摘 要: 本文針對圍繞培養創新精神和創新能力的新型人才這一問題,認為在物理教學中要培養學生的創新能力,首先教師要轉變教育觀念;其次要開展具有啟發性的物理活動課,最后要將知識、技能和方法有機結合起來,綜合培養學生的創新思維和能力。
關鍵詞: 物理課堂教學 創新能力 培養
培養和造就具有創新精神和創新能力的新型人才是當今素質教育的主題,也是國家和社會對我們廣大教育工作者提出的時代要求。其核心要求是培養他們的創新精神和創新能力。
然而,中學生不像成人那樣易受思維定勢和習慣認識的影響而變得思路狹窄、僵化,而是思路開闊、敏捷而靈活。而且他們熱情奔放,充滿對新世界、新事物的好奇心理,他們往往不畏艱難、勇于探索。所以對中學生進行創新能力的培養已具備心理物質條件和可能性的。那么,教師如何在物理課堂教學中培養學生的創新能力呢?
一、轉變教育觀念,以素質教育指導物理教學的全過程
在物理教學中,教師要堅持面向全體學生,促使學生全面發展,要做到既要注重書本知識,又要重視培養學生的創新精神和實踐能力,努力開發每個學生的特長和潛能。因此,教師要樹立適應素質教育的指導思想和教育觀念。
1.確立以學生為主體的教育主體觀。
教學是信息傳輸的過程,其主要矛盾是信息傳輸系統的終端與始端的矛盾,即認識主體(學生)的“未知”與認識對象(信息源,即物理知識)的“已知”之間的矛盾。沒有主體的積極性,學生的認識活動是很難完成的。因此,在物理教學中,教師必須深刻認識到:學生是學習的主人,教師是學生學習過程的組織者、引導者,在教學中要培養學生的興趣和愿望,鼓勵他們發現問題和提出問題,指導他們學會用合適的學習方法,為他們的終身學習打下良好的基礎。
2.確立以能力為首位的教育質量觀。
正確處理知識與能力的關系,是物理教學中極其重要的問題。知識是學生認識和改造世界的基礎,但不是教育的最終目標。愛因斯坦曾說:“想象和創造比知識更為重要。”因此,物理教師在注重對學生傳授基礎知識的同時,要鼓勵創新,重視實踐,加強對學生進行創新精神和實踐能力的培養。
二、結合物理學科的特點,開展豐富多彩的物理活動課
1.營造活動課的良好氛圍,培養學生的創新熱情和創新興趣。
熱情是行動的原動力,而“興趣是最好的老師”。但學生的熱情和興趣又依賴于活動課的良好氛圍,所以教師要想方設法營造一個寬松和諧的氣氛,以促進學生創造性思維和創新能力的培養和形成。為此,我經常在每次活動課前準備了一些“小禮物”作為本次活動課的“見面禮”送給學生。
(1)小魔術表演,如:水中點蠟燭、茶變墨水、繩上脫物、火山爆發、瓶中取物、聽指揮的潛水員等。
(2)簡介中外名人軼事、物理學趣事或做物理游戲,如“砸缸救人”、“撒豆成兵”的典故,以及生活中的巧補瓦煲,等等。
這些有趣的魔術和打破常規、富于創意的奇思構想,有效地活躍了學生的思維,激發了學生的興趣和對創新思維的強烈欲望,并鼓勵學生結合所學知識對一些現象進行大膽的猜想和論證,讓其創新能力在實踐中充分地展露出來。至此,我引出本次活動中要學生進行猜想、探索和驗證的問題,如在初二學生進行“學以致用”的活動課中問學生:現將“220V 100W”和“220V 60W”的兩個燈泡串聯在家庭電路中,哪個燈泡更亮?讓學生猜想、分析,并提供必要的器材給學生。他們在驚喜之余很容易得出正確的結論,并由此發現了“防止路燈燒壞的妙法”。
此外,在活動課中教師要注意不斷引導和鼓勵學生自己去探索和發現,并充分發揮其主觀能動性,確保他們能大膽地猜想、勇敢地探索、科學地實驗、正確地歸納和總結,并能跟他人(包括教師)進行必要的辯論,真正與學生建立起開放性的、探索性的活動課氣氛,讓參加活動的每一個學生都能激起并維持較為強烈的創新欲望。
2.著眼創新,培養學生的科學思維品質。
開展物理活動課的根本目的在于培養學生的能力,而學生的“創新能力”又是學生綜合能力的集中體現,所以在開展活動課過程中教師應力避學生有“視而不見”和“熟視無睹”的不良習慣,而應注意培養學生思維的敏感性,使學生善于從大量的信息中篩選出更有新意的信息,逐步養成對新思路、新觀念的敏感意識,并具備為解決新問題而迅速綜合各方面智慧的能力。為此,在開展活動課的過程中教師必須注意做到以下幾點。
