論物理教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

李慧銘

現(xiàn)代社會(huì)高科技的發(fā)展，對未來人才的素質(zhì)提出了更高的要求，要求改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式，構(gòu)建能促進(jìn)中學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)組織形式。激勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究，勤于動(dòng)手，培養(yǎng)他們搜集和處理信息的能力。獲取新知識(shí)的能力和交流合作的能力。

要達(dá)到上述目標(biāo)，只有把學(xué)生放在知識(shí)發(fā)現(xiàn)的環(huán)境中。教師精心設(shè)計(jì)問題情境，讓學(xué)生一步步地走完發(fā)現(xiàn)知識(shí)的歷程，就會(huì)懂得知識(shí)的來龍去脈，適用范圍，應(yīng)用起來才能得心應(yīng)手。因此，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，使他們形成良好的思維和行為習(xí)慣，是我們物理教師義不容辭的責(zé)任。

一、創(chuàng)設(shè)問題情景，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

根據(jù)認(rèn)知理論，物理課堂教學(xué)過程應(yīng)該是以不斷地提出問題并解決問題的方式來獲取新知識(shí)的思維過程。解決問題首先要提出問題，因此。教師無論是在教學(xué)的整個(gè)過程，還是在教學(xué)過程中的某些微觀環(huán)節(jié)，都應(yīng)該十分重視問題情景的創(chuàng)設(shè)。所謂問題情景，是指一種具有一定困難，需要學(xué)生通過努力克服(或?qū)ふ疫_(dá)到目標(biāo)的途徑)，且力所能及的學(xué)習(xí)情景(學(xué)習(xí)任務(wù))。任何學(xué)習(xí)的愿望，總是在一定的情景中發(fā)生的，只有具有這種問題性的情景，才具有強(qiáng)大的吸引力。才產(chǎn)生創(chuàng)造精神。所以，教師在設(shè)計(jì)教學(xué)中要努力為學(xué)生創(chuàng)設(shè)適合學(xué)生發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)造新知識(shí)的問題情景。首先，要遵循“力所能及”的原則，讓學(xué)生“跳一跳，摘到桃”。例如在引入“密度”概念時(shí)，教師先提出問題：“有人說鐵比木頭重，這句話對嗎?”讓學(xué)生討論，學(xué)生在討論問題的過程中教師及時(shí)啟發(fā)學(xué)生思考：(1)物重與構(gòu)成這種物體的物質(zhì)有關(guān)嗎?(2)物重跟物體的體積有關(guān)嗎?通過學(xué)生的討論，教師的啟發(fā)、引導(dǎo)，學(xué)生能對密度的概念有初步的認(rèn)識(shí)，再通過物理抽象的方法建立其概念。其次要善于設(shè)問、提問，設(shè)法使提法新穎以激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探索的欲望。以新穎獨(dú)到，富有啟發(fā)性的提問，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，喚起其敏感的問題意識(shí)，同時(shí)教師要積極鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中多疑善問，勤于思考，發(fā)現(xiàn)問題，并大膽發(fā)表自己獨(dú)到的見解，以探求事物的本質(zhì)。

在教學(xué)和實(shí)踐中，引導(dǎo)學(xué)生多問“為什么”，讓學(xué)生大膽探索，發(fā)展好奇心和廣泛的興趣愛好，可以逐步打開創(chuàng)新思維的大門，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)機(jī)。

二、遵循認(rèn)識(shí)規(guī)律，發(fā)揮主體作用，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

思維是大腦對客觀事物間接概括的反應(yīng)，創(chuàng)新思維不僅能揭示客觀事物的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系，而且更重要的是能創(chuàng)造出新穎的、前所未有的成果。對中學(xué)生來說，頭腦中舊的表象很少，展現(xiàn)書本知識(shí)發(fā)生發(fā)展的教學(xué)過程，就是學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)過程。在目前中學(xué)物理教學(xué)仍存在注入式教學(xué)模式，教師在教學(xué)中只注重學(xué)習(xí)的結(jié)果，而忽視學(xué)習(xí)的過程。學(xué)生缺少自主學(xué)習(xí)的思維空間。就很難談得上創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。要真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，教師在教學(xué)中就要重視設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)，以相應(yīng)的創(chuàng)新思維的熏陶，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。教師要不斷激勵(lì)學(xué)生通過觀察、比較、實(shí)驗(yàn)、歸納、類比等手段提出種種假設(shè)或猜想，使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)運(yùn)用假設(shè)或猜想的方法解決問題。例如在牛頓三大定律、各種原子模型的建立和不斷完善的過程等內(nèi)容的教學(xué)中突出科學(xué)創(chuàng)新思維的教育。并逐步滲透理想化的方法、模型的方法、極限的方法、控制變量的方法等，使學(xué)生知道為什么要建立物理模型，學(xué)會(huì)根據(jù)現(xiàn)象或事實(shí)進(jìn)行科學(xué)推理的方法，這不僅有助于學(xué)生加深對基本知識(shí)的理解，還有助于加深對研究方法的領(lǐng)悟，提高學(xué)生對科學(xué)的認(rèn)識(shí)和創(chuàng)造能力。

