高中物理实验课中培养学生创新思维的实践策略研究
孙香琪
吉林省辉南县第六中学 135100
摘要:本研究主要研究了高中物理实验课上怎么培养学生的创新思维能力,提出了比如设置问题情境、改进实验方法、开展探究实验、组织小组合作这些方法。通过具体课程案例说明这些方法如何激发学生的创新思维,提升高中物理实验课的教学质量和教学效果,为学生以后的发展打基础。
关键词:高中物理实验课;创新思维;实践策略
一、引言
在现在科技发展很快的时代里,创新思维已经是评价人才的重要方面了。做为以实验为基础的自然科学,高中物理课的实验课不仅是学生学习物理知识和练习实验技能的手段,还是激发他们创新思维的重要地方。但是传统高中物理实验教学模式,主要只关注讲理论知识还有训练标准操作步骤,所以在培养学生创新思维方面较为不足。所以怎么在物理实验课上更好启发学生的创新思维,从而提高他们的创新能力,现在变成了老师们急需解决的问题。研究高中物理实验课里能提高创新思维的具体方法,这对提高物理教学质量,培养适应时代需要的创新人才有很大现实意义。
二、高中物理实验课中培养学生创新思维的实践策略
(一)创设问题情境,激发创新思维
创设问题情境是培养学生创新思维的重要手段。问题情境能够激发学生的好奇心和求知欲,促使学生主动思考和探索。教师可以根据实验内容,设计具有启发性和挑战性的问题,引导学生思考和讨论。在设计问题时,要注意问题的难度适中,既不能过于简单,让学生觉得没有思考价值,也不能过于复杂,使学生无从下手。问题要具有开放性,鼓励学生从不同角度思考问题,提出多种解决方案。
在进行 “探究加速度与力、质量的关系” 实验前,教师可以向学生们提出这样的问题:“在日常生活中,我们发现汽车在加速过程中的速度变化似乎与发动机的功率和汽车的负载能力有关。那么,在物理实验中,如何定量研究加速度、力与质量之间的相互关系?如果实验条件发生变化,例如在光滑的水平面上进行实验,结果会有什么不同?”这样的问题能够引发学生的思考,结合所学的原理和方法,激发学生探究的欲望。同时,学生们会在问题的思考过程中产生更多的想法,如一些学生会想到如何把加速度准确的策略出来,有的学生会考虑到改变砝码的数量来改变力的大小。通过创设问题情境的方式,使得学生在自主探究的过程中培养创新思维的发展。
(二)改进实验方案,培养创新能力
在传统物理实验课上,实验方案通常都是老师提前定好的步骤,学生们只要照着做就行,这样同学们独立思考和创新探索的机会就少了。想要让学生的创新能力得到提高,老师应该带着学生一起调整优化原来的实验方案。比如应该让学生从原理、器材和步骤这些地方进行思考,怎么改进实验设计,让实验结果更准、操作更方便或者实验更有趣。
在 “探究影响滑动摩擦力大小的因素” 实验中,原来的方法是拿弹簧测力计水平拽着木块,让它在木板上保持直线匀速动,通过两个力平衡的规律测摩擦力。但是实际操作时,木块总是一会快一会慢,测量结果经常不准。所以老师应该让同学想想办法改进这个实验。有同学说可以把测力计固定住然后去拉下面的木板。这样不需要让木板以完全相同的速度移动,这样操作就方便了,结果也更准了。还有同学说可以直接装个传感器来测摩擦力,数据会变得更精确。通过这些实验方案的调整,同学们不光搞明白了摩擦力的道理,还锻炼了自己的动手能力和创造性思维。
(三)开展探究式实验,拓展创新思维
探究性实验主要在学生的主动去探索和自己发现上,给同学们提供了很多可以创新的地方。比如老师可以先出一个题目,然后让学生自己设计实验方法,选择适合的工具,自己动手操作,处理数据并得出结论。整个过程中,学生需要用各种创新思维来应对各种问题,推动学生创新能力的提升。
以 “探究感应电流产生的条件” 实验为例,老师让同学们分小组讨论怎么设计实验方案。有的小组用磁铁棒和线圈做实验,他们通过变换磁铁运动的方向快慢来看有没有电流出来;还有的小组用带电的螺旋管和另一个线圈,通过调整螺旋管电流强弱和正反方向来找电流产生的规律。实验中同学们不断尝试新办法,像是增加减少线圈圈数或者改变磁场大小什么的。通过自己探索同学们既了解了产生感应电流的条件,还在这个过程中搞出了创新思维,学会了用各种角度想问题,开发出新的解决办法。
(四)组织小组合作实验,促进创新交流
分组实验这种形式可以让同学之间多沟通和协作,从而能更好发挥他们的创新能力。因为在小组合作中大家可以互相交流自己的经验和想法,一起借鉴,一起解决困难的问题。还有每个小组成员的思维方式不一样,知识也不一样,这样合作起来就能产生一些新的创意,让不同的创新想法可以碰撞和结合。
在 “探究向心力大小与哪些因素有关” 的实验中,老师让同学们分成小组来做。每个组同学分头做不同工作,比如有设计实验步骤的,有选实验器材的,有负责动手做实验的,还有专门记数据和分析结果的。过程中小组成员会热烈讨论说出自己想法。有的组在实验时候注意到传统方法有问题,所以一起想办法改进。他们提议用光电传感器测量会更准,还有用电脑软件即时收集和分析数据。通过分组实验同学们不但做完了任务,还通过交流合作发展了创新想法,学会团队协作,创新能力也得到提升。
三、结语
总的来说,通过设置具体问题的场景、让实验方案设计得更合理、比如推进探索性学习和安排小组共同实验这些教学方法,可以很好提升学生的创新思维和他们的创新能力。实际教学生活里,老师需要真正明白培养创新思维有多重要,应该要不断寻找和改进教法,让学生有更多机会和平台去锻炼创新思维。同时老师自己也要坚持尝试新的教学方式,保证每个学生都能在合适的环境里培养自己的创新思维。
参考文献
[1]刘晓彬. 高中物理实验教学中培养学生创新思维的策略探讨 [J]. 高考, 2024, (12): 103-105.
[2]严瑞. 高中物理实验教学中培养学生创新思维的策略浅析 [J]. 高考, 2024, (09): 134-136.