物理教學(xué)與創(chuàng)造素質(zhì)的培養(yǎng)

〔關(guān)鍵詞〕 物理教學(xué)；創(chuàng)造素質(zhì)；培養(yǎng)

〔中圖分類號〕 G6３３.7

〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463（2007）

08（Ａ）—0052—01

一、激發(fā)孩子的好奇心，鼓勵他們大膽猜想

牛頓說過：“沒有大膽的猜想，就不會有偉大的發(fā)現(xiàn)。”愛因斯坦也曾說：“想象力比知識更重要?！敝袑W(xué)生，尤其是初中孩子，對大自然和現(xiàn)實生活中的物理現(xiàn)象，充滿無比的好奇。教學(xué)中要充分利用這種心理，從物理情景本身出發(fā)，時常鼓勵他們進行猜想?？刹孪虢虒W(xué)內(nèi)容，猜想問題答案，猜想實驗結(jié)果，猜想物理規(guī)律以及猜想解決問題的途徑。起初，教師可先提出假設(shè)，讓學(xué)生猜想。如假設(shè)光不沿直線傳播、假設(shè)沒有摩擦力、假設(shè)沒有重力，世界將會變成怎樣?當(dāng)學(xué)生形成習(xí)慣后，只要我們講清問題的本質(zhì)和背景，學(xué)生自己就會提出假設(shè)和猜想。例如：當(dāng)他們真正明白了金屬導(dǎo)體的電阻產(chǎn)生的機理后，就不難猜想到其大小與本身的材料、長度、橫截面及溫度有關(guān)。我在課堂上揭示了“超導(dǎo)現(xiàn)象”后，就有不少人猜想到：假若用超導(dǎo)體制作線圈，將會裝配出質(zhì)量很小、功率很大、效率極高的發(fā)電機和電動機；在教學(xué)《核能》一節(jié)時，有許多人猜想：如果人類能夠廣泛和平利用原子能，那將徹底告別能源危機。

當(dāng)然，猜想不一定很正確。在教完電功率一節(jié)后，我讓學(xué)生猜想：把標有“220V 60W”的甲燈和標有“220V 40W”的乙燈串聯(lián)到照明電路上，哪盞較亮?一些同學(xué)不加思考地回答：甲燈亮。隨即我進行實驗演示，結(jié)果令他們驚訝不已。我接著提問：（1）決定電燈亮度的依據(jù)是什么?（2）比較串聯(lián)電路的實際功率應(yīng)用什么公式？（3）由公式Ｐ=I2R可知，串聯(lián)電路中電阻大的較亮，那么甲乙兩燈哪盞的電阻大呢？這一引導(dǎo)，學(xué)生便從理論上找出了答案。

通過猜想、實驗和理論推導(dǎo)，學(xué)生很清楚地認識到，猜想應(yīng)建立在扎實的物理基礎(chǔ)知識、合理的分析和推導(dǎo)上。

二、鼓勵學(xué)生大膽置疑，培養(yǎng)他們的懷疑精神

創(chuàng)造素質(zhì)的一個重要方面，就是具有懷疑精神。物理學(xué)史上大量事實表明，不囿于傳統(tǒng)理論和觀念，不迷信權(quán)威和書本，是科學(xué)創(chuàng)造的思想前提。

懷疑精神的具體表現(xiàn)，就是敢于和善于提出問題。在已往的教學(xué)中，我們經(jīng)常提到培養(yǎng)學(xué)生“分析問題和解決問題”的能力，而忽視了“提出問題”的能力，但對于培養(yǎng)有創(chuàng)新和創(chuàng)造素質(zhì)的科學(xué)人才來說，后者顯得更為重要。因此，我們決不能輕視。

物理學(xué)史教育，是培養(yǎng)學(xué)生懷疑精神的有效途徑。從哥白尼對“地心說”的置疑，導(dǎo)致“日心說”理論的提出，從伽利略對“自然運動說”的置疑，導(dǎo)致“落體定律”的發(fā)現(xiàn)，學(xué)生從中自然領(lǐng)略到“置疑”是科學(xué)發(fā)展的動力。

