淺議中學(xué)物理教學(xué)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

張文杰 蔣美玲 梁文

摘 要：面對信息爆炸、知識經(jīng)濟(jì)時代的到來，為適應(yīng)社會發(fā)展的需求，在中學(xué)物理教育過程中要實施創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，提出中學(xué)物理教學(xué)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)途徑和方法，以培育中學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)。

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

一、 引言

21世紀(jì)是充滿競爭的時代，國際之間的競爭，歸根結(jié)底是人才的競爭和民族創(chuàng)新能力的競爭。而教育是培養(yǎng)人才、增強(qiáng)民族創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)和驅(qū)動力。如今，不僅在國內(nèi)，更是在世界范圍內(nèi)都加強(qiáng)了對教學(xué)改革和教育的探索。同時，更多的國家已經(jīng)開始了注重學(xué)生的個性發(fā)展，其目的就是為了促進(jìn)學(xué)生能夠更好地適應(yīng)信息化和現(xiàn)代化發(fā)展的社會需要，為學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供有效的教育支持。

創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)人的創(chuàng)新能力和精神為基本價值取向，使學(xué)生在系統(tǒng)地掌握學(xué)科知識的同時發(fā)展其創(chuàng)新能力?；A(chǔ)教育具有培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的獨(dú)特優(yōu)勢，各種領(lǐng)域的任何一種創(chuàng)新都是和基礎(chǔ)教育密不可分。物理是一門科學(xué)性和趣味性很強(qiáng)的自然學(xué)科，所學(xué)知識都是與日常生活緊密相連，對培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力具有巨大優(yōu)勢。在中學(xué)物理教學(xué)中，注重激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新思維習(xí)慣，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。

二、 創(chuàng)新和創(chuàng)新能力的內(nèi)涵

創(chuàng)新是創(chuàng)造與更新的思維體現(xiàn)，在社會活動中，通過大腦對外界事物正確的理解和評價所產(chǎn)生的一種新見解或思路;采用新的觀點、技術(shù)和方法，創(chuàng)造出新的事物或得到新的發(fā)現(xiàn)。創(chuàng)新是“新穎”“獨(dú)特”和“突破”。

而創(chuàng)新能力就是頭腦對由于客觀事物所激發(fā)的一種思維，是以實物體現(xiàn)在生活中。根據(jù)創(chuàng)造者進(jìn)行不同的創(chuàng)造活動，運(yùn)用自身已經(jīng)獲取的經(jīng)驗和規(guī)律，新穎和獨(dú)特地解決問題，實現(xiàn)有價值的新活動、新方法和新成果的能力。創(chuàng)新能力有狹義和廣義性之分：狹義的創(chuàng)新能力是指能產(chǎn)生獨(dú)一無二和對社會具有一定促進(jìn)意義的結(jié)果的能力;廣義的創(chuàng)新能力主要指個人的活動和思維具有新穎、獨(dú)特和突破性，即出現(xiàn)新的想法和思路，具有廣泛性。創(chuàng)新能力不僅是每個人所具備，而且可以培養(yǎng)和提升;同時不同的知識和教育背景下不同的人的創(chuàng)新能力發(fā)展層次是不一樣的。對學(xué)生來說，學(xué)生所處的特殊年齡段使得學(xué)生只能有一些基礎(chǔ)的創(chuàng)新活動，出現(xiàn)的新思想、新觀念、新設(shè)計、新方法等都是創(chuàng)新。在培養(yǎng)中學(xué)生創(chuàng)新能力時應(yīng)著重從創(chuàng)新思維的角度由淺入深，遵循自然發(fā)展規(guī)律，使創(chuàng)新潛能得到開發(fā)，進(jìn)一步培養(yǎng)和升華學(xué)生的創(chuàng)新能力，為今后學(xué)習(xí)過程中創(chuàng)新能力的養(yǎng)成打下堅實的基礎(chǔ)。

三、 中學(xué)物理教學(xué)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)途徑和方法

對高效課堂的教學(xué)探索和學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，一直以來都是國內(nèi)外教育工作者追求的目標(biāo)和永恒的話題。

（一）培養(yǎng)創(chuàng)新興趣，激發(fā)創(chuàng)新熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

按照人本主義心理學(xué)家馬斯洛的觀點，創(chuàng)新需要是屬于自我實現(xiàn)層次的高級需要。具有創(chuàng)新需要的人，常常表現(xiàn)出對現(xiàn)狀的不滿足和因內(nèi)心的缺乏而產(chǎn)生不平衡狀態(tài)，所產(chǎn)生的創(chuàng)新興趣和激發(fā)的創(chuàng)新熱情是創(chuàng)新意識的重要組成因素。

1. 創(chuàng)新興趣及其培養(yǎng)

