關于物理教學中培養創新能力
黃云生
創新教育是以培養人的創新意識、創新精神和創新能力為基本價值取向的教育。創新教育的提出,一方面是時代發展的需要,一方面是由教育的本質所決定的。傳統教育過分強調灌輸教育,過分強調教師的地位,忽視學生的個性和心理發展,降低了學生在教學中的地位,影響了學生特長的發揮和培養。在教學中應該寓方法指導于知識傳授中,教師應該是學生成長的引導者,學生發展的引路人,而學生才是成長的主人,發展的主體。在高中物理教學中,如何培養學生的創新能力,是一個非常重要的問題,本文從六方面對這一問題作如下探討:
一、拓寬學生知識面,培養學生廣泛的興趣
豐富的知識是培養創新能力的基礎,廣泛的興趣是培養學生創新能力的動力。為提高學生學習物理的興趣,課堂上經常介紹一些科學家的軼事,使學生了解科學家成功的艱難,在課外能學習科學家的探索精神進行研究性學習。針對物理與實際生活聯系十分密切的特點,教師根據學生已有知識,結合相關學科知識,提出一些不同的主題,激發學生選題的興趣,吸引學生申報不同主題下的相關內容。例如,在講完摩擦力的內容后,我就布置了“自行車中的物理原理”的課題,同時列舉了10個小課題,許多學生能夠用學過的知識去分析問題,而有部分學生研究自行車的尾燈,有關光的反射、折射等知識早已超過了課堂上所學內容,而且,交流之后大家提出的問題又成為下次研究的課題。孔子說:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”。感興趣就會積極主動去學習,遇到問題喜歡多問,這樣肯去鉆研,才會有所創新。
二、培養學生求異創新思維能力
求異,是指對知識和技能探求的更新立異,使之有所發現,有所發明,有所創造,有所前進。故求異思維是一種培養學生開拓和創新的思維。在以往教學中,我們習慣給學生一些固定不變的知識及方法,這對創新能力的培養是很不利的。教師在教學中要力求擺脫習慣認識的束縛,開拓思路,用一題多解、一解多題等多種形式,引導學生從不同角度、不同思路去思考問題,盡可能提出與眾不同的新觀點、新思想、新辦法。對學生的設想是否合理,教師要耐心細致給予分析,同時要表揚敢于發表自己見解的學生,從而帶動其他學生標新立異。例如,我的班內有一個學生,高一入學時成績平平,但為人爭強好勝,資質聰穎,就是貪玩,遇到問題總喜歡提出不同的想法,對此我耐心分析他想法的正誤,錯誤的引導他找出原因,正確的給予鼓勵;高一期末考試物理成績遙遙領先,還在市物理競賽中獲獎。針對這位學生的情況,我向他介紹了中微子的發現過程。
三、培養學生發散性思維能力
發散性思維是一種不依常規,尋求變異,從多方面探求答案的思維形式。以這個問題為中心,從不同角度、不同途徑去尋求各種答案。發散性思維是一種高層次的思維方式,是創造性思維的主要形式。因此教學中在已形成的思維定勢的基礎上,注意培養學生的新奇感,多問幾個為什么,提供一題多解、一題多變,達到舉一反三、觸類旁通之境界。
例如,物理實驗中測定“金屬電阻率”,要測金屬導線的橫截面積,除了教材中方法外,還可啟發學生尋找哪些方法可測。利用開放性試題培養學生的發散性思維是一種有效途徑。 四、培養學生的探索精神
在教學中要注意培養學生的探索精神。科學家的許多發現、成就,就是由于他們敢于探索,不怕艱辛,不甘失敗的精神。英國著名生物學家達爾文曾經說過:“我之所以能在科學上成功,最重要的一點就是對科學的熱愛,堅持長期探索。”在物理教學中,不要急于把物理規律、原理直接告訴學生,而是引導學生從一些基本事實出發,運用已有知識,分析、歸納、總結出原理和規律。學生通過主動探索,不但能牢固掌握原理、規律,還獲得主動學習的方向。例如,在區別電功、電熱時,我先做了一個演示實驗,用一只玩具電動機,先不讓其電樞轉動,測出其兩端電壓U、電流I及電動機電阻R,讓學生算出、UI 、I2R的值,并要求學生比較大小。接著讓電樞轉動,再測出其U、I、R的值并要求學生再次算出、UI 、I2R,再比較大小。啟發學生為什么電樞不轉時,在實驗誤差范圍內:=UI=I2R;電樞轉動時:≠UI≠I2R;轉與不轉區別在哪里?從而引導學生自己摸索總結規律。
五、提高學生實驗能力
學生的創造力是一種綜合素質,它不但要有創造思維能力和探索精神,而且要有良好的實驗和動手制作能力。很多創造發明都是在反復實驗和精心制作以后成功的。傳統的教學是“教師按教材上講,學生按教材上做”,學生處于被動地位。物理學的形成是以實驗為基礎,而設計探索性實驗可以充分調動學生的學習積極性,使他們在活潑和興奮狀態中積極思考,是培養創新意識和創新能力的重要途徑。例如,在學習了摩擦力之后,可布置一個探索性實驗,只給一把刻度尺、一塊長木板、一個小滑塊,請粗略測量長木板與小滑塊之間的動摩擦因素。讓學生發揮自己的想象,再實際進行操作,最終測出該值。當然,教師在教學過程中也可將有的演示實驗改為學生動手的分組實驗,把一些驗證性實驗設計成探索性實驗,不但可以有效培養學生的實驗能力,而且在實驗設計操作過程中使學生的創造性思維得以發展,培養創新能力。
六、建立學生正確的成敗觀
在探索創新過程中,常會遇到失敗,指導學生正確面對失敗。介紹科學家偉大發現背后的艱辛,幾百次乃至上千次失敗中改進摸索再實驗。愛迪生說:“失敗是我需要的,它和成功對我一樣有價值,只有在我知道一切做不好的方法以后,我才知道做好一切的方法是什么。”一個新的設想在開始時不遇到失敗,這種情況是罕見的,發明者和創新者可能一次次的失敗,愛迪生和他的合作者經過試驗1600多種不同的燈絲后才找到合格的燈絲。所以面對失敗,要引導學生冷靜查找原因,排除故障。
總之,學生創新意識、創新精神和創新能力的培養,僅靠課堂教學是遠遠不夠的。實施創新教育,需要多渠道、多層次開展創新活動,改變封閉式教學形式,構建一個課內外、校內外,學校與社會所組成的開放性教學空間。根據物理實驗性強,應用廣泛的特點,適當多開展課外活動,鼓勵學生進行一些小制作、小發明等實踐活動,給他們更多的自我發展機會。這樣能充分發揮學生潛在的創新意識,發展學生個性特長,不斷提高學生對知識的應用能力、應變能力和創新能力。