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

王永菊

高中物理課程融合了基礎(chǔ)、實(shí)踐和創(chuàng)新，是鍛煉學(xué)生創(chuàng)新能力的優(yōu)良載體.本文結(jié)合高中物理教學(xué)實(shí)踐，探索研究幾種培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的方法與途徑，以期能夠通過(guò)課堂教學(xué)、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐、開(kāi)放性討論和生活中的物理等日常教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造潛能，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的目標(biāo).

一、注重基礎(chǔ)，培養(yǎng)創(chuàng)新的沃土

創(chuàng)新不是憑空的想象，而是扎根于實(shí)際，在原有的認(rèn)知基礎(chǔ)上進(jìn)行升華，順利激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新.創(chuàng)新土壤的培育需要貫穿于日常教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)的物理知識(shí)、理論和原理進(jìn)行科學(xué)細(xì)致的分析，透徹研究其中的重點(diǎn)、難點(diǎn)及注意事項(xiàng)，從而使學(xué)生抓住物理創(chuàng)新的基礎(chǔ)和依據(jù)的同時(shí)，還能夠在思考、分析和討論中受到啟發(fā)，進(jìn)而在老師的點(diǎn)撥下完成創(chuàng)新.可見(jiàn)，基礎(chǔ)才是創(chuàng)新的沃土，唯有夯實(shí)基礎(chǔ)，才能使學(xué)生的創(chuàng)新更科學(xué)、合理，避免走彎路.

例如，學(xué)習(xí)“牛頓第二定律實(shí)驗(yàn)”時(shí)，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)相關(guān)的物理基礎(chǔ)深入學(xué)習(xí)，利用實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生對(duì)牛頓第二定律公式（F=ma）進(jìn)行深刻理解，建立基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，通過(guò)改變m（或F）的量來(lái)分析總結(jié)其中的規(guī)律，學(xué)生很容易就可以得到這樣的結(jié)論.

當(dāng)m一定時(shí)，改變小車(chē)所受拉力的作用（通過(guò)增加或減少砝碼來(lái)實(shí)現(xiàn)），可以得到小車(chē)所受合外力與小車(chē)的加速度之間的正比關(guān)系.

在此基礎(chǔ)上，有的學(xué)生提出了繼續(xù)增大小車(chē)的合外力，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，隨著F的增大，a-F圖線不再是嚴(yán)格的正比直線，而是偏離了直線，獲得了如圖1所示的圖象，這一改變引起了學(xué)生極大地興趣，進(jìn)一步對(duì)小車(chē)合外力與小車(chē)質(zhì)量之間的關(guān)系進(jìn)行分析，得出小車(chē)受到的實(shí)際拉力T=Mm+M×mg，其中M為砝碼的質(zhì)量.

由此可知，只有在Mm情況下，T=mg才近似成立，當(dāng)不符合條件時(shí)，T=mg不能成立，于是就產(chǎn)生了加速度的增加趕不上力（mg）的增加的情況，出現(xiàn)圖形中的狀況.那么，怎樣才能擺脫質(zhì)量這一條件的限制呢？這不僅順利生成了課堂探索的創(chuàng)新點(diǎn)，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力，還能激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探索的動(dòng)力，為創(chuàng)新的進(jìn)一步探索注入了持久的動(dòng)力.

二、主動(dòng)質(zhì)疑，激發(fā)創(chuàng)新的嫩芽

質(zhì)疑是思考的導(dǎo)火索，敢于質(zhì)疑更是創(chuàng)新的先導(dǎo).注重的寧鴻彬老師就曾向?qū)W生提出“三懷疑”原則，即敢于課堂上質(zhì)疑、敢于對(duì)教材進(jìn)行質(zhì)疑，敢于對(duì)教師觀點(diǎn)質(zhì)疑.其目的就在于為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)敢想、敢問(wèn)、敢說(shuō)、敢做的環(huán)境，消除學(xué)生質(zhì)疑的顧慮，激活學(xué)生內(nèi)心那顆創(chuàng)新的種子，使之不再沉睡于學(xué)生的大腦中，而是跳躍在課堂之上，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的快速生長(zhǎng).

例如，學(xué)習(xí)“力的合成與分解”時(shí)，教師就可以建立實(shí)驗(yàn)情境，通過(guò)學(xué)生的質(zhì)疑來(lái)進(jìn)行探索創(chuàng)新.

實(shí)驗(yàn)情境：

實(shí)驗(yàn)1：用一根均勻的棉線提起重物，讓學(xué)生觀察.

實(shí)驗(yàn)2：利用與實(shí)驗(yàn)1相同的細(xì)棉線提相同的重物，讓學(xué)生觀察，當(dāng)兩根細(xì)線的夾角較大時(shí)，細(xì)棉線斷了.

面對(duì)這一出乎意料的結(jié)果，學(xué)生隨即就會(huì)質(zhì)疑：為什么兩根細(xì)線還不如一根細(xì)線的承受拉力大？質(zhì)疑順利造成學(xué)生的認(rèn)知沖突，激發(fā)了學(xué)生主動(dòng)探索的動(dòng)力，同時(shí)要想建立新的實(shí)驗(yàn)探索其中的原因.學(xué)生引起細(xì)線斷開(kāi)的原因進(jìn)行入手，是因?yàn)閮筛?xì)線所承受力的合力小于了物體的重量，故得到了力的合成還有兩力之間的夾角有關(guān)系，進(jìn)而學(xué)生利用彈簧秤、量角器等器材組建新的實(shí)驗(yàn)，對(duì)“力的合成與分解”進(jìn)行細(xì)致全面地研究.