“興趣是最好的老師”，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新興趣，首先，要培養(yǎng)學(xué)生高尚的道德觀、人生觀和社會責(zé)任感;其次，要支持和培養(yǎng)學(xué)生的好奇心。學(xué)生對某一學(xué)科有強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)興趣，在好奇心的驅(qū)動下，學(xué)生就更容易有創(chuàng)新發(fā)現(xiàn)。運(yùn)用多媒體教學(xué)方式，通過聲音、圖片和視頻等資源，讓學(xué)生直觀地了解物理現(xiàn)象和身邊光電器件原理，增強(qiáng)對物理的好奇心。搭建物理課程創(chuàng)新實驗平臺，以學(xué)生為主，把學(xué)生興趣、好奇心和積極的感情體驗放在首位，將原來學(xué)習(xí)物理知識的興趣擴(kuò)展到保持和發(fā)展學(xué)生對自然界和科學(xué)的好奇、興趣和滿足感，培養(yǎng)創(chuàng)新興趣。

2. 創(chuàng)新熱情及其激發(fā)

創(chuàng)新活動不僅是一種智力活動，更是一種情感活動。創(chuàng)造過程既是激烈的智力活動過程，也是強(qiáng)烈的情感活動過程，整個創(chuàng)造過程飽含了創(chuàng)造者的個性、感情，其中包括他們豐富的想象力、創(chuàng)新能力。而傳統(tǒng)的教學(xué)活動主要強(qiáng)調(diào)智力，忽視整個學(xué)習(xí)過程中創(chuàng)造與情感、態(tài)度、價值觀的聯(lián)系，否認(rèn)了自身最重要的組成，違背了學(xué)生原本的求知欲。革新教學(xué)方法，形成“有興趣、善思考和有創(chuàng)建”的學(xué)習(xí)氛圍，深化知識內(nèi)涵，尊重學(xué)生個性，珍惜學(xué)生心靈中閃光的東西，激發(fā)創(chuàng)新熱情。

3. 促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的形成

在認(rèn)知規(guī)律的基礎(chǔ)上，發(fā)揮學(xué)生主觀能動性，培養(yǎng)其善于用創(chuàng)造性思維思考問題。人腦通過直接概括或間接反映客觀存在從而形成思維，創(chuàng)造性思維不但能使學(xué)生明白客觀事物的本質(zhì)及物與物之間的內(nèi)在關(guān)系，更重要的是在隨著科學(xué)腳步的不斷前進(jìn)，以創(chuàng)新為本的科學(xué)教育渠道的課堂是激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思考的重要途徑。

要充分激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，教師就必須改變以往陳舊的教學(xué)方式，要在學(xué)生的知識范疇內(nèi)，通過讓他們發(fā)散性和創(chuàng)造性地思考一些問題，獲得不同的答案，最后通過綜合獲取最終答案。同時，教師要重視物理知識的教學(xué)，再現(xiàn)物理學(xué)家研究物理的過程，讓學(xué)生領(lǐng)悟物理的研究方法，如理想化的方法、模型法及控制變量法。通過這些方法，讓學(xué)生明白為什么要建立物理模型及物理模型建立的存在意義，同時讓學(xué)生學(xué)會能夠根據(jù)不同情況進(jìn)行有理的科學(xué)推理。除此之外，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的過程中，學(xué)生創(chuàng)造性人格的重要性也決不可忽視，在物理教學(xué)中，擁有懷疑精神和不懼權(quán)威精神的伽利略，相信科學(xué)和事實真理的布魯諾等。

（二）改革實驗教學(xué)模式，創(chuàng)設(shè)創(chuàng)新氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，物理實驗是物理發(fā)展的源泉，也是檢驗物理理論的唯一標(biāo)準(zhǔn)。中學(xué)物理學(xué)科的實驗教學(xué)對提高學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新素養(yǎng)起著重要作用。

物理實驗主要有演示實驗和學(xué)生實驗，在傳統(tǒng)教學(xué)模式上，兩者的操作者分別是教師和學(xué)生，但也存在一個共性，即實驗器材、實驗步驟等都是已經(jīng)規(guī)定好的，實驗者只需依葫蘆畫瓢，照搬教材。整個實驗過程，學(xué)生的自主性沒有得到發(fā)揮，沒有領(lǐng)悟到科學(xué)原理的本質(zhì)，不利于其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。將演示實驗和分組學(xué)生實驗改為探究性實驗，可啟發(fā)學(xué)生思考，大膽猜想，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，根據(jù)教材中所給器材，引導(dǎo)學(xué)生思考是否可用其他器材和方法來代替，并完成實驗。在演示實驗中，通過教師改良實驗條件，由學(xué)生自己選取材料，設(shè)計實驗步驟，充分發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新性思維。如在學(xué)習(xí)“熱脹冷縮”原理時，既可以舉出自行車輪胎充滿氣后在烈日下會爆炸，煮熟的雞蛋在冷水中冷卻后更容易剝開;“花香”和“茶葉蛋”等，以此來理解“分子運(yùn)動”的概念?？梢娨粋€實驗原理是可以運(yùn)用不同現(xiàn)象來驗證。

