知识点二 培养学生的创新素质.docx
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知识点二培养学生的创新素质
知识点二培养学生的创新素质
逆风行舟
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在中学物理的教学中加强学生创新素质的培养要特别关注以下方面:
(一)营造创新人才成长的土壤和环境——营造一种鼓励创新、允许失败的教育民主氛围,一种轻松活泼的具有心理安全感的教学气氛。
这种氛围,主要体现在以下两个方面。
1、建立民主、平等、合谐、合作的师生关系。
2、思想学问的民主。
(二)转变传统教学模式,改进课堂教学形态。
就课堂教学来说,当今世界上常见的是两种教学形态。
一种是接受形态(或结构性形态),起点是感知教材——充分利用已有知识、经验、讲究新旧知识联系——目标是知识的掌握、巩固、熟练,有解题应用能力。
另一种是参与形态,起点是以问题作为讲课出发点——学生独立或组成小组进行讨论——老师到一定程度介入(何时介入很有讲究)——目标是学生独立探究的态度、能力、技能的提高。
他认为这两种形态,正在互补、整合,可能趋于同一化。
(1)激发态——通过创设有挑战性的问题情景,布疑、激疑、启发,使学生总是处在一种热切求知、兴趣盎然的激发状态。
案例Ⅰ:
《物质的密度》课堂教学设计②
引出问题自然界的物质多种多样,有的貌似相象,但实质并不相同。
课的一开始向学生展示一些貌似想象,实质不同的物质,并让他们区别,进而引出“怎样识别物质”这个问题。
寻找方法取体积相同的一杯水和一杯煤油,让学生观察猜想,那一杯质量多,接着将装水的杯和装油的杯分别置于天平的左右盘上,验证学生的猜想。
同时启发学生思考:
不同物质,取相同体积,用比较它们质量的方法能否识别物质?
如果这种方法可行,那么,必须作哪些假设为前提。
猜想与假设引导学生作如下猜想与假设:
(1)同一种物质在体积相同的情况下,所含质量是稳定不变的,即质量与体积之间的比值是恒定的,或者说单位体积某种物质的质量是一个定值。
(2)不同种物质在体积相同的情况下,所含质量是不同的。
验证猜想和假设如果上述两种猜想与假设成立,那么,用测算某种物质质量体积之间比值的方法就可以识别物质。
组织全班同学通过合作与交流的方式共同探究。
取水、铁、铝、铜四种不同物质作研究对象,要求探究每种物质均要有若干个小组,每个小组都要收集所研究对象的质量、体积以及质量与体积之间比值的数据,并向全班同学汇报。
通过对收集的全班各小组的数据进行比较分析,得出结论,以验证上述猜想与假设。
在通过探究得到密度概念后,可以给学生布置一些有趣的,又有条件完成的探究性作业。
比如“设计一套测量人民币三种币值纸币密度的方案”,“测算建筑用青砖与红砖的密度”等等,使课堂进一步发展到“延展态”。
链接2:
多途径缴发学生的创新思维
我们还可以向学生介绍等价变换信息处理法,这个方法的大意如右图所示。
其中数理、语言、形象、动作等各种信息可以自由地等价交换,这也有助于创新精神培养。
在物理学习中按公式画图象,按图象列方程;按文字材料做实验,将实验结果用语言表述。
文字与公式互换、实验与公式互证,图象与实验互联等等,就是在进行等价信息处理。
它既是物理信息处理的基本方法,也有助于增强思维的连动性、灵活性。
2、一题多变。
一题多变的变,可以是求解条件的变化,也可以是求解目标的变化,还可以是题型的变化。
例:
如图1所示,紧靠着点光源S有一质点A,在其前方的竖直屏上有A的影P,现将A向着屏水平抛出,不计空气阻力,影P在屏上的运动情况是[]
(A)匀速直线运动
(B)初速度不为零的匀加速直线运动
(C)做初速度为零的匀加速直线运动
(D)做变加速直线运动
解析:
原题为选择题,练习的知识点就是如何确定影的运动规律。
答案为(A)
变换:
如果把质点A放在光源S与屏水平距离的正中间,由静止自由释放质点A,则影的加速度为。
答案为(2g)
链接3:
案例Ⅲ:
一题多解。
一题多解就是广开思路,选用不同的物理规律按不同的途径去处理同一物理问题。
进行一题多解训练,能充分调动脑海中存储的信息,使思维得以有效的发散。
进行一题多解的前提是要选好典型例题,该例题具有一定的综合性,客观上存在运用不同的物理规律的几种独立求解途径(而不是人为编造的几种仅在技巧上出现差别的解法),这些不同解法均有其物理上的合理性且能体现相关概念规律的某些典型的应用情景和应用特征。
