淺析在物理教學(xué)中對學(xué)生創(chuàng)新意識的培養(yǎng)

陳龍

摘要：物理學(xué)是一門理論聯(lián)系實際的學(xué)科，也是一門培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法的學(xué)科。在本文中，筆者深入探究了創(chuàng)新意識在物理教學(xué)中的意義和培養(yǎng)方式。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新意識；物理教學(xué)；學(xué)生

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711(2014)06-0050

物理學(xué)是一門理論聯(lián)系實際的學(xué)科，在其漫長的發(fā)展過程中處處都有創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思想和創(chuàng)新方法。它是對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思想和創(chuàng)新方法培養(yǎng)的、很好的一門理論聯(lián)系實際的科目。因此，在日常教學(xué)中，加強(qiáng)這方面的培養(yǎng)對學(xué)生的成長有重要意義。

一、創(chuàng)新意識是創(chuàng)新能力系統(tǒng)中的靈魄，是學(xué)生進(jìn)行一切創(chuàng)新活動的源泉

1. 培養(yǎng)學(xué)生在接受知識方面的“叛逆性”

學(xué)生不能一味地接受課本現(xiàn)有的知識和教師傳授的知識，遇到問題要多質(zhì)疑。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，當(dāng)前有些知識還具有一定的片面性，如從亞里士多德、伽俐略到牛頓對運動和力的認(rèn)識；從地心說、日心說到宇宙論對太空的認(rèn)識；從粒子說、波動說、光子說到光的波粒二象性對光的認(rèn)識；從棗糕模型、核式結(jié)構(gòu)模型、玻耳模型到量子模型對原子構(gòu)造的認(rèn)識等無不體現(xiàn)了這種“異類”精神。

2. 培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察力

物理是由物產(chǎn)生的道理。對物體進(jìn)行全方位的觀察是發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)新的重要一環(huán)，要培養(yǎng)學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)相同中的不同和不同中的相同、普遍中的特殊和特殊中的普遍的能力。在日常的實驗和生活中，教師根據(jù)需要有針對性地提出一些問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行全方位的觀察是培養(yǎng)這方面能力的最好辦法。教師要充分發(fā)揮學(xué)生的群體作用——多視角、多思維、多角度，以群體的容量來“擴(kuò)充”個人的視野。即使有些是無用之象，但其中蘊(yùn)藏著對學(xué)生思維的開拓和創(chuàng)造力的培養(yǎng)。它的作用是長遠(yuǎn)的、潛在的。

3. 培養(yǎng)學(xué)生強(qiáng)烈的探索欲

對“未知”領(lǐng)域的興趣是創(chuàng)新的最好教師。在日常教學(xué)中，將所學(xué)知識和實際緊密結(jié)合起來，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的興趣。如力學(xué)相對枯燥，但它和現(xiàn)實生活息息相關(guān)。在教學(xué)中，教師多以現(xiàn)實生活為例，激發(fā)學(xué)生的求知熱情，避免模型的程式化。電、磁、光、原子物理學(xué)更具有現(xiàn)代氣息。教師要注意它在現(xiàn)代生活和前沿學(xué)科中的應(yīng)用，如帶電粒子在電磁場中運動的應(yīng)用——質(zhì)譜儀、速度選擇器、回旋加速器、磁流體以電機(jī)、磁流量計等。多帶領(lǐng)學(xué)生親身體驗物理實驗，使其真正體會到知識在現(xiàn)實生活中的應(yīng)用價值，這樣更能激發(fā)其探索欲。

4. 培養(yǎng)學(xué)生在實際中運用理論的能力

不要將學(xué)生的思維禁錮于脫離實際的課本理論之中，而是要使學(xué)生處于理論和現(xiàn)實生活的兩種世界中；不要總以模型為例來研究問題，而要多以現(xiàn)實為例使學(xué)生運用知識。教師要引導(dǎo)學(xué)生多角度地、聯(lián)系地看問題，要注重實際和理論的多方位聯(lián)系，在實際中運用理論，搞清其中的原理，真正使理論和實際一體化。

二、創(chuàng)新意識、思想、方法的培養(yǎng)是實現(xiàn)創(chuàng)新的核心部分

1. 理想化模型

這是對現(xiàn)實事物的高度抽象、概括，抓住事物主要的和普遍的特征，忽略其次的和個性的特征。這體現(xiàn)了理論源于實際但又高于實際的原則和理論并不是對實際的簡單匯總，而是有其高度性和普適性。對模型的研究更有利于解決紛繁復(fù)雜的實際問題，如質(zhì)點、剛體、點電荷、理想氣體等。

2. 現(xiàn)象——假設(shè)——實踐的創(chuàng)新模式

由于受科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的制約，人類起初對某些事物的認(rèn)識往往是片面的。通過不斷地對新現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、研究，提出合理的假說來解釋新現(xiàn)象是創(chuàng)新的一種有效途徑，如人類對光的本性認(rèn)識過程中的“粒子說”、“波動說”、“光子說”的提出；認(rèn)識原子構(gòu)造過程中的“核式結(jié)構(gòu)”、“玻耳模型”、“量子模型”的提出等。