三、深層研究，給予創(chuàng)新的力量

高中生的思維和能力還不完善，具有一定的缺陷，教師要在學(xué)生的創(chuàng)新中及時(shí)給予補(bǔ)充.創(chuàng)新教學(xué)不是簡(jiǎn)單的知識(shí)給予，規(guī)范、熟練的操作練習(xí)，而是在此基礎(chǔ)上的升華，是從基礎(chǔ)知識(shí)、實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)出來(lái)的更深層次的思考與探索，使學(xué)生從本質(zhì)上領(lǐng)會(huì)物理的原理與思想.

例如，學(xué)習(xí)“驗(yàn)證機(jī)械能守恒”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師就可以在引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)器材、原理、步驟及數(shù)據(jù)分析進(jìn)行細(xì)致的學(xué)習(xí)，在學(xué)生熟練掌握的基礎(chǔ)上適當(dāng)?shù)亟o予創(chuàng)新上的靈感，可以利用問(wèn)題進(jìn)行啟發(fā).

課堂啟發(fā)：利用這個(gè)裝置是否可以測(cè)定當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?？你能夠設(shè)計(jì)出幾種測(cè)定重力加速度的方法？

學(xué)生受到問(wèn)題的啟發(fā)，轉(zhuǎn)而會(huì)在掌握基礎(chǔ)物理原理的基礎(chǔ)上進(jìn)行創(chuàng)新，利用不同的器材、不同的實(shí)驗(yàn)方案來(lái)完成任務(wù)，教學(xué)不再拘泥與教材或教參的安排，將演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)橐粋€(gè)探究實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以根據(jù)自己的需要選擇器材、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，主動(dòng)在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題.在學(xué)生的創(chuàng)新過(guò)程中，教師要及時(shí)對(duì)學(xué)生的標(biāo)新立異的想法給予肯定、支持和幫助，鼓勵(lì)學(xué)生通過(guò)不斷的否定、肯定來(lái)完成自己的猜想，不僅鼓勵(lì)了學(xué)生解決問(wèn)題的勇氣、信心和毅力，使學(xué)生的想象力得到發(fā)揮，更在潛移默化中培養(yǎng)了學(xué)生科學(xué)的批判精神和創(chuàng)造力.

四、勇于實(shí)踐，綻放創(chuàng)新的花朵

實(shí)踐是檢驗(yàn)創(chuàng)新是否正確、科學(xué)的唯一標(biāo)準(zhǔn).傳統(tǒng)的教育往往以“題海戰(zhàn)術(shù)”為主，強(qiáng)迫學(xué)生從不同的角度去解決問(wèn)題，企圖利用一題多解、一題多變、多題歸一來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維或幾種思維，然而這些方法和技巧并不能真正地解決學(xué)生心中的疑惑，不僅不具有說(shuō)服力，還澆滅了學(xué)生心中的創(chuàng)新之花，不利于提高學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的發(fā)展.物理課堂就要結(jié)合自然現(xiàn)象、生產(chǎn)生活和現(xiàn)代科技，給予學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新的機(jī)會(huì)，使物理原理真實(shí)、直接地展示在學(xué)生面前.

例如，探究“滑動(dòng)摩擦力做正功”的問(wèn)題，學(xué)生不理解滑動(dòng)“摩擦力并不總是一種阻力，有時(shí)可以促進(jìn)物體的運(yùn)動(dòng).”這一觀點(diǎn)，這主要是學(xué)生對(duì)其運(yùn)動(dòng)過(guò)程的本質(zhì)缺乏更深層地理解，教師單方面的解釋很難達(dá)到預(yù)期的效果.教師就可以利用學(xué)生的疑惑點(diǎn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，自己模擬物體運(yùn)動(dòng)的情景.

實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新：如圖2所示連接好裝置，并在物塊的下面鋪上一條寬約8 cm、長(zhǎng)約2 m的紙帶，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)時(shí)就會(huì)與紙帶之間發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，從而直觀地判斷出滑動(dòng)摩擦力的方向.

通過(guò)幾次試做、幾次調(diào)整，學(xué)生對(duì)滑動(dòng)摩擦力的方向有了準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)，進(jìn)而對(duì)其中的做功情況也有了全面具體地了解.學(xué)生對(duì)自己創(chuàng)建的實(shí)驗(yàn)感到非常驕傲，不僅大大提高了物理理論的說(shuō)服力，還極大地增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)創(chuàng)新的理解，創(chuàng)新不再是“紙上談兵”，而是變?yōu)榱司唧w實(shí)踐，從根本上增強(qiáng)了創(chuàng)新的科學(xué)性、合理性.

總之，學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)要與日常教學(xué)相融合，不能脫離實(shí)際進(jìn)行憑空想象.需要教師在日常教學(xué)中，及時(shí)捕捉學(xué)生思維的閃光點(diǎn)，通過(guò)分析、思考和調(diào)整，將創(chuàng)新落到實(shí)處，使學(xué)生能夠在物理學(xué)習(xí)中收獲認(rèn)識(shí)世界的方法和技巧，熟練地將創(chuàng)新能力運(yùn)用與今后的生產(chǎn)和生活中.