課堂教學是實施創新教育的主渠道。在物理課堂教學中應怎樣實施創新教育呢?
1.重視學生自我學習能力的培養
(1)教師應給予學生充分的理解的自由,容許學生對物理環境、物理認知結構有自己的理解和把握,而不應將自己的意識強加給學生,從而澆滅那些剛剛燃起來的“創新的火花”。為此,教師需清除教學上的“師道尊嚴”觀,正確對待學生在探索中片面,甚至是有些錯誤的意見和想法,避免扼殺他們的創新欲望。
(2)在課堂教學中,教師應盡可能增加學生自己探索知識的活動量,給學生創造機會來充分展示他們這一年齡階段所特有的好動性、表現欲,從而有效地張揚學生的個性并發展學生的創新能力。為此,教師除了要為學生營造一個師生之間、學生之間相互尊重、相互信任、民主和諧的教學環境外,還要克服喜歡“循規蹈矩”、歧視“思維怪異”學生的傾向。只有這樣,學生才能毫無顧忌地發表見解,發散創新性思維。
(3)教師要重視培養學生良好的學習習慣和學習能力。學生要改變應試教育“重死記、輕理解”,“重知識、輕能力”,“重分數、輕效果”的學習習慣,養成善于發問、善于思考、勇于探索、勇于創新的學習習慣。為此,教師在教學中要做到:凡是學生通過努力能看到的,就應該讓學生自己去探索、自己去看;凡是學生通過努力自己能做到的,就應該讓學生自己去創新、自己去做。在學習活動中,教師主要給予學生必要的啟發、誘導、點撥,久而久之,學生良好的學習習慣就會形成,創新能力就會發展。
2.注重物理研究方法的教學
物理學的研究方法有觀察法、實驗法、分析法、綜合法、類比法、假說法、數學法、理想化方法等。事實上,在物理學發展的過程中,每一現象的發現、每一概念的提出、每一規律的論證都離不開這些方法。伽利略利用著名的理想斜面實驗(實驗法、理想化方法)發現了慣性定律的實質;惠更斯把光的傳播同人們熟知的聲音的傳播相類比(類比法),創立了光的波動說;赫茲利用當光、電兩種不同運動形式被穩恒電場能量量度時所表現的等效性(等效法),測定了電子的逸出功;麥克斯韋創立麥克斯韋方程組時,大量運用了數學法;愛因斯坦創立狹義相對論時,大量地使用了假說法等。我們可將這些方法靈活機動地運用到課堂教學中,使學生在掌握知識的同時,更能夠掌握方法,從而培養其創新能力。
3.加強物理概念、規律間的邏輯體系
加強概念、規律間的邏輯體系,就是要弄清各個基本概念和規律在一個整體中是以何種方式結合起來的,并在知識體系中占據什么地位。例如,學習了力學知識之后,可以畫出概念、規律邏輯體系,如果真正理解并掌握了邏輯體系,力學知識就不會再雜亂無章,而是以一定的結構方式和邏輯體系儲存著,從而增強知識的有序性。這樣,知識就容易被理解、提取和再現,也容易向應用和學習新知識遷移,創新能力自然會得到發展。
4.教給學生靈活多變的解決問題的方法
中學物理解題方法有多種:整體法、隔離法、圖像法、等效法、極端思維法、類比法、估算法、移植法、微元法、逆向法等。掌握了這些方法,可以使認識活動變得有序,可以把知識有效地組織起來,按照一定的規律實現預期的目標,這樣,創新就不再“高不可攀”,每個學生都能夠解決比較復雜的問題,從而發展創新能力。
5.培養學生全思維的學習習慣
全思維是指全息思維模式。它將思維分為思維內容、思維過程與思維形式三大部分。其中思維內容由動作、形象、邏輯、辯證四部分組成,稱為中性因子;思維過程包括分析、綜合、比較、概括與推理,也是中性因子;思維形式可分為求同、求異,集中、發散,習慣、變異,循序、跳躍,試誤、頓悟五種范疇,在每一對范疇中,前者是正向因子,后者是反向因子(正向因子又稱正向思維,反向因子亦稱反向思維)。這三部分交叉組合,構成空間多維思維模式。培養學生的創新能力,必須克服單一思維模式,建立知識、方法、能力相結合的多維思維模式。在物理教學中,教師可使學生在形成概念、掌握規律的基礎上,運用全思維的方法,進一步弄清概念、規律間的物理知識結構,以領略物理學的實質,學到物理學的精髓。為此,教師須引導學生自己勾勒出觀念、概念、規律和方法相互關系的知識結構圖,從而實現認識上的第二次飛躍。
6.促使學生友樹立辯證唯物主義世界觀
學生創新能力的形成是一個十分復雜的過程,除了完成認識上的兩次飛躍外,還必須接受辯證唯物主義世界觀的教育。辯證唯物主義世界觀的內涵豐富,主要包括:承認自然規律的客觀性,樹立尊重事實、尊重客觀規律的觀點:承認自然的可知性,樹立相信科學,反對迷信的觀點;承認科學理論的相對性,體會到人類認識的局限性和認識過程的無窮性,樹立為科學而不斷探索、不斷奮斗的觀點;承認自然界是在不斷運動變化著的,樹立用發展的眼光看問題的觀點;承認自然界是辯證統一的,養成用辯證的觀點認識世界,等等。在課堂教學中,我們可通過下面途徑培養學生的辯證唯物主義世界觀:第一,用辯證唯物主義認識論組織教學。在物理教學中,堅持以觀察和實驗為基礎,并在此基礎上進行科學抽象得到物理規律性認識,進而把規律運用到實踐中,體現辯證唯物主義的實踐—理論—再實踐的認識論;第二,寓辯證唯物主義思想于課堂教學之中。物理內容富含辯證唯物主義觀點,在教學時要善于挖掘這些素材。例如,通過“運動是絕對的,靜止是相對的”使學生樹立“物質是運動的”觀點;通過“機械運動、分子熱運動、電磁運動、光的運動、原子運動”等來說明“物質運動形式是多樣的”;通過“固態、液態、氣態間相互作用依存”解釋“對立統一”觀點;通過“相距一定距離的帶有相反電荷的兩物體間的電勢差達到一定值時引起放電的過程”闡述“發生變化的過程是量變引起質變的過程”;第三,時刻注意進行愛國主義教育。通過介紹我國古人在物理領域中的卓越貢獻、目前我國現代科學技術和物理學研究在一些方面已經接近或趕超世界先進水平的事例,增強學生的民族自信心、自豪感;通過介紹我國社會主義建設中,特別在改革開放以來取得的豐碩成果和史無前例的發展速度,教育學生熱愛共產黨,熱愛社會主義祖國;通過介紹當今復雜多變的國際形勢及我國科技、經濟、文化等各個領域在國際上的相對滯后,激發學生的民族責任心。