關于物理教學中學生創新思維能力的培養
唐毓彰
【摘 要】在物理教學中如何培養學生的創新能力。一、從生活走向物理,端正學習態度;二、合理采取措施,改變學習方式;三、讓學生在探究中學會求知、學會創新。
【關鍵詞】實際生活;科技發展;培養學生創新思維;學習多樣化;探究能力;學會求知;學會創新。
“匠”:指手藝工人。鐵匠、銅匠、木匠、瓦匠、石匠等。“師”:稱某些傳授知識技術的人。教師、醫師、技師、工程師等。前者重在重復著一個動作,而后者重在指導性、技巧性、創造性的工作,教育的靈魂是教人創新,在知識經濟的社會中,人的最重要的素質是創新能力。因此,在教學工作中應要當好教師,而且是創新型教師,不要當教書匠!那么,在物理教學中如何培養學生的創新能力?我認為應從以下幾個方面入手。
一、從生活走向物理,端正學習態度
1.關注實際生活和科技發展。新大綱提出,“物理教學要密切聯系實際。聯系實際的對象包括自然現象、現代生活、科學實驗、各種產業部門中的實際問題,以及科學技術的發展等。”在教學過程中一定要注意讓學生多渠道、多方面地去吸收和了解有關信息,關注社會與生存的環境,了解科技發展和新的科學事件,同時,可向學生適當地提供前沿領域的專題性科普資料,如交通安全,體育運動、家用電器、航天技術、磁懸浮列車等,培養學生善于發現實際中與物理相關的問題,提高學生綜合運用所學的知識去分析和解決的能力。
2.調整學習心態,端正學習態度。學生覺得物理“難學”,并不是先天不足,相反有的“天資聰慧”,他們之所以覺得“難學”,是因為先在上高中前他們就曾聽“過來人”說過:“高中物理是所有學科中最難的”:又則上高中后他們的切身感受的確如此,于是在他們不成熟的心里無形中形成了一道障礙:物理難學!這樣,學生就失去了學習物理的興趣,也出現了“老師難教,學生難學”的尷尬局面。針對這種情況,老師一定要做好學生的思想轉變工作,消除學生的心里障礙,幫助學生調整好心態,樹立他們對“物理好學、學好物理的信心。”
二、合理采取措施,改變學習方式
1.提倡學習多樣化。要盡快讓更多的學生適應高中的學習和生活,如學習方式、老師的要求等。在高中,需要學習鉆研課本、自己動手查閱收集資料,開拓途徑獲得各種相關信息。對于這些學習方式上的轉變,高一學生根本未能改變過來。因此,就需要多向他們強調作業形式的多樣化,并給予一些學生感興趣的現象或話題,讓他們課后相互討論,共同通過網絡等途徑查閱相關信息。老師應盡量為學生多提供一些學習信息,如網絡學習物理知識、討論物理問題、探索物理新知、拓展物理視野、開拓物理思維的網址;介紹好的參考資料、科普刊物、科學名著、科幻讀物、科學小發明啟蒙讀物等等。
2.創設物理情境,激發求知欲。物理學是以觀察、實驗為基礎的科學。一個好的物理教師往往把一些演示實驗改為學生實驗,把驗證性實驗改為探索性實驗。這將為學生學好物理創設良好的實驗情景,提供充足的感性體驗。
如教學《阿基米德定律》一節時,學生對影響浮力大小的因素存在許多模糊認識。僅憑教材中一個實驗,學生理解起來非常困難。為此,將此實驗由演示變為學生分組探索。首先,讓學生分組討論,猜想影響浮力的大小因素,接下去的環節是驗證猜想。動一動手自己解決急需解決的問題,此刻學生們品嘗成功喜悅的心情更加迫切。八仙過海,各抒己見,集思廣益,采用物理學中常用的“控制變量法”設計出一組組簡便合理的實驗方案中,課堂上人人動手,借助桌上已有的實驗器材,一試身手。由于猜想浮力大小與6個因素有關(液體密度、排開液體體積、物體密度、物體的體積、物體沒入液體中的深度、物體的形態),要逐個進行研究需要很長時間,一節課的時間根本無法完成上述任務,因此就應以小組為單位,分別有重點地落實以上其中的某兩項任務,學生在實驗中獲得感知再對數據進行分析、比較、概括,進行思維加工,最后由各小組歸納結論:液體里的物體受到液體向上的浮力。浮力的大小只與液體的密度和物體排開液體的體積有關,與其它因素無關。即f浮=ρ液gv排。在小組合作的進程中,培養了學生實驗操作動手能力,科學設想能力,在猜想與實證間建立聯系的思維能力,既發揮了物理小組學習的功效又激發學生求知欲。
