高中物理教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

崔曉惠

(太原師范學院 物理系， 山西 太原 030012)

【教育學】

高中物理教學中學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

崔曉惠

(太原師范學院 物理系， 山西 太原 030012)

創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是國家發(fā)展知識經濟、提高國際競爭力的關鍵。在高中物理教學中，應注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力。教師的創(chuàng)造性是創(chuàng)新教育的前提，“發(fā)現(xiàn)”意識是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的基礎，鼓勵猜想質疑是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的手段，創(chuàng)設問題情境是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關鍵，加強發(fā)散思維和收斂思維的訓練可以提高學生的思維能力。通過物理教學使學生養(yǎng)成科學的思維習慣，增強創(chuàng)新意識和實踐能力，為終身學習和發(fā)展打下良好基礎。

物理教學;創(chuàng)新能力;教學方法

創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是國家發(fā)展知識經濟、提高國際競爭力的關鍵。創(chuàng)新是知識經濟發(fā)展的強勁動力，知識經濟的競爭實質上是知識創(chuàng)新和技術創(chuàng)新的競爭，而創(chuàng)新的最根本一條就是要靠教育，靠人才。［1］142高中物理教師在教學中應該把“培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力”作為重點，通過物理教學使學生養(yǎng)成科學的思維習慣，掌握終身發(fā)展所必需的基本知識與技能，增強創(chuàng)新意識和實踐能力，為終身學習和發(fā)展打下良好基礎。［2］6

一、教師的創(chuàng)造性是創(chuàng)新教育的前提

教師是新課程改革的主力軍，教師的認知特點、教學風格、教學方法和創(chuàng)新能力均影響學生的創(chuàng)造性。心理學研究表明：只有人格才能影響個性的形成和發(fā)展，一切教育因素都必須建立在教師的個性基礎上。教師在教學過程中要不斷學習現(xiàn)代教育理論，精講精練，將創(chuàng)造性的教學思想和具體的教學實踐有機地結合起來，以自己的創(chuàng)新教育激活學生的創(chuàng)新能力，使學生的創(chuàng)造潛能得到漸進式的發(fā)揮。

二、“發(fā)現(xiàn)”意識是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的基礎

新課程要求學生從“學會”轉變?yōu)椤皶W”，篩選、獲取和轉換信息的能力是現(xiàn)代社會的要求。因此，教師必須依據(jù)學生年齡和認知特點，設計探索性和開放性的新情境，讓學生自然地進入所研究的物理問題情境中，給學生提供自主探索的機會，讓學生在觀察、實驗、猜測、歸納分析和整理的過程中去理解問題的提出、概念的形成、結論的探索與應用。通過這樣的教學，使學生真正體驗知識的建構過程。

三、鼓勵猜想質疑是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的手段

猜想是一種創(chuàng)造性的思維形式。質疑的過程，實際是一個積極思維的過程，是發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的過程，也是解決問題的過程。因此，為培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，在物理教學中除了發(fā)展邏輯思維外，還要適時鼓勵學生大膽猜想、質疑，允許學生思維方式有多樣化和思維水平有不同層次。教師應尊重學生的想法，不急于評價。鼓勵解決問題策略的多樣性，讓學生明確表達想法，強化合理判斷與理性溝通的能力，在師生、生生互動中建構物理知識。

四、創(chuàng)設問題情境是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關鍵

教師要精心設計一定的物理情境，使學生面臨某個迫切需要解決的問題，引起學生對新知的渴求，進而產生一種積極探究的愿望，引起積極思維。

其一，設置懸念創(chuàng)設問題情境。懸念是觸發(fā)興趣的情境之一。教師必須不失時機地抓住學生的好奇心，在引入課題時巧設懸念，把學生的好奇心轉化為學習興趣和動機，既指明思維方向，又激發(fā)學生的求知欲，啟發(fā)學生開動腦筋，從而培養(yǎng)學生的問題意識。