3. 預(yù)言

某些理論在現(xiàn)實中無法以實例來證實。根據(jù)已有理論提出合理化的預(yù)言，也是推進(jìn)理論創(chuàng)新的一種有效手段，如海王星和冥王星的發(fā)現(xiàn)；安培的分子電流假說；麥克斯韋的電磁理論等。

4. 轉(zhuǎn)化

合理的轉(zhuǎn)化是探索未知領(lǐng)域過程中避難就易的巧妙方法，實際上體現(xiàn)了間接的思想。在對事物認(rèn)識不夠、無法直接進(jìn)行下去的情況下，采用此法無疑是一條捷徑。如人類起初對電場、磁場的認(rèn)識，不是就場研究場的，而是通過它表現(xiàn)出來的性質(zhì)來間接研究的，最后才全面認(rèn)識了電和磁場。此方法尤其在測量性實驗中顯得更為突出，即借助某一規(guī)律通過測量其他易測物理量來達(dá)到測量某一不易測物理量的目的，如天體質(zhì)量的測量、動摩擦因數(shù)的測量、透明介質(zhì)折射率的測量、太空站中物體質(zhì)量的測量等。

5. 控制變量

控制變量，即先通過定性研究確定決定某一物理量的因素，然后通過定量研究來確定它們之間的具體關(guān)系。采用此法更易找到規(guī)律，即先讓決定該物理量中的其它量不變，而只研究某一量和該量的定性關(guān)系，以此類推，直至確定所有關(guān)系，如加速度和合外力、質(zhì)量關(guān)系的確立；電場強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度概念的建立；萬有引力定律、庫侖定律的發(fā)現(xiàn)等。

6. 歸納、分析、總結(jié)

從大量實驗現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)中得出普遍中的共性是研究某一問題的常用方法。這就要求學(xué)生必須具備一定的歸納、分析、總結(jié)和推理能力，如電磁感應(yīng)條件、感應(yīng)電流方向、磁場力方向的確定等。

7. 注重普遍中的特殊

物理學(xué)中往往在普遍中的個別蘊(yùn)含著重要的發(fā)現(xiàn)，如α粒子散射現(xiàn)象中的“極少數(shù)大角度偏轉(zhuǎn)”、α粒子在轟擊氮核時在云室中觀察到的極少數(shù)分叉現(xiàn)象等。

三、動手能力的培養(yǎng)

由于自然科學(xué)是在實踐中不斷創(chuàng)新的學(xué)科，加強(qiáng)學(xué)生動手能力的培養(yǎng)對學(xué)生的實際發(fā)展作用更大，尤其在新形勢下更是如此。

1. 學(xué)生實驗時，教師要引導(dǎo)每位同學(xué)親自動手，不要一人動手其余為看客。古人云：“眼過千遍不如手過一遍”。有條件的學(xué)?？梢蝗艘唤M，給學(xué)生提供多動手的機(jī)會。教師要多加強(qiáng)引導(dǎo)、指導(dǎo)，讓學(xué)生先動起來。哪怕是做錯也無所謂，只要邁出第一步，最終總會有收獲和進(jìn)步。

2. 將教室變成簡易的實驗室?，F(xiàn)階段學(xué)生動手機(jī)會太少，導(dǎo)致學(xué)生對做過的實驗總是處于遺忘——復(fù)習(xí)——遺忘——復(fù)習(xí)的惡性循環(huán)狀態(tài)中。教師可將學(xué)生分組實驗和演示實驗中的常用儀器放到教室里，使學(xué)生利用課余時間來經(jīng)常動手操作，將實驗儀器變成日常生活中的常用工具，真正融入到學(xué)生的生活中。這樣，學(xué)生不僅不會陌生，而且還能運用自如、熟能生巧。

3. 利用課余時間培養(yǎng)學(xué)生的動手能力。根據(jù)已有知識結(jié)合實際創(chuàng)新出有用的產(chǎn)品，是學(xué)生動手創(chuàng)新的最高境界。這要在日常教學(xué)中加強(qiáng)培養(yǎng)。講到某一部分知識，教師可帶領(lǐng)學(xué)生到相應(yīng)場所參觀實物，使學(xué)生了解課本模型和實物的差別，如電學(xué)中的變壓器、電動機(jī)、發(fā)電機(jī)等。

多引導(dǎo)學(xué)生挖掘知識和現(xiàn)實的結(jié)合點，如以霍耳效應(yīng)為本的速度選擇器、電磁流量計等，這樣更能激發(fā)學(xué)生的探索欲。同時，根據(jù)所學(xué)知識，并結(jié)合實際由易到難地經(jīng)常給學(xué)生布置一些創(chuàng)新性的設(shè)計實驗，使學(xué)生既鍛煉了能力，又實現(xiàn)了所學(xué)知識的價值，使其有一種成就感，真正體會到知識的力量。這樣，更有利于學(xué)生探索和創(chuàng)新。

總之，物理學(xué)是一門培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的科目。教師要善于發(fā)掘?qū)W科和培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的結(jié)合點；在日常教學(xué)、實踐中，有計劃、有目的、有步驟地落實。教師還要將學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)視為一項系統(tǒng)的、長遠(yuǎn)的、經(jīng)常性的工程，這樣才能真正起到學(xué)科對學(xué)生的培養(yǎng)作用，從而提高學(xué)生各方面的能力。