摘要:由于高中招生生源不均衡,對一般中學學生而言原來以參加高考為目的的應試教育因學習動力不足、無法調動學習興趣和積極性而不適宜。新課程要求學生由被動、機械地學習向主動、研究、科學、創新轉變,向發展創新精神和創新能力轉變。科技創新以實用性和新奇性的學生活動為主,發揮學生的主體作用,通過活動增強學生的學習興趣,提高學生的科技創新能力,并獲取相關物理知識。
關鍵詞:科技創新活動;學習興趣;實用性;新奇性
“青少年科技活動是培養未來發明家的搖籃”。科學是現代社會文化生活中不可分割的一部分,在普通高中物理教學中進行科技創新教育就是要培養學生的思想活力、創新理念,它在當今社會萬眾創新的新形勢下有著十分重要的作用。新課程要求學生由被動、機械地學習向主動、科學、研究、創新轉變,向發展創新能力和創新精神轉變。在高中物理教學中以科技創新活動為平臺,引導中學生科技創新活動發展,提高科技活動普及,激發學生學習物理的興趣,提高物理教學質量。
一、 以科技創新的實用性激發學生學習物理的興趣
物理學科是一門來源于生活的學科,高中物理知識在實際生活中的很多地方能夠得到應用。在物理教學中利用物理知識進行科技創新小發明、小制作活動能夠有效地把課本知識與生活實際應用聯系起來,真正體現“從生活走向物理,從物理走向生活”的宗旨。利用物理學科的實用性進行科技創新小發明、小制作活動,能夠讓學生從中體會到物理學科與我們生活息息相關,體驗到科技的奧妙所在,從而達到激發學生學習興趣的目的。
在人教版高中物理選修32第六章傳感器的教學中,很多內容介紹傳感器這一物理元件在實際生活中的應用。例如利用力傳感器制作電子秤,應用溫度傳感器制作電熨斗、電飯鍋,以及利用光傳感器制作火災報警器等。我在這些內容的教學過程中,很明顯感覺到由于物理知識在生活中的應用較多,突現了物理知識的實用性,學生的學習積極性明顯比其他章節要高。這些內容有機地將學以致用與“興趣是最好的老師”聯系在一起。以實用性激發了學生的學習興趣。
借助學生在實用性中激發起的學習興趣,我又做進一步地加深,讓學生利用“干簧管”這一物理元件設計家庭門口報警裝置。問題剛一說完就有學生回答,將“干簧管”接入電路當成開關與電源、報警電鈴串聯后裝在門框上,將一塊條形磁鐵裝在門板中靠近“干簧管”的位置,在關門時門板中的條形磁鐵靠近門框中的“干簧管”,“干簧管”在磁鐵的吸引下接通電路,報警裝置中的電鈴工作。“關門時報警”?許多學生發出質疑。學生們進入了沉思之中。一會兒又有一位學生提出了新的設計方案,利用“干簧管”控制支路并聯電阻,當關門時“干簧管”接通支路電阻,并聯電路電阻小,電壓小,與之并聯的報警電鈴不工作。當開門時,“干簧管”斷開,并聯電路電阻大,電壓增大,與之并聯的報警電鈴達到工作電壓而報警。這位學生的科技創新設計得到了同學們熱烈掌聲的肯定。
在教學中學生體會到物理知識在生活中的實用,因為物理知識有用、能用而激發了學生學習物理的積極性,提升了學習物理的興趣。
二、 以科技創新的新奇性提升學生學習物理的興趣
物理是一門以實驗為基礎的自然學科,物理實驗本身就充滿了一定的新奇性。科技創新小發明、小制作為學生提供的一些的小實驗,通過其具有獨特的新奇性吸引著學生的注意力,激發了學生學習物理的興趣和獲得知識的欲望。中學生求知欲高、好奇心強,通過科技創新小發明、小制作的新奇性使課本上枯燥無味的理論知識變得生動形象起來,不斷刺激著學生的感官,從而調動他們學習的積極性,激發學生學習物理的興趣。在好奇心的驅使下,將感性認識上升為理性認識,才能變應試教育的被動學習為素質教育的主動學習。
機器人在學生心目中是一個高科技產物,它是一個非常神秘的項目,學生們對它十分好奇。利用學生們的好奇心,結合學校科技創新室的機器人器材,以及兩位班上學生制作的參加甘肅省機器人大賽的創意機器人,我給學生們介紹了機器人的相關知識。現在二代機器人主要是服務機器人,他們具有一個移動的平臺,其上面有電動機帶動的操作臂,還安裝了采集信息的觸覺(壓力)傳感器、視覺(距離傳感器、顏色傳感器)等,機器人正是通過傳感器來識別周圍的環境,然后通過主控預設的程序控制電動機的運行使機器人工作,完成指定的任務。講完之后又讓學生觀看了同班同學制作的創意機器人表演。通過介紹機器人相關知識、觀看機器人表演,即滿足了學生的好奇心,又激發了學生對這部分物理知識的興趣。隨之我又進一步提出挑戰,同班同學能設計制作出這樣的機器人,你們是否能利用所學的傳感器的內容設計出更好的機器人呢?有好的想法和設計方案可以在學校的科技創新室里利用機器人器材進行實踐操作。這樣通過制作既滿足學生的好奇心,又讓學生在科技創新發明制作中體驗到成功的喜悅,樹立了學生的自信心,為他們墊上成功的基石。
“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”。興趣是最好的老師,只有在物理教學中不斷提升學生的學習興趣,才能變無效學習為有效學習,化低效學習為高效學習。要想培養學生學習物理的興趣,就要在教學中利用學生的好奇心以科技創新的新奇性結合物理學科的實用性,讓學生自己去操作實踐,使課本上的知識變得生動、形象,不斷刺激學生的感觀,激發他們學習物理的興趣,提高物理教學質量。
總之,科技創新活動的小制作小發明在豐富學生知識、發展學生智力、鍛煉學生堅強的意志、培養學生科技創新的能力以及科學的態度等方面有著積極的作用。有趣而且生動的科技小發明、小制作活動集預習、復習、實驗于一體,讓學生在活動中學習,在活動中提升能力,寓教于樂,使學生更好地了解和掌握物理知識,也為他們提供了得天獨厚的實驗條件。在高中物理的教學中結合科技創新活動,使課本上的知識在科技創新活動中得以應用,既滿足學生的好奇心,又體現物理的實用性,這樣對提高物理教學質量,培養現代化的人才有著非常重要的作用。
作者簡介:
張學軍,甘肅省蘭州市,榆中師范學校。