崔曉惠

(太原師范學(xué)院 物理系， 山西 太原 030012)

【教育學(xué)】

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

崔曉惠

(太原師范學(xué)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(jīng)濟(jì)、提高國際競爭力的關(guān)鍵。在高中物理教學(xué)中，應(yīng)注重培養(yǎng)學(xué)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(chǔ)，鼓勵(lì)猜想質(zhì)疑是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的手段，創(chuàng)設(shè)問題情境是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵，加強(qiáng)發(fā)散思維和收斂思維的訓(xùn)練可以提高學(xué)生的思維能力。通過物理教學(xué)使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的思維習(xí)慣，增強(qiáng)創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力，為終身學(xué)習(xí)和發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。

物理教學(xué);創(chuàng)新能力;教學(xué)方法

創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是國家發(fā)展知識經(jīng)濟(jì)、提高國際競爭力的關(guān)鍵。創(chuàng)新是知識經(jīng)濟(jì)發(fā)展的強(qiáng)勁動力，知識經(jīng)濟(jì)的競爭實(shí)質(zhì)上是知識創(chuàng)新和技術(shù)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(xué)中應(yīng)該把“培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力”作為重點(diǎn)，通過物理教學(xué)使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)的思維習(xí)慣，掌握終身發(fā)展所必需的基本知識與技能，增強(qiáng)創(chuàng)新意識和實(shí)踐能力，為終身學(xué)習(xí)和發(fā)展打下良好基礎(chǔ)。［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(rèn)知特點(diǎn)、教學(xué)風(fēng)格、教學(xué)方法和創(chuàng)新能力均影響學(xué)生的創(chuàng)造性。心理學(xué)研究表明：只有人格才能影響個(gè)性的形成和發(fā)展，一切教育因素都必須建立在教師的個(gè)性基礎(chǔ)上。教師在教學(xué)過程中要不斷學(xué)習(xí)現(xiàn)代教育理論，精講精練，將創(chuàng)造性的教學(xué)思想和具體的教學(xué)實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來，以自己的創(chuàng)新教育激活學(xué)生的創(chuàng)新能力，使學(xué)生的創(chuàng)造潛能得到漸進(jìn)式的發(fā)揮。

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

新課程要求學(xué)生從“學(xué)會”轉(zhuǎn)變?yōu)椤皶W(xué)”，篩選、獲取和轉(zhuǎn)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(xué)生年齡和認(rèn)知特點(diǎn)，設(shè)計(jì)探索性和開放性的新情境，讓學(xué)生自然地進(jìn)入所研究的物理問題情境中，給學(xué)生提供自主探索的機(jī)會，讓學(xué)生在觀察、實(shí)驗(yàn)、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(jié)論的探索與應(yīng)用。通過這樣的教學(xué)，使學(xué)生真正體驗(yàn)知識的建構(gòu)過程。

三、鼓勵(lì)猜想質(zhì)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(zhì)疑的過程，實(shí)際是一個(gè)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(xué)生創(chuàng)新能力，在物理教學(xué)中除了發(fā)展邏輯思維外，還要適時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生大膽猜想、質(zhì)疑，允許學(xué)生思維方式有多樣化和思維水平有不同層次。教師應(yīng)尊重學(xué)生的想法，不急于評價(jià)。鼓勵(lì)解決問題策略的多樣性，讓學(xué)生明確表達(dá)想法，強(qiáng)化合理判斷與理性溝通的能力，在師生、生生互動中建構(gòu)物理知識。

四、創(chuàng)設(shè)問題情境是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的關(guān)鍵

教師要精心設(shè)計(jì)一定的物理情境，使學(xué)生面臨某個(gè)迫切需要解決的問題，引起學(xué)生對新知的渴求，進(jìn)而產(chǎn)生一種積極探究的愿望，引起積極思維。

其一，設(shè)置懸念創(chuàng)設(shè)問題情境。懸念是觸發(fā)興趣的情境之一。教師必須不失時(shí)機(jī)地抓住學(xué)生的好奇心，在引入課題時(shí)巧設(shè)懸念，把學(xué)生的好奇心轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)興趣和動機(jī)，既指明思維方向，又激發(fā)學(xué)生的求知欲，啟發(fā)學(xué)生開動腦筋，從而培養(yǎng)學(xué)生的問題意識。