（三）開展科學(xué)探究活動，營造創(chuàng)新氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

探究作為一種新的科學(xué)教學(xué)方式，越來越被一線教育工作者接受。如果學(xué)生想了解科學(xué)原理，沒有比自己參與到科學(xué)探究的過程更好，這就需要老師具有創(chuàng)造性的教學(xué)，以探究的方式把物理原理展示給學(xué)生。即在學(xué)習(xí)物理概念和原理之前，學(xué)生就在實驗室先進(jìn)行實驗，如何運(yùn)用實驗所得證據(jù)做出解釋，最后結(jié)合課本加以提煉。在探究過程的歷練中，學(xué)生就會自然形成一種判斷意識、排除意識、創(chuàng)新意識，這些為創(chuàng)新能力培養(yǎng)奠定了基礎(chǔ)。探究活動的趣味性更容易引起學(xué)生注意，為學(xué)生營造了創(chuàng)新氛圍，有助于啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，就要鼓勵學(xué)生自己動手、動腦，獨(dú)立完成驗證各種原理的實驗，而實驗制作是不可代替設(shè)計的。拋石機(jī)所涉及的物理知識是做功和杠桿原理，拋石機(jī)最早發(fā)明于周代，在唐宋以后拋石機(jī)的種類逐漸增多，多運(yùn)用于軍事上，最原始的拋石機(jī)通身用木料制成。研究拋石機(jī)射程遠(yuǎn)近的因素，有助于學(xué)生加深對做功和杠桿原理的了解，既培養(yǎng)了學(xué)生的動手能力，也提高了學(xué)生探究創(chuàng)新能力。

教師指導(dǎo)學(xué)生“壇壇罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實驗”。根據(jù)學(xué)過的知識，利用周圍的生活用品或廢棄物品進(jìn)行小制作、小實驗，更會取得非常好的效果?？茖W(xué)制作是一個理論聯(lián)系實際、手腦并用的機(jī)會，是全面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力的有效手段，學(xué)生可以自由設(shè)計、選材、制作和改進(jìn)，對沒有的實驗儀器進(jìn)行發(fā)明等等，如利用大氣壓和做功的原理，制作出神奇的抽水管。通過科學(xué)探究活動，營造創(chuàng)新氛圍，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（四）借助現(xiàn)代傳感器技術(shù)，提高創(chuàng)新興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師只能借助黑板和一些簡單的教學(xué)工具進(jìn)行教學(xué)。隨著科技的不斷發(fā)展，教師可以借助現(xiàn)代教育技術(shù)，其中適用范圍最廣、效果最好的是多媒體技術(shù)，而傳感器技術(shù)是現(xiàn)代教育技術(shù)中一個重要的分支。現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展給物理課堂教學(xué)提供了很好的學(xué)生認(rèn)知工具，極大地改變了物理課堂的教學(xué)模式，豐富了物理課堂的教學(xué)手段，優(yōu)化了物理課堂的教學(xué)設(shè)計，它的發(fā)展與運(yùn)用已經(jīng)改變了物理課堂教學(xué)的模式。

中學(xué)物理相較其他學(xué)科，不管是概念還是定理，都顯得模糊抽象，使學(xué)生的理解和掌握相對較難。與之相對的是，中學(xué)生的大腦比較靈活，對情境與畫面尤其敏感。因此，在具體動態(tài)的實踐中體會物理性質(zhì)，充分激發(fā)學(xué)生的好奇心，喚醒學(xué)生與生俱來的創(chuàng)造性。PASCO實驗平臺和數(shù)字化實驗系統(tǒng)（DIS）已成為學(xué)生物理探究和認(rèn)知的合理工具，例如，“雞蛋會不會破”和“玻璃變導(dǎo)體”等。在物理課堂中合理利用傳感器技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)物理觀念的建立、科學(xué)思維的培養(yǎng)和科學(xué)探究的經(jīng)歷。

四、 結(jié)束語

隨著當(dāng)前社會的不斷發(fā)展，社會對創(chuàng)新型人才的需求不斷增加。物理學(xué)科是一門理論性、實踐性和創(chuàng)新性并存的學(xué)科，物理教學(xué)中關(guān)注學(xué)生認(rèn)識規(guī)律和重視過程體驗，強(qiáng)化科學(xué)創(chuàng)新思維和探究能力，培育學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，來提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。

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作者簡介：張文杰，蔣美玲，廣西壯族自治區(qū)玉林市，玉林師范學(xué)院;

梁文，廣西壯族自治區(qū)玉林市，楊梅中學(xué)。