在物理實驗中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

黃杰光

摘 要：物理具有抽象、精密和推理等多種屬性，它的特殊性要求我們教師要在平時授課的過程中注意培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力及創(chuàng)新能力。創(chuàng)新力培養(yǎng)是物理教學(xué)的重要內(nèi)容之一。在中學(xué)教學(xué)中，實驗教學(xué)可以說是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力、創(chuàng)新力最有效的辦法。而物理，是以實驗作為基礎(chǔ)的學(xué)科，在實驗教學(xué)中如果可以融入創(chuàng)新教育，打開學(xué)生的創(chuàng)新大門，對于培養(yǎng)他們的創(chuàng)造力而言極有幫助。

關(guān)鍵詞：實驗設(shè)計 探究性教學(xué) 創(chuàng)新能力

創(chuàng)新教育是教育教學(xué)改革的重要內(nèi)容。實施創(chuàng)新教育必須落實到具體的課堂教學(xué)中，而物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，生活現(xiàn)象中更是蘊含著極其豐富的物理知識，有些現(xiàn)象是可見的，但有些現(xiàn)象卻不易顯現(xiàn)，學(xué)生探究起來難免覺得枯燥乏味，但以機器人活動為主題的第二課堂內(nèi)容，塑造多學(xué)科知識交叉的綜合運用環(huán)境，能激發(fā)青少年的好奇心和求知欲，培養(yǎng)青少年想象力、創(chuàng)造力和開放性思維，使學(xué)生在物理學(xué)習(xí)動力上的得到了很好的補充。本文從營造寬松的學(xué)習(xí)環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑意識；強化實驗創(chuàng)新設(shè)計；開展探究性實驗教學(xué)；積極參與課外機器人活動等方面闡述了如何在機器人活動中結(jié)合物理實驗教學(xué)中養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。

黨的十八大以來，習(xí)主席同志把創(chuàng)新擺在國家發(fā)展全局的核心位置，高度重視科技創(chuàng)新，圍繞實施創(chuàng)新驅(qū)動發(fā)展戰(zhàn)略、加快推進以科技創(chuàng)新為核心的全面創(chuàng)新，提出一系列新思想、新論斷、新要求。面向21世紀(jì)的素質(zhì)教育是以創(chuàng)新精神為核心，培養(yǎng)創(chuàng)新人才的教育。當(dāng)今社會科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，知識更新日新月異，國際競爭日益激烈，培養(yǎng)創(chuàng)造性人才已經(jīng)成為世界教育發(fā)展的一大趨勢。在中小學(xué)教育中，課堂教學(xué)是實施創(chuàng)新教育的主渠道，也是實施創(chuàng)新教育成功的關(guān)鍵。而機器人活動最大的特點就是學(xué)生動手機會多，如能充分發(fā)揮學(xué)生主體性則很容易調(diào)動其學(xué)習(xí)物理的積極性，讓他們積極主動地參與到各類實驗活動中去，從而極大地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

一、創(chuàng)設(shè)問題情境，培養(yǎng)創(chuàng)新意識

長期以來受傳統(tǒng)教育的影響，教師的主導(dǎo)作用過強，實驗課成了學(xué)生機械地按照老師的步驟、要求進行模仿的過程。教師和學(xué)生課堂教學(xué)的最終目的就是為了取得更高的分?jǐn)?shù)。如此實驗課學(xué)生輕松，教師也不必被學(xué)生提問而左右，大家落得清閑，表面上課堂紀(jì)律較好，學(xué)生實驗成功率高，但結(jié)果卻制約了學(xué)生的動手、動腦能力，長期以往更不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。 鑒于此教師應(yīng)積極主動地創(chuàng)設(shè)寬松的學(xué)習(xí)氛圍，鼓勵學(xué)生開動腦筋，大膽想象，積極提問，勇敢質(zhì)疑。教師應(yīng)因勢利導(dǎo)通過新奇有趣的實驗激發(fā)學(xué)生的求知欲望。教師要不斷的給學(xué)生以思維的動機和空間，處處設(shè)疑、激疑。只有不斷激活學(xué)生的思維機能，使學(xué)生張開思維的雙翼，在教師的正確引導(dǎo)和積極帶領(lǐng)下，才能找到解決問題的方法和途徑

