在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

殷建樓

摘要:學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是現(xiàn)代教育中的重要目標(biāo)之一,它需要有計(jì)劃的培養(yǎng)。本文嘗試從營造教學(xué)氛圍,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí);增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技能,提高創(chuàng)新能力以及創(chuàng)設(shè)新環(huán)境,培養(yǎng)實(shí)踐能力等幾個(gè)方面探討如何在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞:物理教學(xué);創(chuàng)新能力;培養(yǎng)

中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2009)7(S)-0007-3

現(xiàn)代教育非常注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。物理學(xué)科在開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能,引導(dǎo)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中有所發(fā)現(xiàn)、有所頓悟方面具有不可替代的作用。然而創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不是一蹴而就的,需要一個(gè)漸進(jìn)的、長期的過程。那么,在物理教學(xué)中如何創(chuàng)新教育,筆者認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面思考。

1 營造教學(xué)氛圍,培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)

創(chuàng)新意識(shí)是人們從事創(chuàng)新活動(dòng)的出發(fā)點(diǎn)和內(nèi)驅(qū)力,是創(chuàng)造性思維、想象和創(chuàng)造性行為的前提。創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)也就是推崇創(chuàng)新、追求創(chuàng)新,以創(chuàng)新為榮的觀念、意識(shí)的培養(yǎng)。因此,在物理教學(xué)中營造和諧的教學(xué)氛圍,有利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。

1.1 消除創(chuàng)新神秘感,樹立創(chuàng)新志向

談起創(chuàng)新,最大的障礙在于師生缺乏自信心,甚至不少學(xué)生認(rèn)為創(chuàng)新是科學(xué)家的事,自己不可能有創(chuàng)新。因此在教學(xué)過程中要充分利用物理學(xué)發(fā)展過程中的一些史實(shí)和故事,介紹物理學(xué)家的創(chuàng)新活動(dòng)過程。如:瓦特自水壺蓋跳動(dòng)生疑,創(chuàng)造發(fā)明了蒸汽機(jī);法拉第從奧斯特的“電生磁”逆向思維提出“磁能否生電?”的問題,且經(jīng)過十年努力,發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象,促使了發(fā)電機(jī)的產(chǎn)生等。讓學(xué)生理解和感受物理學(xué)家是如何創(chuàng)造新理論、提出新方案、取得新成果的。從而消除學(xué)生對(duì)創(chuàng)新的神秘感,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新動(dòng)機(jī),樹立創(chuàng)新志向,這有益于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)培養(yǎng)。

1.2 創(chuàng)設(shè)教學(xué)情景,激發(fā)學(xué)生求知欲和創(chuàng)造欲

學(xué)生是認(rèn)識(shí)活動(dòng)的主體和學(xué)習(xí)的主體,學(xué)生知識(shí)的掌握、能力的培養(yǎng)以及思想品德的提高,都必須通過自身努力才能達(dá)到。教學(xué)過程應(yīng)以學(xué)生活動(dòng)為主線,讓每一個(gè)學(xué)生主動(dòng)參與到其中。教師可結(jié)合物理學(xué)科特點(diǎn)和教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)或問題情景,引導(dǎo)學(xué)生思考、分析和探索實(shí)驗(yàn)過程或問題情景,從而讓學(xué)生自己提出問題,發(fā)現(xiàn)規(guī)律,最終提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

(1)物理課堂教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主渠道

營造和諧、民主的教學(xué)氛圍,使師生交往的心理狀態(tài)達(dá)到最佳水平,以保證學(xué)生心情舒暢、思維敏捷,使各種智力和非智力的創(chuàng)新因子都處于最佳活動(dòng)狀態(tài)。在整個(gè)教學(xué)過程中,教師都要力求做到“稚化”自身,即從學(xué)生的角度,審視所遇到的問題,因?yàn)橛幸恍┰诮處熆磥硎遣黄鹧鄣男栴},對(duì)于學(xué)生來說卻是一次難得的“創(chuàng)新”機(jī)會(huì)。當(dāng)學(xué)生的思維活動(dòng)和結(jié)論超出教師所設(shè)計(jì)和期望的軌道時(shí),教師不應(yīng)強(qiáng)行把學(xué)生的思維納入自己的思維模式之中,用自己或教材上的結(jié)論束縛學(xué)生的創(chuàng)新思維,更不能用粗暴的方式中斷學(xué)生的思維進(jìn)程。這時(shí),教師應(yīng)該給予學(xué)生發(fā)表意見的機(jī)會(huì),保護(hù)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,使學(xué)生樹立起獨(dú)立學(xué)習(xí)及創(chuàng)新的自信心,使其創(chuàng)新思維處于活躍狀態(tài)。

