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

楊宗賢

【摘要】 學(xué)校教育的主要任務(wù)是培養(yǎng)并提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,而課堂教學(xué)是完成這一任務(wù)的主要途徑和形式。物理課程是一門以實驗為基礎(chǔ)的課程,通過大量的教學(xué)內(nèi)容和實踐活動,不僅能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神,更能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新品質(zhì)。

【關(guān)鍵詞】 創(chuàng)新能力;物理教學(xué);教學(xué)設(shè)計

創(chuàng)新是指人類為了滿足自身的需要,不斷拓展對客觀世界及其自身的認(rèn)知與行為過程和結(jié)果的活動。具體講,創(chuàng)新是指人為了一定的目的,遵循事物發(fā)展的規(guī)律,對事物的整體或其中某些部分進(jìn)行變革,從而使其得以更新與發(fā)展的活動。而創(chuàng)新能力是指人在順利完成以原有知識經(jīng)驗為基礎(chǔ)的創(chuàng)建新事物的活動中表現(xiàn)出來的潛在的心理品質(zhì)。遺傳素質(zhì)是形成人類創(chuàng)新能力的生理基礎(chǔ);環(huán)境是提高創(chuàng)新能力的重要條件;實踐是創(chuàng)新能力形成的唯一途徑,也是檢驗創(chuàng)新能力水平和創(chuàng)新活動成果的尺度標(biāo)準(zhǔn)。學(xué)校教育的主要任務(wù)是培養(yǎng)并提高學(xué)生的創(chuàng)新能力,而課堂教學(xué)是完成這一任務(wù)的主要途徑和形式。物理課程是一門以實驗為基礎(chǔ)的課程,通過大量的教學(xué)內(nèi)容和實踐活動,不僅能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新精神,更能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)新品質(zhì)。

1.豐富實踐活動,重視科學(xué)教育

美國著名學(xué)者喬治?奧威爾指出:科學(xué)不只是發(fā)展在實驗中的事,不只是一種知識體系,它是人們觀察世界的一種方式。我國中小學(xué)教育一貫重視知識傳授,而忽略科學(xué)思想、科學(xué)精神、科學(xué)態(tài)度與科學(xué)方法培養(yǎng)。這種缺乏真正意義上的科學(xué)教育,使學(xué)生沒有養(yǎng)成一種理性的、懷疑的、實驗的思維習(xí)慣,在處理問題、對待事物方面往往缺乏科學(xué)的精神和科學(xué)的方法,更難有創(chuàng)新意識。從創(chuàng)新能力的培養(yǎng)這一角度看,豐富的實踐活動能使學(xué)生具有較大的解決問題的機會,擁有更多的獨立與自由,這有益于創(chuàng)造型人格的塑造。大量的實踐活動還可以豐富學(xué)生的表象儲備,為創(chuàng)造想象提供豐厚的“原料”,而在實踐活動中遇到的困難,產(chǎn)生新的需要,更會激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。在物理教學(xué)中,有許多培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的材料,如閱讀材料、想想議議、物理學(xué)家小傳、科學(xué)發(fā)展史、現(xiàn)代科技的研究、發(fā)展與應(yīng)用等都可以滲透在物理教學(xué)中,成為“萌發(fā)”學(xué)生創(chuàng)新意識的活動內(nèi)容,培養(yǎng)學(xué)生善于思考、勇于探索、崇尚科學(xué)、大膽創(chuàng)造求實進(jìn)取的創(chuàng)新精神。

2.優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計,培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力

課堂教學(xué)的核心問題是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,其關(guān)鍵是優(yōu)化課堂教學(xué)設(shè)計。

2.1活化概念,培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力

物理教學(xué)中,有許多物理概念比較抽象,學(xué)生難以理解和牢固掌握,更難于進(jìn)入創(chuàng)造思維情境。教師應(yīng)把抽象的概念活化,增設(shè)一些與教學(xué)內(nèi)容密切相關(guān)的有趣小實驗和設(shè)置一些誘導(dǎo)性問題,使學(xué)生能形象直觀地“頓悟”概念的內(nèi)涵,把抽象問題具體化。如,小試管插入盛滿水的大試管中,豎直倒懸于空中,當(dāng)學(xué)生看到小試管不斷進(jìn)入大試管時,會驚訝地發(fā)出疑問:“為什么小試管不掉下來?”接著學(xué)生置疑猜想:“是不是水把小試管吸進(jìn)去了?”“是不是有一種什么力把小試管推進(jìn)去了?”當(dāng)循此思考找不到答案時。再指導(dǎo)學(xué)生讀教材、查資料、尋根問底。這樣,大氣壓的概念自然而然地在學(xué)生頭腦中形成。

2.2訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維能力

發(fā)散思維就是從給定的信息中產(chǎn)生信息,從同一來源中產(chǎn)生各種各樣的輸出,即在思維過程中從某一具體的對象出發(fā),充分發(fā)揮想象力,通過原有的知識重新組合找出更多、更新、更妙的可能答案。

