助相應(yīng)的信息化設(shè)備,將學(xué)生在學(xué)習(xí)期間的每一個(gè)步驟記錄下來,并讓學(xué)生通過觀看視頻、回放學(xué)習(xí),分析在實(shí)驗(yàn)操作過程中的創(chuàng)意點(diǎn)、創(chuàng)新點(diǎn)以及不足之處,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠針對(duì)自身的不足提出相應(yīng)的創(chuàng)意學(xué)習(xí)方法和策略,從而穩(wěn)步高效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。因此,在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的過程中,教師也需要讓學(xué)生進(jìn)行階段化的反思總結(jié),讓學(xué)生能夠明確自身的優(yōu)劣勢(shì),找到深入學(xué)習(xí)探索的方向和出發(fā)點(diǎn),從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。
總而言之,為了在初中物理教學(xué)活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力,教師需引進(jìn)更多開放性學(xué)習(xí)項(xiàng)目,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新學(xué)習(xí)思維和物理素養(yǎng),從而帶領(lǐng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中取得綜合成長(zhǎng)與進(jìn)步。