多維視角下學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

李久雙

摘 要：隨著課程改革的不斷深入，學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)備受各界關(guān)注，創(chuàng)新能力包括創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新人格和創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法等五個(gè)要素，如何在高中物理教學(xué)中，以多元化的角度既讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)物理的樂趣，又培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，本文從營(yíng)造課堂的民主氛圍、創(chuàng)設(shè)物理問題情景、加強(qiáng)物理學(xué)史的教育、實(shí)施開放式的教學(xué)模式以及改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式等多維視角，進(jìn)行了一些初步的探討。

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

物理學(xué)是自然科學(xué)中的一門基礎(chǔ)學(xué)科，它的研究方法、思想體系、發(fā)展史以及巧妙的實(shí)驗(yàn)方法等，對(duì)學(xué)生具有撞擊心靈、啟迪智慧的作用。創(chuàng)新能力包括創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新人格和創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法等五個(gè)要素，較之于其他學(xué)科，中學(xué)物理學(xué)科特別是高中物理在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)十分重視系統(tǒng)知識(shí)的傳播和基本技能的培養(yǎng)，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)的重視和研究還不夠，在推進(jìn)新課程改革的今天，高中物理教學(xué)中應(yīng)不斷改革傳統(tǒng)教學(xué)模式、滲透科學(xué)方法教育、優(yōu)化教學(xué)方法，充分發(fā)揮物理學(xué)科的特點(diǎn)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1 營(yíng)造課堂的民主氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

在課堂上創(chuàng)造一個(gè)自然、平等的教學(xué)環(huán)境，建立民主、和諧的學(xué)習(xí)氛圍，這樣能夠使學(xué)生相互學(xué)習(xí)、相互探討、平等互助、相互尊重。學(xué)生沒有了心理的約束，就能夠積極地去發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、討論問題，從而多方位、多角度地去審視自然，審視科學(xué)問題。教師用科學(xué)態(tài)度去引導(dǎo)，用科學(xué)方法去點(diǎn)播，學(xué)生自然就能既學(xué)好物理知識(shí)，又培養(yǎng)了創(chuàng)新意識(shí)。譬如下面這個(gè)問題： 如圖1所示，物體A的質(zhì)量為m，斜面體B的質(zhì)量為M，如果A沿斜面勻速下滑，求B受到地面摩擦力和支持力的大小和方向。

在解決這個(gè)問題過程中，經(jīng)過全班同學(xué)的討論得出較為全面的結(jié)論。①可以采用單獨(dú)隔離m或單獨(dú)隔離M（隔離法）。②可以將M和m看成一個(gè)整體（整體法）。③可以用直角坐標(biāo)系。④可用斜坐標(biāo)系。⑤可以看成m在M上靜止（因?yàn)殪o止和勻速運(yùn)動(dòng)都是平衡狀態(tài)）。⑥可以用牛頓第二定律的系統(tǒng)表達(dá)式F合=m1a1+m2a2。⑦如果m以加速度a勻加速下滑會(huì)怎樣？。⑧如果m以加速度a勻減速下滑會(huì)怎樣？這樣的一題多解，一題多變，能較好地培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)新意識(shí)。

2 創(chuàng)設(shè)物理問題情景，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

好奇心是一種不需要激勵(lì)和強(qiáng)化而能夠激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的源動(dòng)力。在物理教學(xué)中創(chuàng)設(shè)物理問題情景，激發(fā)學(xué)生的好奇心、求知欲，使創(chuàng)新成為一種習(xí)慣行為。例如學(xué)習(xí)物體平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，假設(shè)物體沒有了重力物體將怎樣運(yùn)動(dòng)？假設(shè)物體沒有了慣性物體將怎樣運(yùn)動(dòng)？ 這些假設(shè)不僅有利于學(xué)生深刻理解平拋運(yùn)動(dòng)是由水平方向勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向自由落體運(yùn)動(dòng)合成的，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。創(chuàng)設(shè)這些物理問題情景可以開拓學(xué)生的思維方式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神 [1 ]。

3 加強(qiáng)物理學(xué)史的教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新人格

創(chuàng)新人格是指形成有利于創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的情感與意志，它是創(chuàng)新性人才的核心要素，其主要特征是：強(qiáng)烈的求知欲望、責(zé)任心、頑強(qiáng)的毅力、堅(jiān)強(qiáng)的意志、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及敢為人先的精神等。

在教學(xué)過程中，結(jié)合物理內(nèi)容滲透物理學(xué)史教育，例如在學(xué)習(xí)開普勒行星運(yùn)動(dòng)三定律時(shí)，介紹了從天文學(xué)家第谷經(jīng)過幾十年長(zhǎng)期不懈的觀察，積累了750顆星體運(yùn)動(dòng)的天文數(shù)字，到他的學(xué)生開普勒又經(jīng)過十幾年整理老師留下來的數(shù)據(jù)，進(jìn)行猜想和分析總結(jié)出開普勒三定律；在學(xué)習(xí)光電效應(yīng)時(shí)，介紹了密立根為了否定愛因斯坦的光電效應(yīng)方程，他花了近十年時(shí)間企圖從實(shí)驗(yàn)中得出否定的結(jié)論，沒想到反而證實(shí)了愛因斯坦光電效應(yīng)方程的正確性。通過結(jié)合物理學(xué)史教育，使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識(shí)的同時(shí)充分體會(huì)了物理學(xué)家的科學(xué)態(tài)度和意志品質(zhì)，有力地培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新人格。