其二，聯(lián)系實際創(chuàng)設問題情境。實驗是物理學的基礎，做好課堂演示實驗是必不可少的，但統(tǒng)計表明，大多數(shù)學生都認為實驗好看好玩、有趣，但沒有實際意義。因為目前許多演示實驗都是照搬書本毫無新意，有的實驗目的不明確，實驗效果不明顯。教學中應盡量讓學生參與到實驗中來，動手做，動腦想，體驗過程，創(chuàng)設真正的物理情境才能提高教學質量。如講“日光燈原理”時，必須讓學生掌握電路中鎮(zhèn)流器的作用，如果只告訴學生在日光燈啟動時，鎮(zhèn)流器能產生一個瞬時高壓的作用，學生只會進行機械的記憶，不會主動思考。可以在教學中采用如下的教學方法：將一個開關、鎮(zhèn)流器和一節(jié)電池用若干根導線串聯(lián)成一個閉合回路，同時讓全班同學手拉手串聯(lián)在一起，再并聯(lián)到鎮(zhèn)流器接線頭的兩端。教師閉合開關時，同學們沒什么感覺，當教師斷開開關的瞬間，鎮(zhèn)流器產生了瞬時高壓，形成的電流通過人體，全班同學同時覺得身體麻了一下，有的甚至發(fā)出尖叫。這個實驗讓同學們體驗了一次“觸電”的感覺。學生會情不自禁地思考：一個小小的鎮(zhèn)流器，為什么會產生如此大的作用?鎮(zhèn)流器的工作原理是什么?由此無形中就培養(yǎng)了學生的問題意識，提高了學生的創(chuàng)新思維能力。

其三，創(chuàng)設議論情境激發(fā)學生的求知欲望。教學中，教師可設置一些既有難度又有梯度的問題情境，適當組織學生討論。學生通過討論，彼此交流啟發(fā)，使研究的問題更深入，重點更突出，更容易突破難點、疑點，從而使易混點得到澄清，易疏忽點得到強化，使獲得的知識更扎實。創(chuàng)設議論情境，學生能各抒己見，集思廣益，擴大信息交往，引發(fā)靈感，有時往往在議論中會得到意想不到的新發(fā)現(xiàn)。通過議論能鍛煉學生思維的邏輯性與敏捷性。如在“動量和沖量”教學中，采用問題串教學設計，精心設計小實驗：教師取幾顆橡膠彈丸，發(fā)給學生傳看。將一顆彈丸裝入玩具手槍，一手持槍，一手持紙靶，沿平行于黑板的方向擊發(fā)，彈丸穿透紙靶。接著，假裝再次裝彈(不讓學生知道是空膛)，聲明數(shù)到“三”時開槍，然后對某一區(qū)域的同學，緩緩地數(shù)出“一、二、三”，不等槍響(其實并不擊發(fā))，手槍所指區(qū)域的同學已做出或抵擋或防御的反應。問題與討論：(1)你們躲避什么?為什么要躲避?(2)剛才傳看子彈時，為什么不躲閃?(3)空氣中氣體分子具有很大的速度，它們無時不在地撞擊著我們最珍貴、最薄弱的部位——眼睛，為什么我們毫不在乎?(4)手槍所指區(qū)域以外的同學，為什么沒有做出防御反應?討論與小結(學生自主完成)：運動的物體能夠產生一定的機械效果，這個效果的強弱取決于物體的質量和速度，這個效果只能發(fā)生在物體運動方向上。本實驗讓學生先產生興趣，造成懸念，繼而思索，使學生始終處于興奮狀態(tài)。興奮之余，研究課題“動量”已自然形成，同時對決定動量大小的因素和方向性都有了正確的指引作用。將實驗觀察內容細化成問題，讓學生帶著問題有目的地觀察、思考、討論，對于知識掌握及培養(yǎng)觀察品質和思維能力都十分有效。