有許多物理問題都可以用不同的方法或不同的途徑置疑,啟發(fā)學(xué)生分析思考得到同一結(jié)論,可使學(xué)生明確具有共同本質(zhì)的物理現(xiàn)象不是唯一的,以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和綜合思維能力。在教學(xué)設(shè)計中如有一題多問、一題多變、一題多解、多題一解等問題,無疑能夠啟迪和培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力。

2.3培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力

物理學(xué)中有很多問題,運用逆向思維可以啟發(fā)學(xué)生從相反的方向、從問題的反面思考得出結(jié)果。如:靜摩擦力的方向判斷,學(xué)生對物體相對運動趨勢難以“捉摸”。教師可進(jìn)行逆向思維引導(dǎo);若接觸面是光滑的,物體會向什么方向運動?從而得到這個相對運動方向就是物體相對運動趨勢的方向。又如,電流能產(chǎn)生磁場,磁場能不能產(chǎn)生電流?若能,應(yīng)具備什么條件?再如,在伏安法測電阻的實驗中,若不同時使用伏特表和安培表,能測未知電阻嗎?若能,應(yīng)怎樣做?……在這些問題的討論過程中,學(xué)生的逆向思維、猜測思維能力得到培養(yǎng),可有效地提高創(chuàng)新思維能力。

3.激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)創(chuàng)新意識

興趣是人的一種帶有趨向性的心理特征。學(xué)習(xí)興趣是學(xué)生力求認(rèn)識世界、渴望獲得文化科學(xué)知識和不斷探索真理的情緒意向。創(chuàng)新意識是人們從事創(chuàng)造性活動的出發(fā)點和內(nèi)趨力,是創(chuàng)造性思維的前提。一個人的創(chuàng)新意識與他的興趣、動機和情感等非智力因素緊密聯(lián)系。要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,首先必須強化其創(chuàng)新意識,而興趣在認(rèn)識活動中起著啟動、定向和動力的作用。濃厚的興趣能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,啟迪他們的智力潛能,并使之處于最佳活躍狀態(tài)。例如,在“浮力的產(chǎn)生”教學(xué)中,我們設(shè)計如下實驗:取一只塑料大雪碧瓶,水平剪去底部,制成一只漏斗(如圖1所示)。把一乒乓球放在漏斗里面,從上面倒入水,只見有少量的水從乒乓球周圍隙縫流下來,但乒乓球不上浮。然后,用手或橡皮塊堵住漏斗下部流水處,立即見到乒乓球浮起(如圖2所示)。這時,課堂氣氛就活躍起來。教師進(jìn)一步提出,堵住下孔后乒乓球為什么會上浮?學(xué)生展開了熱烈的討論,課堂氣氛達(dá)到高潮。經(jīng)過討論和教師引導(dǎo),學(xué)生輕松地理解了浮力形成的原因。[1]

4.精心設(shè)計實驗,激發(fā)求知欲望

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)。精心設(shè)計實驗,可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。而強烈的好奇心和旺盛的求知欲是推動人進(jìn)行創(chuàng)造性思維的內(nèi)在動力,是創(chuàng)造力培養(yǎng)的前提和關(guān)鍵。例如:在“判定感生電流方向的楞次定律”的教學(xué)中,教師在課前可先留給學(xué)生兩個思考題:第一,如何判定感生電流方向?第二,怎樣通過實驗加以歸納得出?然后,讓學(xué)生根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的知識,在實驗室共同設(shè)計一個由線圈 、電流表 、條形磁鐵組成的實驗線路;再讓學(xué)生自己動手連接線路,觀察現(xiàn)象并做好記錄。教師要注重引導(dǎo)學(xué)生邊觀察,邊思考,邊發(fā)現(xiàn)問題,邊解決問題,并根據(jù)實驗記錄加以分析、歸納和總結(jié),幫助學(xué)生從中得出感生電流的磁場總是要阻礙原來磁場的變化的結(jié)論

5.進(jìn)行“研究性學(xué)習(xí)”,培養(yǎng)學(xué)生勇于創(chuàng)新的品質(zhì)

根據(jù)日常生活中的物理現(xiàn)象,鼓勵學(xué)生主動選擇課題,提倡學(xué)生自由組合選擇題目寫小論文。如:“水資源的利用”、“雷電現(xiàn)象中的物理知識”、“肥皂泡的彩色成因”等有關(guān)小論文。在寫這些小論文時,同學(xué)們要主動查找資料,互相討論,找老師斧正,聯(lián)系校內(nèi)外有關(guān)刊物發(fā)表。通過這種“研究性學(xué)習(xí)”活動,能夠鍛煉同學(xué)們的綜合應(yīng)用能力。這種學(xué)習(xí)活動完全改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式,學(xué)生的主體性得到充分的發(fā)揮。這種嶄新的學(xué)習(xí)模式本身也是一種創(chuàng)新的楷模,潛移默化地讓學(xué)生形成一種勇于創(chuàng)新的優(yōu)秀品質(zhì)。[2]

注釋

1 徐宇明. 中學(xué)物理教學(xué)中創(chuàng)新能力培養(yǎng)初探. 中國科技創(chuàng)新導(dǎo)刊, 2009,4

2 周朝輝. 論中學(xué)物理課教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng). 湖南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報,2009,1