教學(xué)過程，是鼓勵學(xué)生置疑的主渠道。我常給學(xué)生講：不能一味迷信課本，迷信教師，迷信答案。為此，在教學(xué)中我有時故意用錯誤的概念或錯誤的方式解題，給學(xué)生以置疑的契機。對教材的敘述和例題的解答，引導(dǎo)學(xué)生認真分析，探討更準確的說法和更優(yōu)的解法。也鼓勵學(xué)生向大師置疑，向已有的定論置疑。這樣就會樹立他們向知識挑戰(zhàn)、向科學(xué)進軍的勇氣，同時培養(yǎng)了他們一絲不茍的科學(xué)態(tài)度和只唯真理、不唯書本和先生的科學(xué)精神。

三、打破理性束縛，注意非邏輯思維訓(xùn)練

創(chuàng)造素質(zhì)的另一個重要方面，就是具備非邏輯的反常思維。在通常的物理教學(xué)中，向?qū)W生講述的多是科學(xué)研究中理性的、邏輯的方法。而實際的科學(xué)發(fā)現(xiàn)中，科學(xué)家們的創(chuàng)造工作卻常常帶有濃厚的、非理性非邏輯的色彩。事實上，類比聯(lián)想、理想實驗、試探猜測、大膽假設(shè)以及直覺、靈感等非邏輯思維，在新理論創(chuàng)建中起著決定性的作用。

在奧斯特實驗出現(xiàn)后，法拉第一反常規(guī)，經(jīng)十年不懈的努力，最終發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)。當(dāng)安培提出分子電流假設(shè)時，人們還根本不了解分子的電結(jié)構(gòu)，“電子”也是70多年后才發(fā)現(xiàn)的。泡利在提出“中微子”假設(shè)時，他自己幽默地把它稱為“孤注一擲的措施”，而且打比方說“只有押了賭，才能談到贏”。這些重大發(fā)現(xiàn)并不是經(jīng)驗事實的邏輯結(jié)果。由此看出，在疑惑和問題面前，學(xué)生的思維應(yīng)該是“自由奔放”的，教師只需在思考的角度上給予點撥，如變換坐標，轉(zhuǎn)換模型，數(shù)形遷移，逆向思索等等。

四、加強實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生動手設(shè)計的能力

動手實踐，是科學(xué)發(fā)明和科學(xué)創(chuàng)造的必然途徑。楊振寧先生曾把中美兩國的物理教學(xué)相比較后，很有深情地慨嘆：祖國的青少年太需要創(chuàng)造能力、設(shè)計能力和實際動手能力的培養(yǎng)。

實踐，尤其是課外實踐，離開了課堂，離開了實驗室，沒有現(xiàn)成的器材，沒有老師的指導(dǎo)，只能靠學(xué)生自己尋找用品，設(shè)計方案。學(xué)生不得不動手動腦，想方設(shè)法，精心組織，而且對實驗中出現(xiàn)的問題，只能靠獨立思考解決。這無疑挖掘了學(xué)生潛在的創(chuàng)造力，培養(yǎng)了他們科學(xué)創(chuàng)新和自主探究的精神。

為開展好課外實踐活動，我們可以倡導(dǎo)學(xué)生建立自己的實驗基地，如家庭實驗室。他們可以從校外搜集相關(guān)器材，完成相關(guān)實驗。其次，要求學(xué)生廣泛收集實驗用品。生活中有很多現(xiàn)成的物理器材，如用玩具小車可做慣性實驗，用牙膏皮可做浮沉條件實驗，用廢針管可做氣體壓強實驗，用老花鏡可做凸透鏡成像實驗等等。這樣就可不斷地充實自己的實驗設(shè)備，以便完成更多實驗。更為重要的是，要鼓勵學(xué)生勤動手、動腦，把知識與實踐結(jié)合起來。如在學(xué)習(xí)了“家庭電路”后，讓學(xué)生使用測電筆等工具對家庭電路進行檢修；學(xué)習(xí)“照相機”時，開展“照相機模型”制作；學(xué)習(xí)“聲音的特征”后，自己制作“水瓶樂器”。這類實驗的完成，不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而且加強了對他們的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。