(2) 習(xí)題教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑

如果教師經(jīng)常在授課過程中以創(chuàng)造性的方案解決問題,這種創(chuàng)新示范將會(huì)對(duì)學(xué)生產(chǎn)生潛移默化的影響,學(xué)生會(huì)產(chǎn)生躍躍欲試的創(chuàng)新想法,這就是其創(chuàng)新欲望的體現(xiàn)。習(xí)題教學(xué)要跳出”題海戰(zhàn)術(shù)“的誤區(qū),指導(dǎo)學(xué)生盡量從不同的角度,運(yùn)用不同的方法分析解決同一問題,通過一題多解、一題多變、一題多問,多題一解等形式使學(xué)生從單一的思維模式中解放出來。這樣學(xué)生在見到新類型的問題時(shí),就能以發(fā)散思維或集中思維等創(chuàng)新方式來解答問題。

(3)解決實(shí)際問題是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的又一途徑

鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用創(chuàng)造性思維解決實(shí)際問題,訓(xùn)練和發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。如這樣一道題:一同學(xué)要把懸掛在天花板上的兩根細(xì)繩系在一起,但這兩根細(xì)繩相距很遠(yuǎn),他無法同時(shí)抓住它們,而房間里只有一把椅子和一把鉗子可使用。此同學(xué)嘗試用椅子來解決問題,但未能成功,他想到能否運(yùn)用學(xué)過的物理知識(shí)來解決此問題呢?學(xué)生經(jīng)過思考,想到利用單擺的知識(shí)解決此問題。他把鉗子系在一根繩子的下端,使其擺動(dòng),然后抓住另一根繩子站到二者的中間,待第一根繩子擺過來時(shí)把它抓住,這樣就可以把二者系在一塊了。像這類實(shí)際問題,既鞏固了所學(xué)的知識(shí),又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1.3 鼓勵(lì)“質(zhì)疑求異”,誘發(fā)創(chuàng)新動(dòng)機(jī)

亞里士多德說:“思維自疑問和驚奇開始”?？茖W(xué)創(chuàng)見始于疑問,如哥白尼對(duì)地心說的批判,伽利略對(duì)亞里士多德的落體、拋體的批判,愛因斯坦對(duì)以太說的批判等,這都說明沒有質(zhì)疑則不會(huì)有所創(chuàng)新。物理教學(xué)中的質(zhì)疑,主要是鼓勵(lì)學(xué)生從觀察到的物理現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)中得到的數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)的理論解釋、理論的邏輯推理等方面提出問題。為了塑造學(xué)生的創(chuàng)新人格,教學(xué)中允許學(xué)生有不同的見解,教師應(yīng)保護(hù)學(xué)生敢想敢說的積極性,保護(hù)學(xué)生求知欲、好奇心;鼓勵(lì)學(xué)生勇于探索與創(chuàng)新;消除學(xué)生對(duì)錯(cuò)誤的恐懼心理;鼓勵(lì)獨(dú)創(chuàng)性與多樣性,鼓勵(lì)幻想;培養(yǎng)學(xué)生在探索過程中知難而進(jìn)、銳意進(jìn)取、追求真理的精神。

1.4 開展研究性學(xué)習(xí),促進(jìn)創(chuàng)新能力的發(fā)展

研究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下,從周圍生活和社會(huì)生活中選擇和確定研究課題,以類似于科學(xué)研究的方法自主地獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問題的學(xué)習(xí)活動(dòng)。中學(xué)物理教學(xué)中,通過開展研究性學(xué)習(xí),學(xué)生接觸到大量的實(shí)際問題,從而提高了應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。大部分課題研究都是收集信息資料開始,或從圖書館、網(wǎng)絡(luò)獲取信息,或通過采訪專家,或編寫問卷調(diào)查表,或進(jìn)行實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)。第二步,處理信息資料,或作統(tǒng)計(jì),或制成圖表。第三步,加工信息資料。因此研究性學(xué)習(xí)不僅培養(yǎng)了學(xué)生收集、處理和加工信息資料的能力,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展。

2 增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)技能,提高創(chuàng)新能力

實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)的基礎(chǔ),其生動(dòng)形象的特點(diǎn),有利于激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲,是中學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的重要途徑。

當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍存在著只重視簡(jiǎn)單的操作練習(xí)。教材中的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),從器材、方法到表格設(shè)計(jì)都是有詳細(xì)的步驟,使得教師失去引導(dǎo)學(xué)生思考和探索的機(jī)會(huì),而學(xué)生則在實(shí)驗(yàn)中依葫蘆畫瓢,不能深刻理解實(shí)驗(yàn)的原理和思想,這不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

2.1 加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)方法教學(xué)

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教學(xué)方法上要發(fā)揮學(xué)生主動(dòng)性和探索性,由系統(tǒng)講授轉(zhuǎn)向重點(diǎn)指導(dǎo)與自學(xué)討論相結(jié)合,采用啟發(fā)式、發(fā)現(xiàn)式教學(xué)方法,啟發(fā)學(xué)生思考。不僅要讓學(xué)生學(xué)會(huì)實(shí)驗(yàn)的具體做法,掌握一些基本的實(shí)驗(yàn)技能,還要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)研究物理問題的實(shí)驗(yàn)方法,為培養(yǎng)其創(chuàng)新能力打下良好的基礎(chǔ)。