4 實(shí)施開放式的教學(xué)模式，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

在日常教學(xué)中，實(shí)施開放式教學(xué)模式，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體作用，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，勇于探索，對(duì)學(xué)生的創(chuàng)造思維培養(yǎng)起激勵(lì)作用。例如測(cè)重力加速度g，課本中的方法是用單擺利用公式g=4π2L/T2測(cè)重力加速速度，能否用其它方法測(cè)重力加速度，由學(xué)生自己設(shè)計(jì)和討論方案，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有十余種方法，而且許多方法還是簡(jiǎn)單可行的，如學(xué)生用滴水的辦法，或用光電門測(cè)定落體時(shí)間，測(cè)出下落高度，再根據(jù)s=（1/2）gt2求出g的大小。

培養(yǎng)學(xué)生提出物理問題和解決物理問題的能力，這是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一個(gè)重要方面。例如在學(xué)習(xí)《自由落體運(yùn)動(dòng)》時(shí)，教師布置了預(yù)習(xí)，同學(xué)們?cè)陬A(yù)習(xí)過程中提出了以下問題：①用什么方法可以證明自由落體運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)？②如果直落到無限深甚至于幾乎穿透地球的井里會(huì)怎樣？③如果空氣有阻力怎樣下落？空氣阻力有可能大于重力嗎？④如何利用自由落體運(yùn)動(dòng)測(cè)出重力加速度g的大?。竣萑绻厍蜃赞D(zhuǎn)再快一些，對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)有影響么？⑥如果重力突然變?yōu)樗椒较颍矬w將怎樣運(yùn)動(dòng)？

在課堂上要采用豐富多彩的教學(xué)方式，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，創(chuàng)造性地去學(xué)物理，促進(jìn)師生之間，學(xué)生之間的思想交流。這種交流能使學(xué)生對(duì)問題看法更全面、更深入，更有創(chuàng)建性，學(xué)生創(chuàng)新思維能力得到很大的提高。

5 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生綜合創(chuàng)新能力

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，通過實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力；通過實(shí)驗(yàn)過程中遇到的實(shí)際問題培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性地解決物理實(shí)際問題的能力，并且從中體驗(yàn)創(chuàng)新的思想方法。因此在教學(xué)過程中應(yīng)盡可能地創(chuàng)造條件，讓學(xué)生經(jīng)歷從提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析與論證、得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論的實(shí)驗(yàn)探究全過程，通過實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維以及創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法等多方面綜合創(chuàng)新能力 [2 ]。

（1）.重視實(shí)驗(yàn)分析的思維過程，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。例如 “驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中會(huì)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)結(jié)果是重力勢(shì)能的減少量總是大于動(dòng)能的增加量，其內(nèi)在原因是什么？

（2）.改演示實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)條件、方法改變進(jìn)行探索，有利于激發(fā)學(xué)生興趣，創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法。例如測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)中可以改變條件①如果只有電流表而沒有電壓表；②如果只有電壓表而沒有電流表，那么還需要哪些儀器就可以測(cè)量出電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻了，此時(shí)誤差發(fā)生了什么變化？在實(shí)驗(yàn)探索過程中，既能夠掌握科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法，又培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)方法的能力。

（3）.應(yīng)用現(xiàn)代多媒體技術(shù)輔助高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有益補(bǔ)充。多媒體輔助教學(xué)有利于學(xué)生體驗(yàn)當(dāng)時(shí)物理實(shí)驗(yàn)情景，體驗(yàn)當(dāng)時(shí)科學(xué)家所面臨困難及采用的實(shí)驗(yàn)方法，有益于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。

總之，不斷改革傳統(tǒng)的教學(xué)模式，多維度地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，關(guān)鍵在于教師觀念的轉(zhuǎn)變， 教師應(yīng)該認(rèn)識(shí)到教育不應(yīng)該是訓(xùn)練和灌輸?shù)墓ぞ撸鴳?yīng)該是學(xué)生發(fā)展的手段；教學(xué)中既不能低估學(xué)生的創(chuàng)造力與想象力，也不能認(rèn)為創(chuàng)新能力是天生的；做到“以人為本”，給學(xué)生一片自由的學(xué)習(xí)空間，大膽讓學(xué)生去體驗(yàn)、去探索、去創(chuàng)造，有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望，學(xué)生的創(chuàng)新能力就能得到逐步的提高。

參考文獻(xiàn)：

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[2]張克偉.想象實(shí)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)想象[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2002（10）.