也談物理教學(xué)中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

胡錦濤總書記在黨的十七大報(bào)告中明確指出，“提高自主創(chuàng)新能力，建設(shè)創(chuàng)新型國家”是“國家發(fā)展戰(zhàn)略的核心，是提高綜合國力的關(guān)鍵”，并將其放在促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)又好又快發(fā)展的八個(gè)著力點(diǎn)之首。隨著信息化社會(huì)的發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才，變得尤為重要。創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)人的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為基本價(jià)值取向的教育。創(chuàng)新教育的提出，一方面是時(shí)代發(fā)展的需要，另一方面是由教育的本質(zhì)決定的。在物理教學(xué)中實(shí)施創(chuàng)新教育，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新精神，是落實(shí)素質(zhì)教育的核心。但就目前教學(xué)的實(shí)際情況來看，開展創(chuàng)新教育仍有許多亟待解決的問題，傳統(tǒng)教學(xué)中落后的教育觀念和方法仍妨礙學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。在物理教學(xué)中要充分發(fā)揮學(xué)生思維的主體性，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，開展研究性學(xué)習(xí)，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。

一、遵循認(rèn)知規(guī)律，發(fā)揮主體作用，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

思維是大腦對(duì)客觀事物間接概括的反映，創(chuàng)新思維不僅能揭示客觀事物的本質(zhì)和內(nèi)在聯(lián)系，而更重要的是能產(chǎn)生出新穎的、前所未有的成果。對(duì)學(xué)生來說，頭腦中舊的表象很少，展現(xiàn)書本知識(shí)發(fā)生發(fā)展的教學(xué)過程，就是學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)過程。在目前物理教學(xué)中仍存在注入式教學(xué)模式，教師在教學(xué)中只注重學(xué)習(xí)的成績(jī)，而忽視學(xué)習(xí)的過程。學(xué)生缺少自主學(xué)習(xí)的思維空間，就很難談得上創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。要真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，教師在教學(xué)中就要重視設(shè)計(jì)引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)，以相應(yīng)的創(chuàng)新思維的熏陶，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。教師要不斷激勵(lì)學(xué)生通過觀察、比較、實(shí)驗(yàn)、歸納、類比等手段提出種種假設(shè)或猜想，使學(xué)生逐步學(xué)會(huì)運(yùn)用假設(shè)或猜想的方法解決問題，同時(shí)重視在教學(xué)中再現(xiàn)前人是如何創(chuàng)造、發(fā)明的，讓學(xué)生在前人走過的軌跡上，經(jīng)歷失敗和成功的磨礪，體會(huì)創(chuàng)造成功的喜悅。例如牛頓是在伽利略等科學(xué)家研究的基礎(chǔ)上建立牛頓三大定律，各種原子模型的建立和不斷完善的過程等內(nèi)容中突出科學(xué)創(chuàng)新思維的教育，并逐步滲透如理想化的方法、模型的方法、極限的方法、控制變量的方法等，使學(xué)生知道為什么要建立物理模型，學(xué)會(huì)根據(jù)物理現(xiàn)象或事實(shí)進(jìn)行科學(xué)推理的方法，這不僅有助于學(xué)生加深對(duì)基本知識(shí)的理解，還有助于加深對(duì)物理研究方法的領(lǐng)悟，提高學(xué)生對(duì)科學(xué)的認(rèn)識(shí)和創(chuàng)造能力。

在重視學(xué)生創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的同時(shí)，也必須重視對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性人格的培養(yǎng)。例如在物理教學(xué)中穿插介紹伽利略敢于懷疑、不盲從權(quán)威的思想;介紹布魯諾為堅(jiān)持真理而獻(xiàn)身的精神;學(xué)習(xí)牛頓的勤于思考、善于總結(jié);學(xué)習(xí)居里夫人的刻苦鉆研、勇于實(shí)踐;結(jié)合我國當(dāng)代的錢學(xué)森等物理學(xué)家為祖國的強(qiáng)大而奮發(fā)拼搏的生動(dòng)事跡，激發(fā)學(xué)生勇于探索、積極進(jìn)取的科學(xué)熱情，這對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著極其重要的作用。