三、讓學生在探究中學會求知、學會創新
上海一位著名特級教師風趣地講:“酒杯在于晃動,朋友在于走動,課堂教學在于活動”。這句話揭示了課堂教學的真諦:滿足學生在學習活動中表現的欲望。課堂上應盡量促使學生自己去發現問題,提出問題,并解決問題,教師應向學生提供活動的機會,幫助他們在自主探索和合作交流的過程中學習。
1.指導學生有效的開展研究性學習。高中物理研究性學習活動的開展,既要考慮學習的興趣愛好,學科基礎和學校的研究條件,又要考慮學生的發展問題。選擇課題的難度要由淺入深,否則就會影響他們的興趣挫傷積極性。(1)從學生的興趣出發。(2)選題要小。(3)選擇的問題必須有一定的研究性價值。(4)注意課題實施的客觀條件。
2.注重探究能力的培養。在日常教學中可以使學生組成探究小組,針對某一問題在小組組長帶領下認真設計探究方案,并一起動手實踐他們自己設計的方案,做好探究報告,然后小組之間進行交流,互相提出意見,發現問題等。如在教學《電熱器》一節時,我讓學生課前分組去收集有關電熱器的資料(內部結構、銘牌、說明書、發熱功率)。為了擴大學生的知識面,又請同學分組去索取其他能轉化為熱能的設備(如燃氣灶、太陽灶等)的相關資料。各小組成員分工明確――誰去上網,誰去商店,誰最后匯總等等各司其職。收集的結果拿到課堂上向大家展示,并以小組辯論的形式,進行組與組之間的交流。讓大家以計算和數據為理論依據,比較電熱器和其他發熱設備的優劣,學生課堂氣氛活躍,踴躍發言,整節課情緒始終處于高漲狀態,擴大了師生的知識視野,在愉快的合作中,大家輕松地掌握了電熱器的知識和與之有關的其它知識。學生對知識外延應用能力得到提高,并提高了理論聯系實際的。物理知識就是對生活現象的歸納和概括,身邊處處有物理,物理并不神秘,培養學生觀察生活的興趣和對物理的敏感。
四、利用一題多解、開放性試題培養學生創新思維
創新思維是創新人才觀下的學生必備的一種素質,而在物理學習中,一題多解的開放性試題則是培養學生具有創新思維的一個捷徑。有些物理知識較為抽象、深刻,有些開放性的甚至具有挑戰性的問題,由于學生個人認識能力的局限性,單靠某個學生獨立思考會出現困難或回答不全面。可以采用小組合作學習的形式來解決問題。例如:在排除電路故障的教學時,出示一個兩燈泡串聯的電路,當開關閉合時,發現電路兩燈均不亮,安培表示數為零。要求學生根據已有知識判斷出電路為斷路,但故障在哪兒?怎樣排除故障?
組織學生分組開展討論,由學生分析和處理信息。經過討論,有小組提出電源可能接觸不良或報廢的,提出立即更新電池。基礎好一些的同學提出用伏特表來判定是不是報廢的電池。有的小組提出是安培表壞了或接觸不良,有的小組認為可能是某一導線斷了……這么多答案究竟哪一種更正確呢?又怎么一一解決呢?
學習小組內,組與組之間共同探討,并請同學演示解決問題的實驗,學生的思維異常活躍。在分析燈的好壞時,不再局限于常規的知識,學生們不僅提出可用伏特表來檢測燈的好壞,甚至提出別的方法來檢測。我對學生的每一種假設,都給予口頭鼓勵,對優秀的有獨創性的給予激勵的掌聲。這極大地鼓舞了學生的學習熱情,給了學生充分的自信心。使學生對物理問題的認識更加深入和全面,培養學生全面思考問題的能力和擴展思維空間,從而完善各成員的知識結構。
【參考資料】
[1] 孟進.《物理教學問題》.遼寧師范大學出版社.
[2] 朱鐵成.《物理教學研究》.浙江大學出版社.
[3] 牟大全,赫本瑞.《牟大全物理教學藝術與研究》.山東教育出版社.
[4] 彭賢智.《以學生為主――當代教育改革新思潮》.山東教育出版社.
[5] 查有梁等.《物理教學論》.廣西教育出版社.