朱春耀
物理是培養(yǎng)初中學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的重要學(xué)科,在初中物理教學(xué)中,教師要創(chuàng)新教學(xué)手段,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。本文以蘇科版初中物理八年級下冊第十章第四節(jié)“浮力”的教學(xué)為例,探討初中物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,以供參考。
一、創(chuàng)設(shè)良好的課堂學(xué)習(xí)氛圍
良好的學(xué)習(xí)氛圍對于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力至關(guān)重要,在物理教學(xué)中,教師要通過多樣化的教學(xué)方式和教學(xué)活動,營造平等、活躍、開放的學(xué)習(xí)氛圍,使學(xué)生樂于學(xué)習(xí),以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,為學(xué)生的全面發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。首先,教師要將教學(xué)內(nèi)容與實際生活相結(jié)合,使學(xué)生體會到物理知識在實際生活中的作用,以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛力。其次,教師要尊重學(xué)生的個體差異,要了解不同學(xué)生的特點(diǎn)和能力,給予每個學(xué)生應(yīng)有的關(guān)注和鼓勵,從而為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個和諧的學(xué)習(xí)環(huán)境。最后,教師要引導(dǎo)學(xué)生主動思考,讓他們大膽表達(dá)自己的觀點(diǎn),充分發(fā)揮學(xué)生的主體性和創(chuàng)造力,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的習(xí)慣,提高學(xué)生解決問題的能力。同時,教師要及時對學(xué)生的學(xué)習(xí)成果給予反饋和激勵,以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情和創(chuàng)新潛力。
以“浮力”這一節(jié)的教學(xué)為例,教師在課堂上可以向?qū)W生提問,如“人們在生活中常常運(yùn)用浮力的原理來解決生產(chǎn)和生活方面的問題,有哪位同學(xué)可以舉例呢?”,調(diào)動學(xué)生的生活經(jīng)驗,激發(fā)學(xué)生對“浮力”的探究興趣。在學(xué)生積極回答問題后,教師要給予正面的評價和鼓勵,以保護(hù)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在課堂教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)將培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力作為重要的教學(xué)目標(biāo),并圍繞該目標(biāo)營造良好的學(xué)習(xí)氛圍,從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛力,引導(dǎo)學(xué)生不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,提升學(xué)生的物理學(xué)科素養(yǎng)。
二、引導(dǎo)學(xué)生探究式學(xué)習(xí)
探究式學(xué)習(xí)指在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生用自己的方式去思考和探索問題,提出不同的觀點(diǎn)并進(jìn)行討論。在探究式學(xué)習(xí)中,教師要鼓勵學(xué)生進(jìn)行小組合作,借助集體智慧解決物理問題。學(xué)生在小組中通過分工合作、互相交流,能夠碰撞出思維的火花,產(chǎn)生更多的創(chuàng)新思路。在探究式學(xué)習(xí)中,教師不僅要關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果,還要關(guān)注學(xué)生的探究過程和創(chuàng)新思維。
例如,在講解“浮力”這一節(jié)內(nèi)容時,教師可以先在彈簧測力計的掛鉤上豎直懸掛一個重物,讓學(xué)生讀出測力計的示數(shù)F1,接著把重物浸入水中,讓學(xué)生再讀出測力計的示數(shù)F2,由此引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行一系列的探究式學(xué)習(xí),讓學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象,并提出問題,如“測力計的示數(shù)變化了嗎?示數(shù)的變化是如何發(fā)生的?這個變化說明了什么?物體受到的浮力沿著什么方向?”。然后,教師可以讓學(xué)生分成不同的小組,測量更多的重物,并觀察和記錄示數(shù)的變化,從中找到一些規(guī)律和關(guān)聯(lián)。通過這樣的探究式學(xué)習(xí)活動,學(xué)生可以自主進(jìn)行觀察、實驗和數(shù)據(jù)分析,從而發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律,理解浮力的性質(zhì)。學(xué)生通過自主思考、觀察實驗現(xiàn)象、進(jìn)行實驗探究和數(shù)據(jù)分析,能夠發(fā)展創(chuàng)新思維,提高解決問題的能力。