二、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，營造創(chuàng)新氛圍，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)實(shí)施創(chuàng)新教育的重要基礎(chǔ)和手段，實(shí)驗(yàn)不僅對(duì)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高實(shí)踐能力具有不可替代的作用，而且也是為學(xué)生創(chuàng)設(shè)創(chuàng)新氛圍，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力，提高科學(xué)素質(zhì)的有效途徑。

當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)普遍存在著只重視簡(jiǎn)單的操作練習(xí)。教材中的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，從器材、方法到表格設(shè)計(jì)都是按照規(guī)定好的步驟和方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教師很少去引導(dǎo)學(xué)生思考和探索，有些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中只是依葫蘆畫瓢，根本不能領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)的原理和思想。不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。因此必須改革傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，采用探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

例如，在探究鐘擺的奧秘實(shí)驗(yàn)中，可以提出了許多假設(shè):擺動(dòng)的快慢可能與擺錘的輕重有關(guān)，擺動(dòng)的快慢可能與擺的長短有關(guān)，擺動(dòng)的快慢可能與偏離的角度大小有關(guān)……這么多的假設(shè)若在同一課堂全部作完，時(shí)間是不允許的，這就要求學(xué)生在制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)這一要素中，充分討論，采用多種實(shí)驗(yàn)方法，分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。一組學(xué)生做同一擺長、同一擺角情況下，不同擺球(也就是不同擺重)擺動(dòng)情況;另一組學(xué)生做同一擺球，同一擺長、不同擺角擺動(dòng)情況;再一組學(xué)生做同一擺球、同一擺角，不同擺長的擺動(dòng)情況。讓他們小組成員自己討論，自己設(shè)計(jì)表格記錄結(jié)果，最后三組交流實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終他們得出擺鐘擺動(dòng)快慢僅與擺長有關(guān)，與擺重、擺角無關(guān)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)，提出了影響擺動(dòng)快慢的多種因素，讓學(xué)生自己對(duì)多種因素取舍，對(duì)多種信息篩選，最終得出結(jié)論，并對(duì)擺鐘的修理提出了正確的方法，這種探究式教學(xué)培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立處理問題、分析問題的能力。

再比如說，在電磁感應(yīng)教學(xué)中，讓學(xué)生作探索性試驗(yàn)，由導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)來觀察是否產(chǎn)生感應(yīng)電流，并由此引發(fā)一個(gè)系列實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自己來總結(jié)產(chǎn)生電磁感應(yīng)的條件，并進(jìn)一步加以實(shí)際應(yīng)用。教師要根據(jù)教學(xué)的需要設(shè)計(jì)出各種各樣的問題，并給出研究問題的環(huán)境和情境，與學(xué)生共同探討研究問題的方法，讓學(xué)生積極主動(dòng)地探索、研究、分析、推理，并歸納總結(jié)出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生積極參與、不斷探索的精神和科學(xué)的創(chuàng)新精神。

在探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中，學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)探究體驗(yàn)和經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，自己找出物理量之間的關(guān)系，學(xué)習(xí)科學(xué)探究方法，發(fā)展初步的科學(xué)探究能力，形成尊重事實(shí)、探究真理的科學(xué)態(tài)度。通過探究物理現(xiàn)象，揭示隱藏其中的物理規(guī)律，并將其應(yīng)用于生產(chǎn)生活實(shí)際，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生終生的探究樂趣、良好的思維習(xí)慣和初步的科學(xué)實(shí)踐能力。通過參與科學(xué)探究活動(dòng)，學(xué)生可以初步認(rèn)識(shí)科學(xué)探究方法的重要性，學(xué)習(xí)控制變量、信息處理的方法，培養(yǎng)對(duì)信息的有效性作出判斷的意識(shí)，訓(xùn)練初步的信息處理能力，能夠從實(shí)驗(yàn)中歸納出簡(jiǎn)單的科學(xué)規(guī)律，以及養(yǎng)成尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)的科學(xué)態(tài)度。所以說，實(shí)驗(yàn)探究是提高全體學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神的必要手段和重要途徑。

三、開展研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的進(jìn)一步發(fā)展

創(chuàng)新教學(xué)的構(gòu)成要素是研究性、主體性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等，這就要求在實(shí)施教學(xué)方法創(chuàng)新的同時(shí)，用“創(chuàng)造性的教”為學(xué)生“創(chuàng)造性的學(xué)”創(chuàng)造環(huán)境和條件。研究性學(xué)習(xí)就是根據(jù)這一需要設(shè)置的新的課程計(jì)劃，具有典型的創(chuàng)新教育功能。

