初中物理学生创新能力培养初探
2022-03-01张月娇
张月娇
(江苏省宿迁市钟吾国际学校,江苏 宿迁)
随着新课改的深入,初中物理教学要重视学生核心素养的培养,重点发展学生的科学思维和科学探究能力。创新思维能力作为科学思维和科学探究素养的重要组成部分,是大部分学生所欠缺的能力。为此,物理教师要采用有效的教学策略,促进学生创新思维能力的提升。
一、引入自主学习,激活学生创新思维
在物理教学中,教师要重视自主学习方式的运用,将自主学习引入学生课前预习阶段,通过布置趣味性强的实验探究项目,让学生在实验探究过程中完成自学任务。教师应当为学生提供自主学习单,在自主学习单中列明学习事项,帮助学生理清自学思路,使学生能够在自学过程中发展创新思维能力。
以“摩擦力”为例,教师在课堂教学前安排“操场上的摩擦力(爬杆)”实践活动,让学生以小组为单位,到操场上操作实验项目,如实记录实验过程,完成自主学习单。自主学习单内容包括以下五项:第一项,实验目的:通过爬杆体验,找到摩擦力产生的条件,理解静摩擦力三要素,感受动摩擦力的影响因素;第二项,实验器材:镁粉、油、手套;第三项,自学记录:手与杆怎样才能产生摩擦力?手静止在杆上的摩擦力方向、大小?沿杆向上爬和匀速下落的摩擦力方向、大小?在手上涂油、镁粉后体验爬杆的难度;第四项,自学总结:你通过这次实验体验,发现了什么?第五项,自学测试:请你写出匀速向上爬和匀速下落的受力情况。在小组学生完成自主学习单后,教师不要急于对学生的自学成果进行总结评价,而是要在课堂上讲解摩擦力的相关知识点,让学生加深对摩擦力产生条件、方向、大小、影响因素的认知,最后再与学生共同分析实验现象,得出实验结论。
自主学习是学生发展创新思维能力的重要学习方式,在自主学习中,学生的思维处于活跃状态,能够产生多种多样的想法,并将想法落实到实验中去,摸索出实验现象中反映的物理规律。物理教师要为学生提供更多的自主学习机会,运用自主学习单引导学生拓展思维空间,体会到自主学习的乐趣,享受到创新思维成果。
二、探究实验现象,发挥学生创新思维
初中物理实验是培养学生创新能力的重要途径,在部分实验项目中,受实验条件的影响,真实实验现象与教材中提供的实验结论有所差异,导致实验数据无法达到预期。教师要将此类物理实验作为激发学生科学探究的突破口,让学生发挥出创新思维能力,主动探究造成实验现象差异的原因。
以“观察水的沸腾”实验为例,教师创设实验情境,让学生按照以下步骤完成实验操作:向烧杯中注入适量的水,固定到酒精灯上部,点燃酒精灯加热,观察水发生的现象。在烧杯中插入温度计,每间隔1分钟记录一次温度计示数和水的现象,直到水沸腾持续2分钟后停止读数。在实验过程中,教师要求学生如实记录水的温度数值,各实验小组记录的温度数值存在一定差异,分别为98.6℃、98.5℃、98.9℃、98.7℃等,这些实验数据与教材中写明的标准大气压下纯水沸点为100℃存在一定差异,引起了大部分学生的质疑。此时,教师向学生提问:你们认为自己的测量结果准确吗?部分学生认为自己的测量结果准确,还有部分学生认为自己的测量结果不准确。教师借助理论知识与实验结果的冲突点,引入创新能力训练,让学生尝试探究下为什么实测沸点数据与教材中的100℃沸点存在差异。经过学生深入思考和教师引导,学生一致认为水中杂质、大气压不同等因素是造成实测数据差异的主要原因。
三、巧设课堂提问,发展学生创新思维
在物理课堂教学中,教师要巧妙运用课堂提问方式帮助学生梳理零碎知识点,让学生能够建立起各个知识点之间的联系,形成完整的知识体系。在问题设计中,教师要保证各个问题是层层递进关系,通过问题驱动方式调动学生的创新思维,培养学生形成良好的物理思维习惯。
以“摩擦力”为例,在学生初步掌握碎片化的摩擦力知识点后,教师可以设计多个问题,帮助学生梳理知识点,鼓励学生大胆探索,形成新的思路。具体问题如下:问题一,物体分别在5 N、10 N、12 N拉力作用下静止不动,分析摩擦力的方向和大小。该问题主要考查学生对二力平衡知识点的掌握情况,引导学生掌握静摩擦力的求解方法。问题二,当拉力增加到16 N时物体处于匀速直线运动,速度为1 m/s,测力计示数为15 N,分析摩擦力方向和大小。问题三,将一个重物放在物体上,物体匀速直线运动,速度为3 m/s,分析测力计示数是多少。问题四,在物体上加装重力不计的轮子,物体匀速直线运动,速度为3 m/s,分析测力计示数是多少。通过上述问题的引导,让学生深入理解静摩擦力、滑动摩擦力与滚动摩擦力的关系。
物理课堂要灵活运用课堂提问方式吸引学生的注意力,教师应设计一系列递进式问题,在问题中渗透各个知识点,让学生运用已学习的知识解决新问题,提出不同的见解,形成新问题的解决思路,促进学生创新思维能力的发展。