其二，聯(lián)系實(shí)際創(chuàng)設(shè)問題情境。實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ)，做好課堂演示實(shí)驗(yàn)是必不可少的，但統(tǒng)計(jì)表明，大多數(shù)學(xué)生都認(rèn)為實(shí)驗(yàn)好看好玩、有趣，但沒有實(shí)際意義。因?yàn)槟壳霸S多演示實(shí)驗(yàn)都是照搬書本毫無新意，有的實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟幻鞔_，實(shí)驗(yàn)效果不明顯。教學(xué)中應(yīng)盡量讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中來，動手做，動腦想，體驗(yàn)過程，創(chuàng)設(shè)真正的物理情境才能提高教學(xué)質(zhì)量。如講“日光燈原理”時(shí)，必須讓學(xué)生掌握電路中鎮(zhèn)流器的作用，如果只告訴學(xué)生在日光燈啟動時(shí)，鎮(zhèn)流器能產(chǎn)生一個(gè)瞬時(shí)高壓的作用，學(xué)生只會進(jìn)行機(jī)械的記憶，不會主動思考。可以在教學(xué)中采用如下的教學(xué)方法：將一個(gè)開關(guān)、鎮(zhèn)流器和一節(jié)電池用若干根導(dǎo)線串聯(lián)成一個(gè)閉合回路，同時(shí)讓全班同學(xué)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(guān)時(shí)，同學(xué)們沒什么感覺，當(dāng)教師斷開開關(guān)的瞬間，鎮(zhèn)流器產(chǎn)生了瞬時(shí)高壓，形成的電流通過人體，全班同學(xué)同時(shí)覺得身體麻了一下，有的甚至發(fā)出尖叫。這個(gè)實(shí)驗(yàn)讓同學(xué)們體驗(yàn)了一次“觸電”的感覺。學(xué)生會情不自禁地思考：一個(gè)小小的鎮(zhèn)流器，為什么會產(chǎn)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(xué)生的問題意識，提高了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

其三，創(chuàng)設(shè)議論情境激發(fā)學(xué)生的求知欲望。教學(xué)中，教師可設(shè)置一些既有難度又有梯度的問題情境，適當(dāng)組織學(xué)生討論。學(xué)生通過討論，彼此交流啟發(fā)，使研究的問題更深入，重點(diǎn)更突出，更容易突破難點(diǎn)、疑點(diǎn)，從而使易混點(diǎn)得到澄清，易疏忽點(diǎn)得到強(qiáng)化，使獲得的知識更扎實(shí)。創(chuàng)設(shè)議論情境，學(xué)生能各抒己見，集思廣益，擴(kuò)大信息交往，引發(fā)靈感，有時(shí)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(xué)生思維的邏輯性與敏捷性。如在“動量和沖量”教學(xué)中，采用問題串教學(xué)設(shè)計(jì)，精心設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)：教師取幾顆橡膠彈丸，發(fā)給學(xué)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(xué)生知道是空膛)，聲明數(shù)到“三”時(shí)開槍，然后對某一區(qū)域的同學(xué)，緩緩地?cái)?shù)出“一、二、三”，不等槍響(其實(shí)并不擊發(fā))，手槍所指區(qū)域的同學(xué)已做出或抵擋或防御的反應(yīng)。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(shí)，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(shí)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(xué)，為什么沒有做出防御反應(yīng)?討論與小結(jié)(學(xué)生自主完成)：運(yùn)動的物體能夠產(chǎn)生一定的機(jī)械效果，這個(gè)效果的強(qiáng)弱取決于物體的質(zhì)量和速度，這個(gè)效果只能發(fā)生在物體運(yùn)動方向上。本實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生先產(chǎn)生興趣，造成懸念，繼而思索，使學(xué)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(shí)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(shí)驗(yàn)觀察內(nèi)容細(xì)化成問題，讓學(xué)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(zhì)和思維能力都十分有效。