二、注重參與，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

初中物理實驗方法簡單，實驗器材不多，操作限制因素多，加之大部分學(xué)生過分依賴教材中說明的材料用具、方法步驟等原因，在一定程度上影響了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)揮。而機器人活動就突破了這一限制，活動集成各學(xué)科知識交叉的綜合運用，能夠為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個良好的科技平臺，使學(xué)生接觸世界上最前沿的知識，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，培養(yǎng)了學(xué)生的想象力、培養(yǎng)學(xué)生動手、動腦相結(jié)合的創(chuàng)新能力。例如：機器人的搭建是工程學(xué)的一部分，涉及很多物理內(nèi)容，如杠桿、齒輪配比、輪子和輪軸、梁、摩擦力、重心等。中小學(xué)生對搭建知識一知半解，根據(jù)學(xué)生這一特點，老師一開始讓學(xué)生接觸機器人的時候，可先讓學(xué)生搭建一些小車，然后介紹一些簡單的杠桿、齒輪、摩擦力和重心等知識。接著在教學(xué)中積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會觀察、思考和創(chuàng)新，在已學(xué)習(xí)過的搭建基礎(chǔ)上進一步改進，搭建一些他們感興趣的東西。這樣既能使學(xué)生保持對學(xué)習(xí)物理的好奇心和興趣，又成功激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維。

三、在機器人活動中開展物理實驗教學(xué)

機器人活動在物理教學(xué)中的應(yīng)用其只要目的之一是讓學(xué)生的創(chuàng)新精神得到培養(yǎng)，機器人活動是各學(xué)科知識的集成，具有很強的綜合性，將其融入物理教學(xué)，也將物理教學(xué)內(nèi)容富于綜合性，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。機器人活動突破了傳統(tǒng)課堂的封閉性，拓寬了課堂內(nèi)外、書本內(nèi)外的界限，將各種教學(xué)資源與物理學(xué)科進行整合，從而高效的實現(xiàn)物理的教學(xué)目標(biāo)。例如在智能車比賽時，先要求學(xué)生搭建1輛行動自如的小車，能連續(xù)幾次直線行駛到達同一個地方，能準(zhǔn)確轉(zhuǎn)彎。在這個過程中需要對模塊如紅外傳感器、馬達、超聲波傳感器、伺服電機等有一定的了解，再利用物理知識不斷改進結(jié)構(gòu)搭建，一次又一次的改進，不同的學(xué)生就能創(chuàng)作出不同的小車。在此活動中由于場地比較光滑，有些小車出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，。在這個過程中，學(xué)生用隨身配備的簡易工具在輪胎上刻畫出一下紋路，有效的緩解了打滑的問題。賽后，學(xué)生告訴筆者，“老師，我們是利用了物理課中的摩擦力的知識，通過增加了輪胎與地面的粗糙程度來增大摩擦力?！睂W(xué)生進行的漸進式的學(xué)習(xí)，再加上圖形化的編程容易被學(xué)生接受，學(xué)生很容易找到成功感，克服對程序設(shè)計的恐懼，保持對物理學(xué)習(xí)的持續(xù)興趣。

綜上所述，創(chuàng)新是知識經(jīng)濟時代對人才培養(yǎng)的客觀要求，而教育是知識創(chuàng)新、傳播和應(yīng)用的主要基地，是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的搖籃，在機器人活動教學(xué)中，只有找到了物理教育與創(chuàng)新教育的結(jié)合點，并把三者巧妙而有機地結(jié)合起來，才能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，從而培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神與創(chuàng)新能力的一代新人。

參考文獻：

[1]候慶蓉.初中物理實驗教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的分析[J].中國農(nóng)村教育，2019（08）：44.

[2]齊文軍.淺談初中物理實驗教學(xué)與學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J].才智，2018（31）：37.

[3]田佳. 基于創(chuàng)客教育理念的初中機器人教材設(shè)計、開發(fā)與應(yīng)用研究[D].陜西師范大學(xué)，2018.

[4]馬學(xué)忠.初中物理教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)思考[J].學(xué)周刊，2018（34）：80-81.

[5]呂春鵬.教學(xué)機器人在初中物理教學(xué)中的應(yīng)用[J].實驗教學(xué)與儀器，2011，28（10）：54-55.