在物理教學中培養學生創新能力淺探

創新是指在前人已經發現、發明的成果的基礎上，做出新的發現，提出新的見解，開拓新的領域，解決新的問題，創造新的事物的過程。社會的發展需要創新。江澤民同志在全國科技大會上的講話深刻地指出：“創新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力。一個沒有創新能力的民族，難以屹立于世界先進民族之林，”胡錦濤總書記在黨的十七大報告中明確指出，“提高自主創新能力，建設創新型國家”是“國家發展戰略的核心，是提高綜合國力的關鍵”，并將其放在促進國民經濟又好又快發展的八個著力點之首。

從某種意義上講，創新已經成為當今這個時代的標志和潮流。當今教育的一個主要目標就是要培養具有創新精神和實踐能力的人才，應該將創新意識和創新能力的培養融人到學校教育的全過程，是社會發展的需要，更是教育自身發展的需要。辯證唯物主義指出：“實踐是檢驗真理的唯一標準”。這句話用于物理教學，特別是物理實驗教學中顯得更加突出。近年來，我們在物理教學中進行不斷探索，已取得了一些成效，現總結如下。

一、改變教學觀念，以學生為主體。教師為主導

擺正教與學的位置，真正落實學生的主體地位。學生的能力和情感都不是教師教出來的，而是通過學生主體積極活動，最終才形成的素質。為充分發揮學生主體的積極性，課堂中應加強幾個方面。(1)創設物理情景，激發學生學習的興趣和欲望。一堂物理課必須最大限度地激起學生的學習興趣，使學生的學習自始至終在興趣盎然的情況下進行，要做到這一點最重要的是學習動機，在中學生的學習動機的形成中，好奇心，求知欲和求成欲起著重要的作用。因此要求我們采用一些驚奇的故事、有趣的實驗或與學生日常生活有關的實例以及工農業生產的事例等，創設一定的心理環境，從而產生強烈的求知欲望，提高課堂效率。(2)創設物理情景，使學生感覺到如親臨其境。根據教學需要，積極為學生提供觀察實驗環境、動手制作環境、問題討論環境以及學生獨立思維環境。在課堂教學中，教師的主要任務是向學生提出問題，提出研究問題的方法，給出研究問題的環境，讓學生積極主動地探索結果。比如，在研究牛頓第一定律的教學，首先明確提出兩個問題：①原來靜止的物體在什么條件下保持靜止?②已在運動的物體在什么條件下，能保持這種運動即勻速直線運動。前者通過學生相互討論、舉例，得出結論。后者通過引導學生觀察實驗，并在實驗的基礎上，通過分析、推理、歸納得出結論。在整個教學過程中，學生始終是在教師創設的環境中自主學習的。(3)加強物理過程的教學。物理知識是由物理概念和規律組成的，而任何一個物理概念、規律的形成，都是建立在對物理過程的分析基礎上的。只有加強過程的教學，才能給學生自主活動的時間和空間，才能充分發揮學生的自主性和能動性。加強過程教學，包括物理實驗過程的教學，物理概念規律的形成過程的教學，物理問題、習題的分析、思維過程的教學等等。例如，物理實驗過程的教學包括：實驗前學生對實驗原理的探索過程；實驗裝置的認識過程；實驗中學生對實驗現象的觀察、記錄過程；實驗后學生對觀察到的現象、記錄的數據進行思考、分析、整理和總結的過程。

二、重視學習方法與研究方法，變“學會”為“會學”

眾所周知，21世紀教育的主題之一就是教會學生學會學習，學會做事，學會創造。這些都離不開方法的掌握，能否掌握一定的科學方法是人素質高低的重要表現。所以讓學生在獲得知識的實踐中掌握科學的學習方法和研究方法，將使學生終身受益。主要有以下幾個方面。(1)學法指導，使學生掌握一定的學習方法，培養學生的自學能力。課堂教學既然以學生為主體，重視學生的自主性和能動性，就必須進行學法指導。如：怎樣預習，怎樣聽講做筆記，怎樣復習、總結，怎樣收集學習資料等。教師可將學法滲透于教法之中，如學習物理概念規律時應注意哪些問題，解答物理問題時的思路和技巧有哪些，怎樣構建合理的知識網絡等等。(2)研究方法的教育。物理學充滿著物理方法，而且物理學家的研究方法在很大程度上能有效地發展其他自然科學，在科學研究中具有很大的代表性。例如在初中教學中，“控制變量法”的掌握，就可以使學生自己學會在科學探究中科學地設計實驗；“等效法”的掌握就可使學生在科學測量中運用此法自行解決疑難測量問題；“轉換法”的掌握就可使學生在顯示不可見、難觀測的物理量時，想到解決問題的方法。所以，重視物理方法的教學是物理教育和創新教育的重要內容。

三、加強實驗與探究教學。做好知識與技能的有機組合

知識的掌握必須通過領會、鞏固和應用三個階段來實現，而領會知識又是鞏固和用知識的前提。因此，在教學中能用實物的要用實物，不能用實物的要盡量使用模型，形成生動、鮮明、真實、具體的直觀形象，并激發學生的學習興趣，使知識的掌握有了前提和保證。不少物理實驗顯示的現象本身就形成了知識。如串、并聯電路的特點，教師要在演示前交代實驗的目的，簡單介紹實驗的原理和實驗儀器，要求學生注意觀察和必要時做好記錄。在實驗后，教師再做簡單的點撥就可以了。這樣，通過演示實驗便可使學生的思維向深度和廣度進行。通過深層次的思考可以找出事物的本質屬性，并將其納入原有的知識體系中，會使整個知識體系更加深化和完整。