例:
如图2,质量为M,长为l的长方形木板B放在光滑水平地面上,在其右端放一质量为m的木块A,m<M,现以地面为参照物,给A和B以大小相等,方向相反的初速度υ0,使A开始向左运动,B开始向右运动,但最后A刚好没有滑离B板。
(1)若已知A和B的初速度大小为υ0,求它们最后的速度的大小和方向。
(2)若υ0大小未知,求小木块A向左运动到达的最远处(从地面上看)离出发点的距离。
它可以从4种不同途径求解,如下图所示
链接4:
案例Ⅳ:
一题多答。
多答案习题是在题给条件下有多个符合题干要求的答案,这类习题也是训练发散思维的好素材。
例:
如图3,一束光线AO射到O点的光学元件后,传播方向变为OB,请在O点画出合适的光学元件。
分析:
本题的结论有多种,若把OB当作反射光线,可在O处放平镜;若把OB当作折射光线,可在O处放凹透镜和凸透镜,如图4。
(2)自主态——给学生自主探究、自主学习的空间,在课堂中尽量让学生参与教学的全过程,做到自探、自明、自解,即自己探索,自己归纳结论明白道理,自己解决问题。
教师重在情景的创设、教学过程的组织和适时的点拨引导。
(3)活动态——尽可能让学生在活动中掌握知识、做到动眼、动嘴、动手、动身、动脑,要动得充分、动得积极、动得有效。
在一堂课中,活动不要太零碎、太繁琐,不能追求形式上的活跃和热闹。
(4)交互态——要做到学生与学生之间,教师与学生之间平等地、相互尊重地讨论、交流,甚至争辩。
体现一种既协作,又竞争的态势。
特别应当鼓励在交流讨论中出现一些标新立异“不合常规”、勇于挑战权威的问题和观点,培养学生有强烈的交流愿望和准确流畅表达自己意见的能力。
(5)延展态——一堂课结束给学生留下一些疑难问题、奇妙的想法,带到课外去思考。
课的内容自然地延展到课外,给学生“开窗口”、“留接口”,存疑问,留余味。
(三)多途径缴发学生的创新思维。
在教学活动包括上课,作业、考试和课外科技活动(包括主题性的课外探究性学习活动)中,应当有意地激发学生各种思维活动,使智力活动多样化,丰富化。
(四)动手、动脑相结合,加大物理实验的探索、设计因素,切实改进和加强实验教学。
(1)尽量增加学生动手的机会,把一批比较简单易行的演示实验改为随堂学生实验,增加学生感性体验和动手操作的机会。
这一点在初中物理中特别重要,也比较容易办到,比如摩擦实验,压强实验,力的作用效果和相互性实验,浮力实验,热功转换实验以及一批电学、声现象,光现象实验。
(2)将一些验证性实验改造为探索性实验,比如探究摩擦力与哪些因素有关,浮力实验,机械能守恒实验,动量守恒实验,单摆实验、欧姆定律实验等等。
(3)设计性实验。
布置一些设计性实验和实验习题,一方面可以对教材上的实验进行适当扩展,让学生进行部分实验设计,如练习自己独立选用仪器、确定实验步骤或设计简单的装置、电路等;一方面还可通过课外小实验来加强实验设计能力(既有创新能力的因素,也有实践能力的成分),还可充分挖掘课本中的小实验和设计性实验习题,如高中物理(必修)第一册练习四第(6)题:
“请你设计一个测量纸跟桌面之间滑动磨擦系数的方法”,第二册第二章第七节后的小实验:
“请你利用这些器材设计电路,当滑动变阻器的滑环移动时,一个灯泡变暗,另一个灯泡变亮。
你可以设计出几个方案,按你设计的每个方案连接电路,看看灯泡的亮度变化是否符合要求。
如果不符合要求,研究一下问题出在哪里,如何解决。
然后再用实验检查你的解决办法是否正确。
”这些设计性课外小实验,方法灵活,取材容易,解决方案不唯一,易于充分发挥学生的能动性,是培养学生创新素质的很有价值的教育资源。
(4)在课外研究性学习中,布置有关物理实验的内容,例如有关声速的野外实测,测量百米跑不同区段的平均速度,测量家电在不同工作状态下的实际功率,农村低压配电线路的损耗等等。
(五)努力开展和指导好课外科技活动
课外科技活动虽然冠以“课外”之名,但按照新的课程观,它属于活动课范畴,是新课程体系的有机组成部分。
学校的科技活动从内容上看既是实施分科课程综合化的一条途径,又是基础课程内容向现代化开放的桥梁。
从实施形式上看,能充分体现实践性和学生的主体性。
从科技活动中解决问题的模式来看,它是对科学家进行科学探究的一种逼真的演练与摸拟。
因此,课外科技活动是培养学生科学志趣、实践能力的重要措施,也是锻炼和展现学生创新能力的好舞台。
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