(1)重視演示實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)的能力。在演示實(shí)驗(yàn)中,教師可邊做邊提問,內(nèi)容可涉及儀器的名稱、使用方法、操作要求,可能出現(xiàn)的現(xiàn)象等。

(2)注重分組實(shí)驗(yàn)課,培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力。在分組實(shí)驗(yàn)中,教師可邊巡視邊提問,引導(dǎo)學(xué)生積極開展思維。對(duì)于學(xué)生實(shí)驗(yàn)中的異常現(xiàn)象,千萬不要回避,要因勢(shì)利導(dǎo)進(jìn)行分析,作出科學(xué)的解釋。

(3)充分發(fā)揮教材中小實(shí)驗(yàn)、小制作的作用,培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和獨(dú)立操作能力。

(4)不定期開放實(shí)驗(yàn)室,給學(xué)生創(chuàng)造更多的動(dòng)手機(jī)會(huì)。

2.2 加強(qiáng)學(xué)生探索性實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)

探索性實(shí)驗(yàn)較其它類型實(shí)驗(yàn)有更廣闊的活動(dòng)空間和思維空間,可以激發(fā)和滿足不同層次學(xué)生的探索與創(chuàng)新欲望。學(xué)生在探索物理規(guī)律的實(shí)驗(yàn)過程中可以把動(dòng)手和動(dòng)腦結(jié)合起來,鍛煉和培養(yǎng)創(chuàng)新能力。教師可以把某些學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為探索性實(shí)驗(yàn),使之達(dá)到不同層次的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)目標(biāo)。

比如在學(xué)習(xí)“電磁感應(yīng)”這一節(jié)內(nèi)容時(shí),筆者將演示實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)。首先向?qū)W生提問“奧斯特實(shí)驗(yàn)說明了電能生磁,反過來磁能生電嗎?”誘發(fā)學(xué)生進(jìn)行探索。接著創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,出示手搖發(fā)電機(jī)使電燈發(fā)光,激發(fā)學(xué)生興趣。接下來提問“如何才能實(shí)現(xiàn)磁生電?”讓學(xué)生親自動(dòng)手探索實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)得出磁生電的兩個(gè)必要條件:(1)導(dǎo)體必須是閉合電路的一部分;(2)導(dǎo)體必須在磁場(chǎng)中做切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程鼓勵(lì)學(xué)生多動(dòng)手、動(dòng)腦,也可以讓學(xué)生合作進(jìn)行,互相提出問題,研究解決問題的方法。教師則不失時(shí)機(jī)地對(duì)學(xué)生合適做法給予肯定,鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考問題,大膽地猜想。

3 創(chuàng)設(shè)創(chuàng)新環(huán)境,培養(yǎng)實(shí)踐能力

學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),僅靠課堂教學(xué)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。實(shí)施創(chuàng)新教育,需要多渠道、多層次地開創(chuàng)創(chuàng)新活動(dòng),改變封閉式的教學(xué)形式。

(1)教師要注意減輕學(xué)生的作業(yè)負(fù)擔(dān),使學(xué)生有時(shí)間和條件去接觸自然、參加社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)。在教師的指導(dǎo)和幫助下,選擇能進(jìn)行發(fā)明創(chuàng)造的課題,進(jìn)行創(chuàng)造性工作,以創(chuàng)新行動(dòng),關(guān)心和滿足學(xué)校、家庭和社會(huì)的各種需求。

(2)教師要利用靈活多樣的形式組織學(xué)生參與各種活動(dòng)。如開展課外觀察活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力;開展課外閱讀活動(dòng),擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面;在班內(nèi)展示學(xué)生的各種創(chuàng)新成果(科技小發(fā)明、小論文等);培養(yǎng)學(xué)生收集資料、檢索信息和加工信息能力;開展興趣小組,把傳播知識(shí)與學(xué)習(xí)興趣結(jié)合起來;舉辦物理知識(shí)競(jìng)賽;并開辦科技板報(bào)、手抄報(bào)等,使班內(nèi)形成以創(chuàng)新為核心的班級(jí)輿論。

(3)教師要經(jīng)常與學(xué)生交流,并組織學(xué)生之間互相交流創(chuàng)新體會(huì)。鼓勵(lì)學(xué)生之間適度的競(jìng)爭(zhēng)、相互合作與交流、相互了解和相互寬容,使全體學(xué)生的創(chuàng)造能力與每個(gè)學(xué)生的創(chuàng)新能力相互激勵(lì),同步增強(qiáng)。

(4)教師要注意物理學(xué)發(fā)展的最新動(dòng)態(tài)并把它及時(shí)地反映到平時(shí)的教學(xué)之中。如華裔物理學(xué)家屢獲諾貝爾獎(jiǎng)、中國載人航天技術(shù)的重大突破等,這類內(nèi)容極易激起學(xué)生的愛國熱情,并能轉(zhuǎn)化成為他們創(chuàng)新活動(dòng)的動(dòng)力。

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(欄目編輯趙保鋼)