其四，運用多媒體電教手段創(chuàng)設物理情境。傳統(tǒng)教學中大多是憑借教師用語言去創(chuàng)設情境，單調、枯燥。有些物理問題比較抽象，僅憑教師的語言表述學生難以想象，影響了學生對物理概念和規(guī)律的理解、掌握。為此可借助多媒體電教手段結合傳統(tǒng)教學做一些逼真的物理模擬，制作一些高質量的教學課件，恰當?shù)貞玫浇虒W中，對突破教學的重點、難點，提高教學效率有著重要的作用。例如《牛頓第一定律》中伽利略的理想實驗無法用具體的實驗演示，但運用多媒體動畫能讓學生更直觀地了解伽利略的推理過程?！鹅o電屏蔽》中電子在外電場中的運動和靜電平衡時電荷的分布無法用實驗演示，運用多媒體動畫把電子的運動和電荷的分布展示出來，學生對靜電感應和靜電平衡狀態(tài)就有了深刻的理解。

其五，創(chuàng)設情境培養(yǎng)學生的想象力。想象力是創(chuàng)造力的基礎，沒有想象就沒有創(chuàng)造。愛因斯坦用他高超的想象力創(chuàng)立了狹義相對論，改變了人們對時空的最基本概念的認識。在高中物理教學中，教師要注重培養(yǎng)學生的想象力，設置疑問，訓練發(fā)散思維。在高中物理教學中，培養(yǎng)學生想象力的方法以假設、猜想、設計實驗為最優(yōu)選擇，如假設沒有摩擦、人變成強磁體、地球突然做自由落體運動、重力消失……讓學生充分想象會出現(xiàn)一些什么樣的情景?也可模擬理想實驗，假設理想模型、理想情境、理想作用、理想體系。還可在訓練中進行模型假設、過程假設、狀態(tài)假設、結論假設，化復雜為簡潔，變抽象為具體，轉深奧為淺顯。鼓勵學生展開想象的翅膀多做探索性實驗和設計型實驗等。

五、加強發(fā)散思維和收斂思維的訓練

教師在教學中應多提一些發(fā)散性問題，注重一題多解、一問多答的練習，這樣有利于學生發(fā)散性思維的訓練。在發(fā)散思維訓練的同時還應注意收斂思維的培養(yǎng)，設計多題一解、多問一答等練習。發(fā)散思維和收斂思維的交錯訓練，才能有利于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。如在做“用單擺測定重力加速度”的分組實驗前，先讓學生利用所學知識設計測定本地重力加速度的實驗，引導學生進行多方的聯(lián)系，進行發(fā)散思維訓練，學生提出幾種方案后，接著對學生進行收斂思維訓練，指導學生對各種實驗進行比較篩選，從而找出測定本地重力加速度較為準確而又簡單易行的“單擺法”。再如近幾年高考中的物理壓軸題，其文字冗長，問題設置多，過程多，學生只憑頭腦的簡單思考、推理，很難搞清楚物理過程、物理情境，學生對于這樣的題目心理上就比較排斥。為此，在平時講解例題時，教師應盡可能將文字題“翻譯”成圖，建立正確的圖解情境，從而將繁雜的題目進行分解、剖析，使抽象的物理過程具體化，進而達到對題目的感知、理解，使之簡單易解。實踐證明，這樣做可使學生的解題速度加快，解題格式更規(guī)范、思路更靈活，推理能力進一步加強，課堂容量也隨之增大，從而提高了教學效率。

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一項復雜的工程，培養(yǎng)成效不一定能在試卷中呈現(xiàn)，在校期間也很難看到顯著的發(fā)明創(chuàng)造，但我們堅信，只要我們以高度的責任感，持之以恒地重視創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，為學生的創(chuàng)新能力打下良好的基礎，定會在學生未來的創(chuàng)造性工作、學習和生活中發(fā)揮其威力。

［1］ 胡炳元.物理課程與教學論［M］.杭州：浙江教育出版社，2003.

［2］ 閻金鐸，郭玉英.中學物理教學概論［M］.北京：高等教育出版社，2009.

1672-2035(2011)06-0171-02

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2011-09-20

崔曉惠(1954-)，女，山西太原人，太原師范學院物理系副教授。

【責任編輯 張進峰】