三、提供學(xué)生實踐機(jī)會
在初中物理教學(xué)中,教師可以組織學(xué)生進(jìn)行實驗設(shè)計與探究活動;讓學(xué)生制作物理實物模型,深入理解物理現(xiàn)象和原理;引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)觀察與記錄,培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、記錄技巧和科學(xué)思維;讓學(xué)生選擇一個物理主題,進(jìn)行深入研究,并制作科學(xué)報告或展板;組織學(xué)生參觀實驗室或科技館等。這些實踐活動可以使學(xué)生將所學(xué)物理知識運(yùn)用于真實的情境中,讓學(xué)生親身體驗科學(xué)探究的樂趣和實用性,深入理解物理學(xué)的概念和原理,并將其應(yīng)用到實際生活中,從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情。同時,通過實踐活動能夠培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、觀察力、探索精神和解決問題的能力,為學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和發(fā)展奠定基礎(chǔ)。
例如,在講解“浮力”這一節(jié)內(nèi)容時,教師可以提供一些不同密度和不同形狀的物體,并讓學(xué)生用測力計測量它們在水中的浮力,探究影響浮力的因素。教師還可以提供幾種不同的液體,讓學(xué)生將同一物體浸入不同的液體中,觀察并比較浮力大小。此外,教師可以指導(dǎo)學(xué)生動手制作浮力演示裝置,如讓學(xué)生用乒乓球作為實驗的主要器材,通過實驗探究浮力的方向。在實驗中,學(xué)生的操作步驟如下:第一步,準(zhǔn)備乒乓球、透明容器、水等材料;第二步,將透明容器裝滿水,并放在水平的桌面上;第三步,將乒乓球輕輕放入水中觀察。在學(xué)生實踐操作時,教師要引導(dǎo)學(xué)生思考“乒乓球在水中浮起來并保持在液體表面,是不是表明在乒乓球底部存在一個向上的浮力?”的問題。通過該實驗,學(xué)生能夠進(jìn)一步驗證浮力的方向和浮力對物體的作用,加深對物理原理的理解和記憶,發(fā)展創(chuàng)新思維和提高問題解決能力。
四、培養(yǎng)學(xué)生的問題意識
在初中物理教學(xué)中,學(xué)生的創(chuàng)新能力主要體現(xiàn)在以下四個方面:一是分析問題、提出解決方案的能力,可以運(yùn)用所學(xué)的物理知識和科學(xué)方法,分析和解決實際問題;二是能夠設(shè)計合理的實驗方案,并從實驗結(jié)果中發(fā)現(xiàn)規(guī)律和現(xiàn)象,提出新的研究問題,嘗試采用不同的方法和手段進(jìn)行實驗的能力;三是能夠主動探索和思考,追求學(xué)科知識的深入和拓展的能力;四是抽象思維能力和概念轉(zhuǎn)化能力,能夠?qū)⑽锢韯?chuàng)新能力應(yīng)用到實際生活中。創(chuàng)新能力的提高需要學(xué)生能夠主動發(fā)現(xiàn)問題、提出問題,并解決問題。因此,要提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,就需要教師在具體的教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的問題意識。
例如,在講解“浮力”這一節(jié)內(nèi)容時,教師可以開展這樣的實驗:在彈簧測力計下方懸掛一個長方體實心金屬塊,金屬塊下表面與水面剛好接觸,勻速放入金屬塊,使其浸沒于水中,并繼續(xù)勻速向下放入(不與容器底部接觸)。教師在演示實驗時,要鼓勵學(xué)生提出質(zhì)疑。在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生會提出一系列的問題,如“為什么金屬塊下表面與水面剛好接觸時會停下來?是不是受到浮力的影響?”“金屬塊在水中繼續(xù)下沉?xí)r,是否還會受到浮力的作用?浮力的大小和什么有關(guān)?”“金屬塊下沉?xí)r,它受到的阻力有什么影響?阻力會隨著下沉的深度改變嗎?金屬塊下沉的速度是否會改變?如果改變,那是什么因素導(dǎo)致的?”等。實踐證明,這些問題能夠引發(fā)學(xué)生的思考和討論,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維,促使學(xué)生進(jìn)行主動探索,并提出解決問題的方法和策略,進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探究精神,促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。