研究性學(xué)習(xí)是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，從周圍生活和社會(huì)生活中選擇和確定研究課題，以類似于科學(xué)研究的方法主動(dòng)地獲取知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)、解決問題的學(xué)習(xí)活動(dòng)。通常有:查閱資料、實(shí)驗(yàn)操作、走訪專家、社會(huì)調(diào)查、問題討論、現(xiàn)場(chǎng)觀察等。

結(jié)合物理教學(xué)開展研究性學(xué)習(xí)，讓學(xué)生接觸到大量的實(shí)際問題，學(xué)生在自主活動(dòng)中，提高應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。一般在做課題研究，首要的一步是收集信息資料，有的從圖書館獲取資料，有的從網(wǎng)上獲取信息，有的采訪專家，有的編寫問卷調(diào)查表，有的通過實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)。第二步是處理信息資料，或作出統(tǒng)計(jì)，或制成圖表。第三步就是加工信息資料。因此研究性學(xué)習(xí)不僅培養(yǎng)了學(xué)生收集、處理和加工信息資料的能力，讓學(xué)生借助信息工具平臺(tái)，在信息的獲取、加工、管理、表達(dá)與交流的過程中培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)。更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維和促進(jìn)了學(xué)生的創(chuàng)新能力的發(fā)展。比如，我在講《人造地球衛(wèi)星宇宙速度》這一節(jié)的時(shí)候，首先在前一周就給學(xué)生布置下一個(gè)任務(wù)，讓學(xué)生去查找一些關(guān)于人造地球衛(wèi)星的知識(shí)，并把它們歸類。任務(wù)布置下以后，同學(xué)們都積極的去查找資料，有的去圖書館，有的求助于網(wǎng)絡(luò)，總之想盡了一切辦法，結(jié)果課上討論時(shí)，同學(xué)們積極發(fā)言，課堂氣氛十分活躍，甚至有些知識(shí)連老師都不知道，這樣既使學(xué)生鍛煉了自己的能力，又學(xué)到了一些知識(shí)，還引發(fā)了他們的興趣，可謂一舉多得。一位參加過研究性學(xué)習(xí)的同學(xué)談道:研究性學(xué)習(xí)是個(gè)人興趣、個(gè)性特長最好發(fā)展的方式，完全是一種自主創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)活動(dòng)，通過這樣的活動(dòng)，能夠促進(jìn)同學(xué)們創(chuàng)新能力的進(jìn)一步發(fā)展。

創(chuàng)新，是人類社會(huì)發(fā)展生生不息的動(dòng)力;創(chuàng)新，是時(shí)代的要求，歷史的召喚。深刻理解創(chuàng)新，努力實(shí)踐創(chuàng)新，必將為我們的時(shí)代譜就更加華美的樂章。創(chuàng)新涉及政治、經(jīng)濟(jì)、科技、文化等社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域，科學(xué)發(fā)展觀的提出就是以胡錦濤同志為總書記的新一屆中央領(lǐng)導(dǎo)集體與時(shí)俱進(jìn)、不斷總結(jié)國內(nèi)外發(fā)展經(jīng)驗(yàn)、在理論上不斷創(chuàng)新的結(jié)果。事實(shí)一再證明:勇于創(chuàng)新并善于創(chuàng)新，一個(gè)國家的發(fā)展才有源源不斷的動(dòng)力，才能在國際競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)主動(dòng)、永遠(yuǎn)立于不敗之地。作為基礎(chǔ)教育的物理教學(xué)，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力時(shí)，應(yīng)結(jié)合學(xué)生的年齡特點(diǎn)和物理學(xué)科的特點(diǎn)，遵循認(rèn)知規(guī)律，盡力創(chuàng)設(shè)問題情景，激發(fā)創(chuàng)造性思維的火花，盡力為學(xué)生營造創(chuàng)新氛圍，讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)創(chuàng)新，愿我們用創(chuàng)造性的教學(xué)活動(dòng)，培育出更多的具有創(chuàng)新能力的學(xué)生，為培養(yǎng)更多的創(chuàng)造型人才作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。