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  • 物理教学如何激励学生创新潜能
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  • 2019-11-20
  • 来源:神州教育报
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    脚下中学物理课堂存在着机械灌输、题海战术等不良倾向,成千上万教师的课堂教学缺乏生活气息,学员自主活动很少,致使学生不会活学活用,末了培养出的学员不会反思,不懂质疑,更不能谈创新。为抑制那些不良倾向,我在物理教学中进行项目化学习,让学生围绕项目活动,消灭实际问题,在采取物理知识和解决问题中建党物理核心概念,提升学科核心素养。

    以项目化学习为切入点,塑造学生创新精神

    在“客观使用机械能”相关教学中,我设置了3个档次制作活动: 研制蹦床、乐高投石机、不用电的小车,让学生分组合作完成并进行投掷比赛和小车赛跑活动,因而检测作品的品质和意义。在创作制作过程中,学员要采取问题解决、试验、高考、系统分析等高阶认知策略,方能达到项目要求。学员还可以在品种展示和反思中通过对比、剖析等感悟到动能、势能的要素以及它们之间相互转化的规则。

    品种化学习使老师的关爱点从“怎样教”浮动为引导学生“如何学”上,老师主要精力从文化之教学转到花色学习之规划上,使用高阶学习带动低阶学习,让学生对读书之含义和附加值有更深的认识。在品种化学习中,学员从一开始就很清楚所学的学识是用来做什么的,现实的学识和艺术都把问题结构化、无形化在其中。这种组织文化之方式会对学员的上学动力产生极大的影响。在品种化学习过程中学生的上学更加主动主动。品种化学习奠定了学生心智自由的底子。

    中学物理课堂中有很多“小制作”,如土电话、小孔成像仪、不倒翁、浮沉子、电动机等,都蕴藏丰富的物理核心知识,可以表现项目化学习之规划素材,学员在制作和改善过程中得以将学习素养转化为持续的更新实践。

    进行创新实践还要依赖各种展示平台,让学生有机遇充分展示,独立自主发展。全校一年一度的科技节是学员“脑子竞技运动会”,为孩子们提供展示科技才华的阳台。我还鼓励学生参加全国青年科技创新大赛、全国发明展、“明日小小科学家”等各种各样的科技创新竞技运动。让学生通过展示交流,得到评委的鼓励和支援,察觉自己之反差和不足,锻炼自己之归纳素质。

    老师身体力行,引导学生创新兴趣

    在物理学习中,只有教师成为身体力行的更新示范者,学员创新之灯火才会把点燃。在教学中,我经常会遇到实验器材操作不方便、试验演示效果不理想、试验器材缺乏等问题。针对这些题材我自己动手对实验器材进行改进,不仅取得了精美的课堂教学效果,还让师生的更新成为全校的风气,现行该校累计申请获批专利76项,并在内外青少年科技创新大赛、表明比赛上频频获奖。

    例如,在教学中我发现,原始的辐射式色光混合演示器很难准确调整三原色的百分比,混合后的颜色经常会变成灰色。而另外一种透射式色光混合演示器,可使三闪光直接照到光屏上开展混合,但又生活不能继续调节并混合出特定颜色且耗能大、布局复杂等问题。该署一瓶子不满激发了我改进实验设备的欲望。我和学员找来名、绿、蓝三色“食人鱼”LED灯作为光源,名将它们排列成“品”方形,并规划分压式光源驱动电路,调整电阻时,闪光的微弱会转变,混合光的颜色也会随之发生变化。三闪光通过各自光栏发出的光环在蓝天的分布是呈圆锥形的,调整内筒的荣耀屏到光源的距离使她副近到远逐渐改变时,单色圆形光斑的半径会逐渐变大并部分重叠,交集处会从双色混合直到三色混合,可以很容易地获得包括白色在内的另外色光。学员和我一起设计改造这个实验器材时兴致非常高,该项目还申请了实用型专利。

    激发学生自主创新的兴趣无法一蹴而就,要求多种艺术跟进。除了教师引领示范外,我还改进了评价机制,使用教师示范、学员跟进的方针推进“更新实验”。实践中我不仅打破了课内课外的限度,还结合了校内校外的水资源。学员可使用课外时间开展创新创作研究与制作,在课内展示交流;在物理课上学习基本规律和方式,到广大的社会大舞台寻找实践与使用的园地;在会议室开展探究,规划各种简易电动机,感悟磁场对电流的意图以及物理的神奇,到运动场上开发可调节训练强度的引体向上装置,到科研院所中进行风洞实验。