在重視學(xué)生創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的同時(shí)，也必須重視對學(xué)生創(chuàng)造性人格的培養(yǎng)。例如在物理教學(xué)中穿插介紹伽利略敢于懷疑、不盲從權(quán)威的思想；介紹布魯諾為堅(jiān)持真理而獻(xiàn)身的精神；學(xué)習(xí)牛頓的勤于思考、善于總結(jié)：學(xué)習(xí)居里夫人的刻苦鉆研、勇于實(shí)踐，以及結(jié)合我國當(dāng)代的物理學(xué)家為祖國的強(qiáng)大而奮發(fā)拼搏的生動(dòng)事跡，激發(fā)學(xué)生勇于探索、積極進(jìn)取的科學(xué)熱情，這對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著極具重要的作用。

三、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，創(chuàng)造創(chuàng)新環(huán)境，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

物理學(xué)的發(fā)展和創(chuàng)新無不與物理實(shí)驗(yàn)密切聯(lián)系。物理學(xué)中的創(chuàng)新成果都源自實(shí)驗(yàn)，而且都必須經(jīng)過實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)。因此，物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)理應(yīng)成為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。

當(dāng)前在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中普遍存在著教學(xué)模式單一、教學(xué)內(nèi)容陳舊、教學(xué)方法過死。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容基本限于驗(yàn)證性和測量性的，缺乏由學(xué)生自己設(shè)計(jì)的帶有研究性的內(nèi)容，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。因此在物理教學(xué)中必須改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法。

1、發(fā)掘演示實(shí)驗(yàn)的有效因素，培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力

質(zhì)疑是經(jīng)過較充分分析后提出的問題。質(zhì)疑是思維的開始。也是有所發(fā)現(xiàn)的前提。在具有創(chuàng)見性的質(zhì)疑的過程中，學(xué)生提出的問題有一定的深度和廣度。往往擊中關(guān)鍵，具有“揭示規(guī)律”、“獨(dú)創(chuàng)”、“發(fā)現(xiàn)”之特征。能否質(zhì)疑是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的重要標(biāo)志。質(zhì)疑能力和其他能力一樣，可通過學(xué)習(xí)、培養(yǎng)和訓(xùn)練不斷提高的。實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ)，物理實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)是發(fā)展學(xué)生質(zhì)疑能力的有效途徑。

2、利用設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

所謂設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，就是要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的實(shí)驗(yàn)。這涉及到實(shí)驗(yàn)方案的確定、步驟的安排、表格的設(shè)計(jì)和誤差的分析等，具體地：(1)教師指明實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。從弄清?shí)驗(yàn)原理、方案設(shè)計(jì)到器材選擇、裝備操作、收集及處理信息和數(shù)據(jù)、得出結(jié)論等都是由學(xué)生自主完成，教師適當(dāng)指導(dǎo)。(2)組織學(xué)生討論各人(組)的設(shè)計(jì)方案，選出數(shù)組認(rèn)為可行的方案分別實(shí)驗(yàn)，并從中找出最佳方案。(3)實(shí)驗(yàn)后再組織學(xué)生討論各方案的成功或失敗原因、誤差來源及如何減少誤差等。如要求學(xué)生設(shè)計(jì)測重力加速度g的實(shí)驗(yàn)，顯然這是一個(gè)靈活性較強(qiáng)的開放性問題，它可以引起學(xué)生從不同的角度思考，得出不同的實(shí)驗(yàn)方案：(1)用重力和質(zhì)量的關(guān)系G=mg測g；(2)用落球法測g：讓小球自由下落，測出球下落的高度h和時(shí)間t，由g=2h/t²得g；(3)用紙帶法測g：利用“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)裝置及重物自由下落中打出的紙帶測g；(4)利用單擺測g；(5)用物體在光滑的斜面上從靜止開始下滑的運(yùn)動(dòng)由s=1/2gt²sinθ得g(s、t、θ分別是物體運(yùn)動(dòng)的位移、時(shí)間和斜面的傾角)；(6)利用跨過定滑輪懸掛的兩物體的運(yùn)動(dòng)，由a求得g。在實(shí)驗(yàn)前，學(xué)生還要把實(shí)驗(yàn)方案具體化，還要面臨很多問題要解決。實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)各組測出的g值相差較大，這時(shí)引導(dǎo)學(xué)生對每個(gè)方案以及實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行分析，找出原因，通過比較得出較理想的方案。通過這些自由度大、自主力強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能學(xué)到許多知識(shí)，又能培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、動(dòng)手能力和思維能力，更以其趣味性和探索性在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神方面發(fā)揮其獨(dú)特的功能和作用。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中有時(shí)不可能一步到位，需要反復(fù)修正，這些過程本身能很好地鍛煉學(xué)生的各種實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。使他們的發(fā)散思維得到充分發(fā)展。

綜上所述，作為基礎(chǔ)教育的物理教學(xué)。在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力時(shí)，應(yīng)結(jié)合學(xué)習(xí)的年齡特點(diǎn)，遵循認(rèn)識(shí)規(guī)律，盡力創(chuàng)設(shè)問題情景，激發(fā)創(chuàng)造性思維的火花，盡力為學(xué)生營造創(chuàng)新氛圍，讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)創(chuàng)新。