缩略图

高中物理兴学课堂中拔尖创新人才的培养路径研究

作者

于志铖 张顶

江苏省泰兴中学

引言

科技飞速发展的时代,拔尖创新人才成为国家竞争力的核心要素。高中阶段是人才成长的关键时期,物理课程特有的严密性和实验性,对培养高中学生创新思维及科学素养具有不可比拟的作用[1]。“兴学课堂”是一种以学生为中心,注重激发学习主动性和创造性的新型教学方法。因此,不仅能改革物理课堂教学的教法,提高教学的效果,还可以促进国家培养出更多具备创新能力和操作能力的物理学科拔尖人才,从而推动我国科技的进步。

一、优化课程设计,构建阶梯式创新培育体系

课程设计层面的层次化创造力培育方案制定是由学生认知发展的规律与学科物理的特点所决定的[2]。具体来看,认知物理学科的过程必然是从基础知识到整体认识,从模仿到创新的过程。通过分级构成可将其分为初级水平阶段、中级水平阶段及高级水平阶段。这种阶梯式设计不仅避免“一刀切”的教学弊端,更能通过螺旋上升的难度设置,使学生在“最近发展区”内持续突破认知极限,从而保持学生的好奇感,不断提高创新能力。

例如,教师在进行《光的折射》教学过程中,对于初级水平阶段的学生,结合折射定律的相关例子,由教师引导学生学习光从空气射入水中折转变曲的原理和折射定律的初浅知识及公式,建立基础知识。对于中级水平阶段的学生,结合重难点设置疑问:一束光线斜着从水面进入玻璃后折射角会发生什么变化?通过这类设问,引导学生思考并强化学生对折射定律的掌握。对于高级水平阶段的学生,任务驱动,完成一项实际应用折射定律估算液体折射率的装置设计任务。任务要求学生自主搜索查阅相关信息并设计方案并动手实验,教师在该过程中发挥指导和帮助的作用。通过这一过程,学生在不同难度层级中逐步突破认知边界,从被动被动转为主动式学习。

二、创新教学方法,打造沉浸式探究学习场景

创新教学方法,打造沉浸式探究学习场景,核心在于以学生为中心,建构出贴近真实物理环境的学习情境,这是按照构造主义观点而提出的。依照构造主义理论,知识并不是由教师传授的,而是在特定环境中,借助他人的帮助,运用学习材料,在意义建构中获得。在深层次的学习环境中,教师不再是信息传授的主体,而是引导者。这种场景能激活学生感官,使学生专注地投入解决问题的学习活动中,让知识在探究问题的过程中转化为自身认识结构的一部分,提升创造性思维的灵活度和纵深度。

例如,教师在进行《共点力的平衡》教学过程中,先布置虚拟的建筑工地在学校,组织学生组团“成为”“工程专家”,利用弹簧测力计、细绳搭建简单的桥梁模型,然后布置任务:让桥梁保持稳定的情况下,试试变换其构架,探讨桥体不同部位不同设计情况下受到的压力大小的变化,又该如何设计能够负重更多。在此过程中,教师作为引导者,适时提出问题引起学生思考,如“假如我们增加一个柱子,力量怎么分布?”让学生通过自己动手、实时观察数值、分组研讨与分析,高度沉浸到探索当中。最终得出结果,不但对共点力的平衡有了更深刻的体会,同时在面对真实问题时,锻炼自己观察能力、解析能力、创新能力,将书本知识转化为自我认识,提升创新思维水平。

三、完善评价体系,建立多元化创新激励机制

创新评价方式的建立是为了营造一种鼓励创新的评价机制,创新评价机制是根据多元智力理论和创新型人才成长规律而提出的。多元智力理论提出人类的智力不止一种,最优秀的创新能力人才会在不同的领域体现出优势。传统的单向测试不能很好地体现学生的创新能力。通过这种方式可以有效地发现学生创新能力,采用奖励措施,鼓励学生追求创新,从而形成尊重创新的社会氛围,促使拔尖创新人才在积极反馈中持续突破自我。

例如,教师在进行《动能和动能定理》教学过程中,课堂上,不再单一地依据学生的答题正确率来评价学生,而是根据教学设计任务综合性的赋予学生不同的考核点。在给学生的解答过程中,一个学生可以独立地提出不同于教师或其他人的实验思路,发现有关能量转化与外部力之间的关系,这个学生就可以获得“创意研究员”;一个学生善于与他人合作,通过交流合作总结出实验结果而发现新的问题,这个学生就可以获得“团体协作创意奖”;一个学生课余时间能将动能的应用延伸到生活的其他领域,并将其写成深度小文,这个学生可以获得“知识运用创意奖”。各种形式的鼓励表彰,营造出良好的创新氛围,助力拔尖创新人才成长。

结束语

综上所述,通过优化课程设计、创新教学方法和完善评价体系,来培养学生对物理的热忱,加强学生的独立思考能力和动手能力。当然,也认识到培养拔尖创新人才是一个长期而复杂的过程,这就要求学校、家庭和社会的共同努力。于是,教师将继续调整自己的培养方案,加深教学资源运用,增强师资力量,以给学生更多的发展平台。坚信只有大家齐心协力,高中物理课堂会是培育优秀创新型人才的最佳土壤。

参考文献

[1]陈诚.拔尖人才培养背景下高中物理创新实验的教学策略研究[J].考试周刊,2025,(20):113-115.

[2] 刘 稳 . 浅 谈 如 何 通 过 高 中 物 理 教 学 培 养 拔 尖 创 新 人 才 [J]. 天 津 教育,2024,(22):32-33.

本文系泰州市教育科学“十四五”规划课题立项课题“‘兴学课堂’背景下拔尖创新人才培养的模式与路径研究》”(课题立项批准号:TZSJYKXGH/jymp/2024016)的研究成果。