(1)介紹必要的物理學史,讓學生初步了解知識的產生和發展的過程,如“萬有引力”、“牛頓第一運動定律”的發現過程,安培刻苦學習,富蘭克林研究雷電的故事,等等。
(2)加強對學生進行科學研究方法的積累和訓練,如物理研究問題的一般方法是:觀察實驗—積累資料—猜想驗證,以及變量控制法,等等。
(3)強化提問時的啟發性,在組織學生進行物理課外活動時,教師在選題方面要力求對學生富有啟發作用,具體要求是:a.對物理概念、規律的認識有深化和啟發的作用;b.對各種物理學研究方法的特點與功用的訓練作用;c.對一些典型問題的解法與觀念的歸納和開拓作用。
(4)在活動過程中,教師還要時刻注意保護學生質疑、探索的創造積極性,因為在活動中學生往往會因興致一來而提出一些幼稚的、滑稽可笑的,甚至是錯誤的問題來,教師或周圍同學都不能抱著冷漠或取笑的態度,使這種創新思維受阻,而應及時地給予鼓勵和肯定。
(5)重視培養學生的推測、想象等直覺思維能力,如經常性地啟發學生:在“牛頓第一定律”中的“一切物體在沒有受到外力作用的時候”,假如生活中沒有摩擦,假如地球沒有引力,假如我們周圍沒有大氣壓……世界將會是怎樣的呢?
(6)在活動中,教師要盡量提倡一題多解、一題多變,以及多題歸一等發散思維方式,并鼓勵學生在活動中逐步養成“滴水知寒、一葉知秋”的思維方法,從而培養學生在創新思維方面的靈活性、敏感性。
此外,創新是學生思維活動的直接結果,而思維又是創新活動的核心部分。所以,在實際活動過程中,教師還要注意到學生的創新思維具有能動性的特點,培養學生勇于更新舊觀念,敢于超越一般,善于打破一般的創新思維,鼓勵學生對問題進行大膽的、靈活的聯想、想象、猜測甚至幻想。例如組織學生對一些“超常規”進行的思維辯論:如,人體是導體,能否也用來導電呢?這樣一個“簡單而無聊”的問題,經常會引起學生甚至一些教師的譏笑,其實,生活中也真的有不少地方是在用人體來導電的:電工使用測電筆的時候是用人體導電,病人在測量心電圖的時候用人體導電,不少戰爭中也有用戰士的身體臨時取代斷開的電話線……
3.聯系實際,訓練學生的動手能力和運用所學知識的能力。
我國著名的神經生理學家張香桐教授曾經說過:“科學研究是科學家的腦和手相結合的創造,只善于動腦而不善于動手,或只愿意動手而不善于動腦,對于一個科學家來說都是一種缺陷。”這就生動地說明了科學工作者應如何處理好理論與實踐的密切聯系。要培養學生的創新精神和創新能力,教師就必須做到理論聯系實際,注意加強學生動手能力,以及應用知識解決實際問題能力的培養。作為培養學生創新能力的重要陣地——物理活動課,如何更有效地培養學生的創新能力呢?
首先,要鼓勵和支持學生對所學知識進行聯想,強調所學知識的實際應用。例如,在學習了“安全用電”知識之后,我引導學生思考它的實際應用,讓學生進行一次“制定學校內宿生安全用電規則”的比賽活動,結果參賽學生情緒高漲,興趣大增,從而收到了預想不到的效果。
其次,指導學生學會科學地觀察和思考,并從大量觀察和思考中獲得創意。例如,在學習了有關大氣壓的知識之后,有兩位學生進行大膽的設想和實驗,從而制成了真空起重機模型。有的學生結合課本知識將“電磁繼電器”與“熱敏電阻”、“光敏電阻”組合起來,分別制成溫控開關和光控開關,等等。通過經常性的、有組織的活動,學生都能在活動中享受到“我也能創新的”成功的喜悅,從而充分調動了他們的創新熱情,并有效地培養了他們的創新能力。
三、結語
從以上幾方面的論述可知,在物理教學中培養學生創新能力的過程是一個非常復雜的系統工程。通過課堂教學、物理活動課、第二課堂的開展等,教師都可以有效地開展學生的創新學習活動。另外,教師還要精編各類練習題和測驗題,充分挖掘整個物理學習活動過程中的各個創新點;同時還要營造優良的創新學習環境,確立完全平等的新型的師生關系,才能真正在物理教學活動中培養和造就具有創新精神和創新能力的新型人才。
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