其四，運(yùn)用多媒體電教手段創(chuàng)設(shè)物理情境。傳統(tǒng)教學(xué)中大多是憑借教師用語言去創(chuàng)設(shè)情境，單調(diào)、枯燥。有些物理問題比較抽象，僅憑教師的語言表述學(xué)生難以想象，影響了學(xué)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(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)做一些逼真的物理模擬，制作一些高質(zhì)量的教學(xué)課件，恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用到教學(xué)中，對突破教學(xué)的重點(diǎn)、難點(diǎn)，提高教學(xué)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(shí)驗(yàn)無法用具體的實(shí)驗(yàn)演示，但運(yùn)用多媒體動畫能讓學(xué)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(yùn)動和靜電平衡時(shí)電荷的分布無法用實(shí)驗(yàn)演示，運(yùn)用多媒體動畫把電子的運(yùn)動和電荷的分布展示出來，學(xué)生對靜電感應(yīng)和靜電平衡狀態(tài)就有了深刻的理解。

其五，創(chuàng)設(shè)情境培養(yǎng)學(xué)生的想象力。想象力是創(chuàng)造力的基礎(chǔ)，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(shí)空的最基本概念的認(rèn)識。在高中物理教學(xué)中，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的想象力，設(shè)置疑問，訓(xùn)練發(fā)散思維。在高中物理教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生想象力的方法以假設(shè)、猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)為最優(yōu)選擇，如假設(shè)沒有摩擦、人變成強(qiáng)磁體、地球突然做自由落體運(yùn)動、重力消失……讓學(xué)生充分想象會出現(xiàn)一些什么樣的情景?也可模擬理想實(shí)驗(yàn)，假設(shè)理想模型、理想情境、理想作用、理想體系。還可在訓(xùn)練中進(jìn)行模型假設(shè)、過程假設(shè)、狀態(tài)假設(shè)、結(jié)論假設(shè)，化復(fù)雜為簡潔，變抽象為具體，轉(zhuǎn)深奧為淺顯。鼓勵(lì)學(xué)生展開想象的翅膀多做探索性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)等。

五、加強(qiáng)發(fā)散思維和收斂思維的訓(xùn)練

教師在教學(xué)中應(yīng)多提一些發(fā)散性問題，注重一題多解、一問多答的練習(xí)，這樣有利于學(xué)生發(fā)散性思維的訓(xùn)練。在發(fā)散思維訓(xùn)練的同時(shí)還應(yīng)注意收斂思維的培養(yǎng)，設(shè)計(jì)多題一解、多問一答等練習(xí)。發(fā)散思維和收斂思維的交錯(cuò)訓(xùn)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(shí)驗(yàn)前，先讓學(xué)生利用所學(xué)知識設(shè)計(jì)測定本地重力加速度的實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多方的聯(lián)系，進(jìn)行發(fā)散思維訓(xùn)練，學(xué)生提出幾種方案后，接著對學(xué)生進(jìn)行收斂思維訓(xùn)練，指導(dǎo)學(xué)生對各種實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較篩選，從而找出測定本地重力加速度較為準(zhǔn)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(shè)置多，過程多，學(xué)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(xué)生對于這樣的題目心理上就比較排斥。為此，在平時(shí)講解例題時(shí)，教師應(yīng)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(jìn)行分解、剖析，使抽象的物理過程具體化，進(jìn)而達(dá)到對題目的感知、理解，使之簡單易解。實(shí)踐證明，這樣做可使學(xué)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(jìn)一步加強(qiáng)，課堂容量也隨之增大，從而提高了教學(xué)效率。

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是一項(xiàng)復(fù)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(jiān)信，只要我們以高度的責(zé)任感，持之以恒地重視創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)，為學(xué)生的創(chuàng)新能力打下良好的基礎(chǔ)，定會在學(xué)生未來的創(chuàng)造性工作、學(xué)習(xí)和生活中發(fā)揮其威力。

［1］ 胡炳元.物理課程與教學(xué)論［M］.杭州：浙江教育出版社，2003.

［2］ 閻金鐸，郭玉英.中學(xué)物理教學(xué)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(xué)院物理系副教授。

【責(zé)任編輯 張進(jìn)峰】