物理教學與學生創新素質的培養

蔡遠景

【摘 要】探究科學過程、探究科學方法、學習科學精神是物理學所固有的,在現代科技發展和科技教育中,培養符合社會主義現代建設需求的高素質人才,培養學生的創新精神,物理有著得天獨厚的優勢。

【關鍵詞】物理教學 學生 創新素質

物理是一門歷史悠久的自然學科。隨著科技的發展,社會的進步,物理已滲入到人類生活的各個領域。電腦和網絡的出現就是最好的例證。由于電腦和網絡的出現,社會已經無法封閉,在記憶知識和計算速度上,人類的大腦已經遠遠比不上電腦,而且電腦可以代替人不疲勞地做許多工作,這樣,電腦就奪去了大量的傳統崗位。隨著電腦和網絡的飛速發展,中國千百年來所推崇的知識教育不再適應社會的需求,社會越來越渴求創造力,渴望教育可以創造出來新的工作崗位,未來的教育應該是創新教育。

探究科學過程、探究科學方法、學習科學精神是物理學所固有的,在現代科技發展和科技教育中,培養符合社會主義現代建設需求的高素質人才,培養學生的創新精神,物理有著得天獨厚的優勢。那么,如何在物理教學中培養學生的創新精神?

一、在課堂教學中滲透創新教育

課堂教學是教師影響學生的主要途徑。在現行教育體制下采取課堂滲透的方法是培養創新意識的主要方式

1.改變教育觀念,改造學生的學習方法

在中國,幾千年的教育方式都是知識教育,如著名的教育家孔子,他推行的就是知識教育,有問必答,不恥下問。但是現在,有知識的不是人才,有創造力的才是人才。三軍易得,一將難求,一個有智慧的人的價值超越了三軍。

學生的學習方式也要改進,推行學生的自主學習、合作學習、探究性學習,教師起的主要作用是啟發。子曰:“不憤不啟,不悱不發。舉一隅不以三隅反,則不復也。”這段話的意思是:教育學生,不到他百思不得其解,著急、郁悶乃至悲苦的時候,不去啟示他、開導他。現行的教育往往急功近利的追求短期的教育效果,這種啟發式教學法已被簡化為“不憤而啟,不悱而發”,學生不費一點力氣輕松得到知識,有嚴重的依賴心理,不會主動學習、思考。因此,教師在課堂教學時應盡量少講,甚至不講,引導學生在思考中得到自己的感悟,逼迫學生主動思想,聰明才智才能發揮出來。

2.改造實驗教學方式

學習做實驗,有助于培養學生的動手操作能力、觀察能力、獨立分析問題解決問題的能力以及實事求是的科學態度和創新意識和創造能力。根據自己十幾年的教學經驗,筆者認為科學探究是新課程理念的主要體現,新課標指出了物理教學中科學探究的幾個要素:(1)提出問題;(2)猜想與假設;(3)設計實驗;(4)實驗并記錄數據;(5)分析與論證;(6)評估、交流,探究精神貫穿始終。科學探究是人們由未知經過探索,到已知的合理的認知過程。科學探究是一種思想、一種認知的方式或方法、更是一種精神。在傳統的實驗里,側重點也有所改變,如實驗:驗證機械能守恒定律,現在是只提出引導性的問題,沒有現成的答案,實驗設計、方案選擇、實驗操作、以及對實驗現象的評估都是通過問題啟發學生獨立自主的完成,原本只要通過理解記憶就能輕松得到的知識,現在學生需通過努力甚至痛苦的探尋才能找到答案,“創造”出答案。提高學生的創新能力需要改革課堂演示實驗教學,把部分演示實驗改成學生上臺演示或邊講邊實驗的形式,給學生提供更多的親自動手操作機會。而對學生實驗的教學,教師需要指導學生按自己事先制定的方案進行,對實驗中出現的問題組織學生認真討論,分析原因,并找出解決問題的方法,根據實驗的實際情況實事求是地寫出實驗報告,從而培養學生嚴肅認真,實事求是的科學態度和獨立分析問題、解決問題的能力。實驗習題也是教師需要引起重視的部分,讓學生在虛擬的實驗設計和實驗驗證的情境中逐漸掌握物理規律,鞏固實驗操作的能力。這樣能較好地培養學生的創新意識和創造能力。

3.自行設計課外小實驗,培養學生主動積極的創新意識

在高中物理課本上除演示實驗和學生實驗外,還可以根據不同章節的知識特點就地取材、開展以學生為主體的課外興趣實驗。如在學習動量時,可以引導學生利用自來水觀察反沖運動;在學習靜電屏蔽時,可以讓學生自行設計實驗觀察靜電屏蔽現象;在學習超重失重時,利用體重秤和視頻慢放來掌握超重失重的規律等。每學期結束時,把這些課外小實驗按內容分類,分層裝訂成冊,就是一本非常貼近教育實際的校本教材。每個小實驗盡量要求學生獨立設計,獨立操作,并獨立完成實驗報告。對于難一些的小實驗,給予一定的提示與指導,包括實驗原理、所需器材、操作與觀察要領等。有些實驗原理簡單,需要的器材不多且在身邊易找,要求他們在實驗室外隨機完成。而有些實驗需要利用實驗室現有器材,必須要他們在實驗室里完成。如“測人的反應時間”、“縫衣針浮在水面上”、“投飛鏢觀察曲線運動的速度”等小實驗可在實驗室外完成,而“觀察電磁感應現象”等少部分小實驗可在實驗室里完成。

二、積極組織開展物理課外活動

物理課外活動是對學生進行科技知識和創新意識教育的重要補充,與課堂教學相比,課外活動具有更大的靈活性和選擇性。

根據學校的實際情況,積極組織學生利用課外活動時間開展科技制作活動,首先,筆者將教材上與我們日常生活和社會生活聯系較緊的知識作恰當地擴展,引導學生在課外獨立完成科技小制作。如在學完“靜電感應”后,學生學習“簡易靜電吸塵器制作”;在學完了“動量守恒定律”后,學生完成了“微型小火箭的制作”;在學完電路知識后,學生學習 “多用電表組裝”;學完“磁場”后,學生完成了“火柴式小電動機的制作”等。其次,引導學生對身邊觀察到的和課本上遇到的物理現象作理論和實踐上的思考,寫出了一篇篇稚嫩而又不失科學的小論文。如學了“向心力”知識后,學生寫出了《水流星的科學原理》;學了“超重和失重”知識后,學生寫出了《在地球環境下模擬太空中的自然現象》等。

指導學生閱讀科普讀物,使學生更多地了解科技知識和科技發展的新動向,增加學生的科技知識,培養學生的科技閱讀能力。開展科技小制作和撰寫科技小論文活動,培養學生的創新思維和創造能力。舉辦科普知識講座,組織社會調查活動,使物理知識延伸到社會調查活動中,學生可以利用教材中的知識,結合實際去解決生活和生產中的實際問題,如學習“遠距離輸電”后,可調查當地能源使用情況、環境污染情況,電廠發電的實際情況,并提出改進意見,還可以結合教材中的內容,調查噪聲污染、熱機的使用、農村用電等情況。

總之,加強學生創新意識教育,是科技發展的需要,也是培養新世紀合格人才的需要。在課堂教學中改造我們的教學形式,在課外生活中學以致用,培養創造性解決問題的能力,為社會輸送合格人才是現代教育奮斗的目標。