劉濤
摘要: 二十一世紀是科技的時代,中學的教育也要緊跟時代的步伐。本文重點闡述要在物理教學中更多地采用科學思維,運用科學方法,樹立科學精神,更好地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞: 觀察能力理解能力 想象能力動手能力創(chuàng)新能力
創(chuàng)新可謂是老生常談,而創(chuàng)新能力對于我們意味著什么呢?中國是一個擁有十三億人口的發(fā)展大國,但是可觀的財力、物力被巨大的人口平均下來,就成了很低的水平。然而,事情總是會有另外一面,如果我們十三億人都具備了較高的科學素質(zhì),以科學的精神和思想方法來面對挑戰(zhàn)和機遇,那么我們的國家就會走在世界的最前沿,推動著世界歷史的發(fā)展。
然而這種科學的素質(zhì),科學的精神,科學的思想方法又源于教育,源于教育中對創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。物理學作為一門綜合性的學科,是飽含智慧與誘惑的。學習物理不僅要了解物理學發(fā)展史中充滿睿智和靈氣的科學思維,更是要學習前輩物理學家們探索真理的堅強意志和科學精神。本文主要探討在物理教學中如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。主要體現(xiàn)在培養(yǎng)學生的觀察能力、想象能力、理解能力及動手能力。
一、有目的地觀察
眼睛是心靈的窗戶,只有學會準確而廣泛地觀察客觀世界,才能做出正確的判斷,進行理性的思維和想象。物理學博大而精深,教師在物理教學中應(yīng)該讓學生多進行觀察實驗,這樣才能讓觀察能力得到更好的培養(yǎng)和訓練。
觀察力的培養(yǎng)關(guān)鍵是要使學生懂得要有目的地觀察。只有學生圍繞一定的目的進行觀察,才能發(fā)現(xiàn)觀察的重點,達到觀察的效果。教師還要有意識地組織學生進行課外觀察活動。例如在《汽化》課前,讓學生觀察生活中怎樣晾曬衣物才能干得更快一些;由生活走向物理,學生通過觀察墨水擴散,腌雞蛋等宏觀現(xiàn)象,進一步思考微觀的《分子熱運動》。正是這樣由學生獨立進行的觀察活動,才能更好地鍛煉觀察的主動性和計劃性。
二、準確靈活的理解
理解能力是指準確理解和運用物理概念和物理規(guī)律的能力。對知識的理解和準確的知識之間存在著重大區(qū)別。美國著名教育家杜威曾經(jīng)在班上這樣問同學:“如果在地球上挖一個洞,你們會發(fā)現(xiàn)什么?”教室里鴉雀無聲。后來他的老師斥責他:“你的問法不對?!比缓筠D(zhuǎn)向全班問道:“地球的中心是什么狀態(tài)?”教室里一片回答之聲:“熔巖?!倍磐睦颖┞冻鼋虒W中普遍存在的問題。教師常常滿足于學生實現(xiàn)淺層次的理解,如正確地解釋概念和公式。這種情況滋生出學生的以下意識,即教師要求什么就學習什么,沒必要有自己的理解。而真正的知識意味著能夠以新的方式加以利用(這常常被稱為“遷移”)。學習物理學的目的是用科學的知識解決一些實際的問題,能不能靈活應(yīng)用知識是檢驗學生是否真正理解知識的一個重要方面。
理解知識還要把握好知識的完整性。任何物理規(guī)律都有其適用條件,不能不顧條件地套用。例如,動量守恒定律是在系統(tǒng)不受外力或所受外力的合力為零時成立;表示電場強度和電勢差關(guān)系的公式U=Ed,只適用于勻強電場。對于這樣的概念、理論、公式,我們要準確地掌握,并且深層次地理解。只有這樣才能靈活運用,才會對新鮮事物及其發(fā)展前景敏感。
三、有限的知識,無限的想象
想象力是培養(yǎng)學生有意想象的意識和習慣,能夠促使學生比較容易地進入想象狀態(tài),引導(dǎo)學生把生活表象轉(zhuǎn)化為物理表象。