    学员们刚开始研究时,如蹒跚学步的婴儿,会出现各种问题:更新作品较为粗糙,研究报告的渐进式不够规范,文字表述不够严谨,试验设计存在瑕疵,推理过程前后矛盾,等等。这会儿教师不要一味指责和批评学生。老师应找到学生作品的共鸣点加以鼓励和表扬,让他们发现自己研究之年产值,保持持续研究之满腔热情。在表彰之余当然也要委婉地指出他们的欠缺,不过提建议时口气要尽量和蔼,无需泼冷水而要点燃他们的更新激情。其实学生们的更新兴趣恰似襁褓中的婴儿,要求教育者精心呵护与宽容。

    当然比赛获奖不是开展创新运动的专门目的。我期望学生们通过研讨,找到发现的乐趣,感受攻克科学难题带来的成就感,使她们把研究当作求得知识之一种手段,当作探索未知世界和满足好奇心的一种办法。因此研究过程和比赛过程中,摒弃功利,保持自然之参赛心态十分关键。我的学生在丘成桐中学生物理竞赛的明天一角晚上还来到中科院去听取诺贝尔经济学奖获得者大卫·格罗斯之高端讲座,并在会上主动提问交流。这是一种程度,更是优秀学员的体质。

    “养志”,为学员创新注入持续动力

    了不起的更新需要阅历无数次失败和破产,要求坚定的优质信念支撑。之所以,塑造学生创新素养,老大要“养志”,穿越课堂内外的运动,让学生树立正确志向,再引导学生开展视野、亲身感受;下,要因材施教,咱们为一般学员进行大规模宣传、活动竞赛知识,对天资较高、对科学有深厚兴趣的学员予以重点扶植。

    要扶植葡京游戏大厅平台栋梁式创新型人才,定位离不开科学报国之豪迈志向。学员前来出席创新活动,老大我向她们提的题材是:你为什么要到位创新活动?以此题目看似简单,其实动机决定行动,没有远大的对象,更新很难有可持续性的带动力。慎选参与创新活动,虽然长远来看,对学员的骨干素养发展十分有利,可是短期来看也会遇到这样或那样的破产,有时还会经历很多次之挫折,功利心太重的学员,往往浅尝辄止,无法坚持。如获得全国青年科技创新大赛金奖、海协主席奖、“明日小小科学家”二等奖、英特尔国际科学与工程大奖赛30埃望远镜专项奖一等奖的陈姚佳就是通过青少年科技创新大赛逐渐成长起来的更新达人。其它在兰州外国语学校先后参加了三次青少年科技创新大赛。根本次参赛,创作“多功能便携式充电与照明装置”顺手通过层层选拔,拥有了全国青年创新大赛金奖,但第二年“身体接通电话实验探究”却止步于陕西省三等奖,连参加全国赛的身份都没有。到了高二,其它又满腔热情地步入了“激光束照射镜面圆柱的研讨及利用”研讨。其实,经验挫折对学员来说并非坏事,像陈姚佳一样,只要认真总结经验教训,就会获得更大的成功。说到底一次,其它研究得更加深刻,用了近一年工夫,研制出一种可精确掌握离心率的政治经济学圆锥曲线演示仪。更可贵的是,其它没有止步于此,开头走向思考,末了发明出一种可以在线快速定量检测圆柱表面粗糙度的仪器,并反馈了多项葡京游戏大厅平台发明专利。

    有正确志向的学员才会有不竭的带动力。我指导的拥有首届丘成桐中学生物理竞赛金奖的学员陈锴杰之优质是当一名像爱因斯坦一样的谋略家。它今天是俄罗斯杜克大学的学员,研讨领域为政法。另一名学员赖文昕也是一名有上佳和理想的学员,它今天北京大学物理系就读。初中阶段他就开始通过网络自学麻省理工学院教授的学科。有了了不起的优质,孩子们就不会因为一些小挫折而叫苦不迭或萎靡不振,而能坚持广泛地阅读科学文化,不断晋升自己之正确素养,他俩的潜力也能逐渐把打通出来,进而实现主动发展,其次“小制作”走向“大发明”。(笔者:钱永昌)

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