科技是第一生產(chǎn)力。物理是一門探索自然規(guī)律的科學(xué)。從古老的四大發(fā)明到如今的高鐵、5G通信,我國(guó)科技事業(yè)的發(fā)展舉世矚目。這些輝煌的成就背后,離不開物理學(xué)的有力支撐。因此,在高中物理教學(xué)中,創(chuàng)新教育的重要性尤為突出。那么,怎樣通過物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)讓高中生在創(chuàng)新方面的能力能夠得到進(jìn)一步的提升,是當(dāng)前教育工作者要思考并且解決的問題。
一、創(chuàng)新教育的重要性
在當(dāng)今這個(gè)飛速發(fā)展的時(shí)代,教育創(chuàng)新已成為國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的重要體現(xiàn)。作為基礎(chǔ)學(xué)科的高中物理,其教育創(chuàng)新尤為重要,不但關(guān)乎學(xué)生的學(xué)業(yè)發(fā)展,更關(guān)系到我國(guó)未來(lái)科技創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。
(一)高中物理教育創(chuàng)新的緊迫性
面對(duì)新世紀(jì)的挑戰(zhàn),教育不能再局限于傳統(tǒng)的講授模式,而應(yīng)順應(yīng)時(shí)代潮流,勇于創(chuàng)新。尤其是高中物理教育,它作為自然科學(xué)的基礎(chǔ),對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新精神具有重要意義。因此,高中物理教育創(chuàng)新勢(shì)在必行。
在科技日新月異的時(shí)代,創(chuàng)新能力成為國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的重要組成部分。作為基礎(chǔ)學(xué)科之一,高中物理在培養(yǎng)創(chuàng)新能力方面具有舉足輕重的地位。我國(guó)教育部門也高度重視高中物理創(chuàng)新能力的培養(yǎng),認(rèn)為它是適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的必然選擇。
(二)高中物理教育創(chuàng)新的重要性
創(chuàng)新精神是一個(gè)國(guó)家、一個(gè)民族發(fā)展的不竭動(dòng)力。高中物理教育創(chuàng)新有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,使他們能在未來(lái)的科學(xué)研究和科技創(chuàng)新中發(fā)揮重要作用。通過創(chuàng)新教育,我們可以在傳授物理知識(shí)的同時(shí),引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力。
教育創(chuàng)新可以提高高中物理教學(xué)的質(zhì)量,使學(xué)生在有限的學(xué)習(xí)時(shí)間內(nèi)掌握更多的知識(shí)。創(chuàng)新教育強(qiáng)調(diào)教師與學(xué)生的互動(dòng),有助于提高學(xué)生的主動(dòng)性和積極性。此外,創(chuàng)新教育可以改進(jìn)教學(xué)方法,使物理教學(xué)更加生動(dòng)、形象,有助于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和記憶。
隨著科技的飛速發(fā)展,社會(huì)對(duì)人才的需求越來(lái)越多樣化,而高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要渠道。高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新有助于培養(yǎng)具備創(chuàng)新精神以及創(chuàng)新能力,以至于培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需要的人才。
二、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的創(chuàng)新實(shí)踐
(一)運(yùn)用生活中的現(xiàn)象,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)
高中物理教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)的重要環(huán)節(jié)。然而,傳統(tǒng)的物理教學(xué)往往過于強(qiáng)調(diào)理論,忽略了與生活的聯(lián)系,導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中感到抽象、枯燥。為了改變這一現(xiàn)狀,我們將生活中的現(xiàn)象引入物理教學(xué),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)。
1.行走的奧秘。生活中,人們每天都在行走。然而,行走的奧秘又有多少人了解呢?我們可以從物理學(xué)的角度分析行走的原理。首先,行走是人體各部位協(xié)同作用的結(jié)果,涉及力學(xué)、生物學(xué)等。其次,行走過程中的平衡、動(dòng)力、摩擦等現(xiàn)象都可以運(yùn)用物理知識(shí)進(jìn)行解釋。通過分析行走的奧秘,學(xué)生可以更好地理解物理學(xué)在生活中的應(yīng)用,從而激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣。