所謂技能，是人們運用有關知識順利完成某項任務的一種身體活動方式和智力活動方式。也就是說有動作技能和智力技能兩種。物理實驗本身就是技能的演示。教師在實驗時應向學生示范規范的操作，通過邊做邊講，讓學生感知操作的要求、方式、實驗的步驟，培養學生的動手能力、提高動作技能。在智力技能中主要是培養學生的閱讀、識圖能力。物理是以實驗為基礎的一門學科，教材中有許多關于實驗的原理圖、裝置圖及其說明。如果把這些內容看清楚、弄明白，那么，相應的概念、定律、公式也就易懂了，很明顯這方面的技能的培養是離不開實驗的。

四、訓練創新思維。掌握創新方法

1 引導學生逆向思維，掌握從反向分析問題的學習方法

逆向思維是有意從常規思維的反向去思考問題的思維方法。由于它善于與常規思維唱反調，所以具有極大的創造性。哥白尼本是基督教會的神甫，他經過三十年的觀察、論證，創立了“太陽中心”說，寫成了《天體運行論》一書，而他的學說恰恰與當時占有統治地位，一千五百多年來一直被教會作為論證教義工具的“地球中心說”相對立，“太陽中心說”把自然科學從宗教神學的禁錮中解放出來，給封建神權的統治以沉重的打擊，揭開了天文學與自然科學的新篇章。在教學中可以結合教材，有意設置障礙，引導學生從相反立場、角度去思考問題，當思維遇到障礙時，要及時引導學生迅速轉向由果索因，從而找到解決問題的方法。

2 創新直覺思維，掌握憑直覺思考問題的方法

直覺思維是指未經嚴密推理論證，而徑直地猜度到問題關鍵的一種直觀性思維，它是認識過程中的飛躍與漸進性的中斷，是瞬間l的頓悟和貫通。心理學研究表明：直覺思維對學生智力機智性、靈活性和迅速性的發展都極為重要。因此直覺思維能激勵學生對問題作出大膽設想，對事物的性質作出迅速判斷，對解決問題的方法作出毅然選擇。從而易于激發學生學習動機和興趣，這對創造性思考問題極為有利。

3 倡導發散思維，掌握全方位考慮問題的學習方法

發散思維是一種多方向、多數量、全面展開的輻射型思維方式，是創新思維中最可貴的思維方式。這種思維能對單個信息沿著不同角度去思考，由點到線、由繁到簡，將知識串聯起來。再衍生開來，建立起動態的網絡知識體系，從而使學生拓寬思路、獲得靈活的知識。在問題的設計中，應促使學生從不同角度進行剖析，從多個側面進行思考，引導學生從比較中尋找一類問題的解題規律，開闊學生的創新視野，拓寬學生解題思路，促使學生從順、逆、側等不同角度進行思維。

五、注重學生創新人格的培養

人們的價值觀念正經歷著從重視人的創造物的價值到重視人自身的價值的轉變，而對人的品質評價已趨向于提倡人的創造性、開拓型的性格。因此，我們最終應把創新能力的培養落實到學生創新人格的塑造上。凡是有利于創新活動的個性品質，都是創新需要的，這些個性品質稱之為創新個性。創新個性具有相當的完整性和持久性，對學生今后的發展將產生積極的和決定性的影響。

創新人格主要表現為：良好的思維品質；獨立的個性特征，如懷疑精神、創新意識、不迷信權威；優良的意志品質；強烈的求知欲；不竭的進取精神。具有創新人格的學生往往顯示出首創性、感覺敏銳性，能獨立判斷、能接納新經驗，不太關心細節和實際而具體的事物，對于理論觀念及符號轉換很感興趣。為了塑造學生的創新人格，在教學中應做到如下幾點：保護學生的好奇心，解除學生對錯誤的恐懼心理，鼓勵獨創性與多樣性，鼓勵幻想，鼓勵和有創造力的人接觸。

六、營造良好的創新氛圍

教師要營造有利于創新的教學環境，這包括教學心理環境和教學物質人文環境。教師要注意物理學發展的最新動態并把它及時地反映在平時的教學之中，如華裔物理學家屢獲諾貝爾獎、中國載人航天技術的重大突破等，這些內容極易激起學生的愛國熱情，并能轉化成為他們創新活動的動力。物理教學要從課內擴展到課外，從校內擴展到校外，要加強與其他學科的交叉滲透，對一些關系密切的學科內容進行融會貫通，加強學科創新能力之間的有效遷移，以提高學生綜合應用知識、創造性地解決實際問題的能力。也就是說，各學科教學之間應加強聯系與合作，使學生的創新能力達到整體漸進提高的目的。為了充分發揮學生的創新潛力，學校要采取措施構建創新教育環境，如為學生提供自主性、首創性和個性化表現的機會；對學生的創新成就進行獎勵等；要在校園中形成濃郁的崇尚創新、尊重創新人才的氣氛等。物理教師可利用靈活的形式組織學生參與各種活動，如在班內展示學生的各種創新成果(科技小發明、小論文等)，舉辦物理知識競賽，實驗創新能手的評比等，并辦好科技板報、手抄報，使班內形成以創新為核心的班級輿論。教師要經常與學生交流，并組織學生互相交流創新體會，鼓勵學生之間的適度競爭，使全體學生的創造能力和每個學生的創新能力相互激勵，同步增強。

創新能力的培養也需要學校、家庭和社會之間的相互協調，教育者要努力創設學校、家庭、社區三位一體的創新教育大環境，使學生能夠處處感受到創新的氣息，以創新的心態去學習和生活。

(責任編輯 易志毅)