五、運(yùn)用信息資源優(yōu)化教學(xué)過程
在初中物理課堂中,教師運(yùn)用信息資源開展教學(xué)活動,可以拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)渠道,為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源和實踐機(jī)會,培養(yǎng)學(xué)生主動探究的能力和創(chuàng)新思維,還能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)學(xué)生對物理知識的深入理解和應(yīng)用,提高學(xué)生解決問題的能力。因此,教師要運(yùn)用信息資源優(yōu)化教學(xué)過程,帶給學(xué)生更多直觀、有趣、真實的體驗,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。
例如,在講解“浮力”這一節(jié)的阿基米德原理時,教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用互聯(lián)網(wǎng)或在線課程平臺等,尋找相關(guān)資料,通過閱讀文獻(xiàn)、觀看視頻等途徑獲取相關(guān)知識。在相關(guān)視頻中,學(xué)生能了解阿基米德發(fā)現(xiàn)原理的整個過程,教師可以基于視頻提出一些問題,強(qiáng)化學(xué)生對教材知識的理解。比如,教師可以設(shè)置以下問題,如“觀察視頻中的實驗場景,描述觀察到的現(xiàn)象,根據(jù)觀察結(jié)果,能得出什么結(jié)論?根據(jù)視頻中實驗的內(nèi)容和結(jié)果,如何解釋阿基米德原理?能否給出一個簡明扼要的定義?在實驗過程中,可以看到物體受到浮力的作用,這是由什么引起的?如何通過實驗數(shù)據(jù)計算物體受到的浮力大?。可钪杏心男┡c阿基米德原理相關(guān)的現(xiàn)象?”等等。為了回答教師提出的問題,學(xué)生需要仔細(xì)觀察視頻、分析實驗過程,并運(yùn)用阿基米德原理進(jìn)行推理和解答。在此過程中,教師要引導(dǎo)學(xué)生對獲取的信息資源進(jìn)行整合和篩選,提煉核心知識點(diǎn),加深學(xué)生對阿基米德原理的理解。學(xué)生可使用云筆記工具或?qū)W習(xí)管理系統(tǒng)等方式,整理和歸納所學(xué)信息,形成自己的理解框架。另外,教師可以引導(dǎo)學(xué)生借助信息資源,運(yùn)用阿基米德原理設(shè)計和進(jìn)行一系列的浮力實驗,觀察和記錄物體在水中受到浮力的現(xiàn)象和變化,并通過手機(jī)或攝像機(jī)等設(shè)備拍攝實驗過程,使用視頻編輯軟件將實驗結(jié)果呈現(xiàn)出來,讓學(xué)生通過在線教育平臺或社交媒體等方式分享經(jīng)驗,并進(jìn)行交流和討論。由此可見,運(yùn)用信息資源可以優(yōu)化教學(xué)過程,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。
六、激勵學(xué)生總結(jié)反思
在初中物理教學(xué)中,教師要鼓勵學(xué)生多反思、多總結(jié),這是提高學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。通過總結(jié)和反思,學(xué)生能夠深入思考學(xué)習(xí)過程中所遇到的問題,尋找解決問題的方法和策略,從中獲得經(jīng)驗和啟示,從而發(fā)展批判性思維和創(chuàng)新能力。
例如,在講解“浮力”這一節(jié)內(nèi)容后,教師可以設(shè)計題目:一個盛有鹽水的容器中懸浮著一個雞蛋,容器放在斜面上,請畫出雞蛋所受浮力的示意圖。針對這道題目,教師可以設(shè)置反思討論環(huán)節(jié),鼓勵學(xué)生分享自己在做題過程中遇到的問題。如有的學(xué)生會思考“雞蛋為什么在盛有鹽水的容器中懸浮,不會沉入水中?所受浮力的大小和哪些因素有關(guān)?懸浮的雞蛋受到的浮力是如何幫助它保持在斜面上的?”等問題,有的學(xué)生想到雞蛋懸浮在鹽水中的原理是浮力,進(jìn)而根據(jù)阿基米德原理,想到雞蛋受到的浮力應(yīng)該等于它排開的鹽水的重量,因此可畫一條箭頭表示向上的浮力。在這樣的反思和總結(jié)過程中,學(xué)生逐漸能夠主動發(fā)現(xiàn)和解決問題,提出新的觀點(diǎn)和想法。
結(jié)語
培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,是初中物理教學(xué)的一項系統(tǒng)工程。在初中物理教學(xué)中,教師應(yīng)充分發(fā)揮引導(dǎo)者和設(shè)計者的作用,要根據(jù)學(xué)生的思維特點(diǎn)和認(rèn)知狀況,不斷創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容和手段,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,為他們未來的發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。
(作者單位:
江蘇省南通市啟東市大江中學(xué))