2.聲音的傳播。生活中,聲音無(wú)處不在。我們可以從物理學(xué)的角度引導(dǎo)學(xué)生探究聲音的傳播規(guī)律。例如:為什么在室內(nèi)說(shuō)話聲音會(huì)顯得較小,而在室外則較大?這是因?yàn)槭覂?nèi)空間較小,聲音傳播過程中反射、折射等現(xiàn)象較少,而室外則相反。又如:為什么音樂會(huì)現(xiàn)場(chǎng)的聲音讓人感覺更加美妙?這是因?yàn)橐魳窌?huì)的音響設(shè)備采用了先進(jìn)的聲學(xué)原理,使得聲音更加立體、飽滿。通過研究這些生活中的聲音現(xiàn)象,學(xué)生可以加深對(duì)物理學(xué)的理解,了解物理不只是課本中的知識(shí),讓知識(shí)向外延伸,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
(二)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情景,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力
物理教師在上實(shí)驗(yàn)課的時(shí)候,結(jié)合實(shí)際情況對(duì)本次實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè),使學(xué)生進(jìn)入情境,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題從而進(jìn)行思考,這有助于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。教師還要依據(jù)一定的邏輯且有順序地對(duì)學(xué)生講述實(shí)驗(yàn)的具體來(lái)源,再利用數(shù)據(jù)歸納、推理等多種方法得到最終結(jié)果,以保證在結(jié)束課程之后,學(xué)生能夠清晰地了解所學(xué)的知識(shí)。
1.以問題為導(dǎo)向,培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力。解決問題是創(chuàng)新意識(shí)的核心。教師可以組織學(xué)生開展課題研究,讓學(xué)生將所學(xué)的物理知識(shí)運(yùn)用到解決實(shí)際問題中。例如:在講授力學(xué)課程時(shí),教師可以讓學(xué)生探討汽車制動(dòng)原理,并嘗試設(shè)計(jì)一種更高效的制動(dòng)系統(tǒng)。這樣的實(shí)踐活動(dòng)不僅可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力,而且有助于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)。
2.以學(xué)科交叉為情境,拓寬學(xué)生的知識(shí)視野。學(xué)科交叉能夠?yàn)閷W(xué)生提供更為豐富的知識(shí)體系,培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)。在高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師可以結(jié)合其他學(xué)科知識(shí),創(chuàng)設(shè)綜合性實(shí)驗(yàn)情境。例如:在“電磁波的傳播”實(shí)驗(yàn)中,可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)無(wú)線通信原理,并利用電子電路知識(shí)設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的無(wú)線通信系統(tǒng)。這樣的實(shí)驗(yàn)情境,不僅能幫助學(xué)生鞏固物理知識(shí),而且能激發(fā)他們對(duì)其他學(xué)科的興趣,培養(yǎng)跨學(xué)科思維能力。
(三)加強(qiáng)課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力
課外實(shí)驗(yàn)活動(dòng)有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。創(chuàng)新是對(duì)現(xiàn)有事物的挑戰(zhàn)和改進(jìn),實(shí)驗(yàn)活動(dòng)正是培養(yǎng)學(xué)生這一能力的最佳載體。在實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生要學(xué)會(huì)觀察、思考、質(zhì)疑和創(chuàng)造。當(dāng)他們遇到問題時(shí),不是簡(jiǎn)單地尋求答案,而是敢于挑戰(zhàn)權(quán)威,勇于提出自己的見解。這將有助于培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的人才。