想象是一種對原有的感性形象的思維重組。在科學思維過程中,想象是一個不可缺少的重要環(huán)節(jié)。愛因斯坦說:“想象力比知識更重要,因為知識是有限的,而想象力是概括著世界上的一切,推動著進步,并且是知識進化的源泉。”因此,在物理教學中教師應(yīng)根據(jù)中學物理的教學特點,挖掘培養(yǎng)學生想象力的素材,探討培養(yǎng)學生物理想象能力的途徑,不失時機地、有目的地培養(yǎng)學生的想象力。在物理教學中,培養(yǎng)想象力的方法如下。
1.建立理想模型和理想實驗培養(yǎng)想象力。
理想模型是人們在大腦中構(gòu)想的,非現(xiàn)實存在的,例如,力學上的“質(zhì)點”,熱學中的“理想氣體”,電學上的“點電荷”,光學中“點光源”,等等,需要極強的想象力。
理想實驗是一種不用實際操作,依靠邏輯思維來完成的想象中的實驗。在物理教學中會遇到許多理想實驗,一定要讓學生掌握這樣的思維方法,使他們能夠真正依靠想象和邏輯思維分析和理解問題,掌握知識,從而培養(yǎng)他們的想象力。例如,在講牛頓第一定律時,教師可以引導(dǎo)學生在腦海里想象出伽利略的理想斜面,讓他們想到斜面是絕對光滑和無限延長的。這樣在教師的引導(dǎo)下,牛頓第一定律便在學生的腦海中牢固而深刻地建立起來了。
2.激勵幻想,轉(zhuǎn)化生活表象。
幻想是想象的一種特殊形式。愛因斯坦十六歲就有了美妙的幻想:如果我騎在一條光線上,去追趕另一條光線,將產(chǎn)生什么結(jié)果?他經(jīng)過長期探索,終于創(chuàng)立了相對論。敢于幻想也是創(chuàng)造力的源泉。
學生學習物理知識并非像是在白紙上畫畫,實際上學生的頭腦中都有關(guān)于日常生活的大量的與物理有關(guān)的表象。如果教師能用準確、生動、形象的語言描述學生已感知過的物理現(xiàn)象,喚起學生頭腦中有關(guān)的生活表象,那么,就既可以抽象出物理規(guī)律又能使生活表象轉(zhuǎn)化為物理表象。
3.豐富學生的表象儲備。
物理教學離不開生活中的情境,利用演示實驗可以豐富物理表象,音像資料也是十分必要的??梢岳每熹洝⒙?、顯微攝影等技術(shù)手段拍攝一些音像資料,向?qū)W生展示物理過程的細節(jié)。例如,利用慢錄快放展示顏料在液體中的擴散;利用快錄慢放展示足球受力后的形變及運動方向的變化等,拓寬了學生的知識視野,豐富了學生的表象儲備。
四、積極動手創(chuàng)造
在培養(yǎng)動手能力的過程中,我們可以充分發(fā)揮物理學科的優(yōu)勢,通過課本中的“想想做做”、“動手動腦學物理”等生動形象的小實驗,讓學生們親身經(jīng)歷物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程,既鍛煉了他們的動手能力,又能加深了對知識的理解和記憶。
同時,還可以開展課外小實驗和小制作活動。例如每月定期舉行比賽,讓學生把自己的小制作、小實驗在全班進行展示,評選出“最佳創(chuàng)意獎”,頒發(fā)獎品及獲獎證書,這些措施的實施都能夠激發(fā)學生的參與熱情和積極性。
懷特海德有一句名言:“獲得知識并立即運用。”中國也有句諺語:“聽了容易忘記,看了才會記住,做了才能明白?!币虼私處熢谥笇?dǎo)學生進行學習實踐時,不能只是一味地絮絮叨叨講授理論知識與技能,更重要的是讓學生學會如何運用知識,創(chuàng)造更多的價值。
總之,物理教學中培養(yǎng)創(chuàng)新能力任重而道遠。教師要幫助學生打下堅實的基礎(chǔ),在生活中細心地觀察,深層次地理解,不斷地發(fā)揮想象力。當學生們擁有了豐富的知識與經(jīng)驗,具有了獨立鉆研問題的能力時,教師還要激發(fā)他們的好奇心與求知欲,只有讓他們自己動手做,運用知識解決生活中的問題,才能使學生的綜合能力得到更好的培養(yǎng),培養(yǎng)他們成為二十一世紀的優(yōu)秀創(chuàng)新人才。
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