例如:在講電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻課程時(shí),教師可以安排學(xué)生進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn),測(cè)量馬鈴薯電池的電動(dòng)勢(shì),讓學(xué)生自主搭建電路,學(xué)生不僅要掌握對(duì)馬鈴薯電池具體電動(dòng)勢(shì)以及電阻測(cè)量的方式,而且能處理各種數(shù)據(jù)。對(duì)課外實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)際操作過程中,教師應(yīng)放手讓學(xué)生自行選擇實(shí)驗(yàn)工具,自行設(shè)計(jì)電路,以及分析數(shù)據(jù)。這樣對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)思維以及創(chuàng)新能力都是一種提升。
(四)鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)明創(chuàng)造
物理,是一門探索自然奧秘的學(xué)科。它既需要嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬐评?,又需要大膽的猜想和?chuàng)新的思維。我國(guó)著名物理學(xué)家錢學(xué)森曾說(shuō):“科學(xué)上的創(chuàng)新,就是要在前人基礎(chǔ)上,敢于走前人沒有走過的路?!边@句話道出了創(chuàng)新精神的真諦。
針對(duì)高中物理實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行教學(xué)的過程中,教師應(yīng)該讓學(xué)生能夠把實(shí)驗(yàn)過程中實(shí)際的操作步驟捋順,同時(shí)要確保學(xué)生能夠?qū)嶋H動(dòng)手操作。例如:學(xué)習(xí)物理渦流相關(guān)知識(shí)之后,教師可以讓學(xué)生思考,探測(cè)儀、測(cè)雷器等測(cè)金屬的各種儀器,集思廣益讓學(xué)生制作金屬探測(cè)器,并讓學(xué)生說(shuō)出原理。這樣學(xué)生對(duì)感應(yīng)電流產(chǎn)生的條件就有了更深的理解,而且能夠讓學(xué)生得到更多的成就感,進(jìn)而使創(chuàng)造性思維得到激發(fā),培養(yǎng)學(xué)生的興趣。
1.培養(yǎng)學(xué)生敢于質(zhì)疑、善于質(zhì)疑的習(xí)慣。愛因斯坦曾說(shuō):“提出一個(gè)問題,往往比解決一個(gè)問題更重要?!痹谖锢碚n堂上,我們要鼓勵(lì)學(xué)生勇于提出自己的疑問,敢于對(duì)教材和教師的講解提出質(zhì)疑。這不僅有助于提高學(xué)生的思維能力,而且能激發(fā)他們的創(chuàng)新精神。
2.培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和動(dòng)手能力。物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),觀察和實(shí)驗(yàn)是探索物理規(guī)律的重要手段。我們要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)用物理的眼光去觀察世界,發(fā)現(xiàn)生活中的物理現(xiàn)象。同時(shí),要讓學(xué)生動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),通過動(dòng)手實(shí)踐,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識(shí)和動(dòng)手能力。
3.培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神。創(chuàng)新往往需要集思廣益,一個(gè)優(yōu)秀的創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)是發(fā)明創(chuàng)造的重要基石。在物理教學(xué)中,我們要組織各種形式的團(tuán)隊(duì)合作活動(dòng),讓學(xué)生在合作中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)精神和協(xié)作能力。
4.尊重學(xué)生的個(gè)性和興趣,鼓勵(lì)他們走自己的路。每個(gè)人都有自己的興趣和特長(zhǎng),我們要發(fā)現(xiàn)并尊重學(xué)生的個(gè)性,讓他們?cè)谶m合自己的領(lǐng)域中發(fā)揮自己的潛能。同時(shí),要激發(fā)學(xué)生的興趣,讓他們?cè)谂d趣的驅(qū)動(dòng)下去探索、去創(chuàng)新。
總之,創(chuàng)新教育在高中物理教學(xué)中的重要性不言而喻。作為教育工作者,我們要緊跟時(shí)代步伐,不斷探索與創(chuàng)新,高中物理創(chuàng)新培養(yǎng)是適應(yīng)社會(huì)發(fā)展需求的必然選擇。創(chuàng)新精神并非與生俱來(lái),它需要后天的培養(yǎng)和鍛煉。在物理教學(xué)中,我們應(yīng)重視創(chuàng)新精神的培養(yǎng),激發(fā)學(xué)生的興趣和好奇心。教師要鼓勵(lì)學(xué)生勇于提問,敢于質(zhì)疑權(quán)威,培養(yǎng)他們獨(dú)立思考的能力。此外,還要注重實(shí)踐教學(xué),讓學(xué)生在動(dòng)手實(shí)踐中鍛煉創(chuàng)新能力。這樣,才能培養(yǎng)出一批又一批具有創(chuàng)新精神的物理學(xué)家,為我國(guó)的科技事業(yè)貢獻(xiàn)力量。
(徐德明)