在一切的創(chuàng)造發(fā)明活動中,創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神是基礎(chǔ),而創(chuàng)新能力是核心。廣博的科學知識、敏銳的觀察能力、創(chuàng)造性的想像能力、創(chuàng)新思維能力以及創(chuàng)新實踐能力等形成了創(chuàng)新能力。創(chuàng)新能力一般可分為兩種:一種是特殊才能的創(chuàng)造能力,即科學家等杰出人物的創(chuàng)造能力,他們的發(fā)明創(chuàng)造對整個社會來說是新穎的、獨特的、前所未有的。另一種是自我實現(xiàn)的創(chuàng)造能力,即對個人來說,是新穎的、獨特的。中學物理教材中的創(chuàng)新教育主要是培養(yǎng)學生自我實現(xiàn)的創(chuàng)新能力。
1.想像能力的培養(yǎng)
愛因斯坦說過:“想像力比知識更重要,因為知識是有限的,而想像力則包括著世界上的一切,它推動著人類進步,是知識進化的源泉。”想像能力對于學生形成創(chuàng)新能力具有積極的意義。
培養(yǎng)學生的想像能力,一是有意識讓學生聯(lián)想。二是鼓勵學生猜想、幻想、異想天開。對學生意想不到的想像,老師要加以肯定和稱贊,因為提出一個問題往往比解決一個問題更重要。為了活躍課堂氣氛,教師也可以適時補充內(nèi)容幫助學生實現(xiàn)想象。如講述“激光”一節(jié)時,介紹美國在海灣戰(zhàn)爭中使用的激光竊聽器:“它發(fā)出一束人眼察覺不到的激光,射到被竊聽房內(nèi)物體或汽車玻璃上,當房內(nèi)或車內(nèi)有人談?wù)撥娛旅孛軙r,其物體或玻璃將隨聲波振動,而與此同時在反射回竊聽器的激光中也含上了引起振動的聲波信息,最后將反射激光束進行調(diào)解,便監(jiān)聽到了密談的內(nèi)容。”
例如在學習了分子間相互作用力后,我有意識的引導學生思考想象:既然分子間有引力和斥力,那么地球與月球之間除了萬有引力的作用外,是否還有萬有斥力的存在呢?請同學們想象一下回答。有同學這樣解釋的:由于沒有絕對的真空,月球在繞地球運行的過程中必將受到介質(zhì)阻力的作用,盡管阻力很小,但日積月累,機械能必將損耗,若只有萬有引力,其月球運動的半徑必將減小,最終會落到地球上,若地月間有萬有斥力存在,則地月可處在現(xiàn)在這種相對穩(wěn)定的運動狀態(tài)。我們姑且不能這種解釋的正確與否,其想象的內(nèi)容已經(jīng)閃耀出智慧的創(chuàng)新火花。
2.創(chuàng)新思維的培養(yǎng)
創(chuàng)新思維具有求異性、靈活性、獨創(chuàng)性和靈感等,其主要體現(xiàn)在靈活性。一是思維方向靈活,善于從不同角度和方面思考;二是思維過程靈活,從分析到綜合,從綜合到分析,全面靈活地進行綜合分析;三是遷移能力強,能舉一反三,多解求異,進行發(fā)散式思維。在教學中要進行一題多解的訓練,會從不同角度去思考,沖破“思維定勢”的束縛。例如:講述“能的轉(zhuǎn)化和守恒定律”時,介紹美國桑托斯公司的超級市場,在出入口處的轉(zhuǎn)動門的軸上連接了一套發(fā)條式的能量收集及轉(zhuǎn)化器(包括發(fā)電機和蓄電池等)。每天眾多的顧客進進出出都要用手推轉(zhuǎn)動門,公司就可由此得到大量的電能而增加利潤。介紹這些,不僅能使課堂內(nèi)趣味充盈,還能引起學生有益的發(fā)散思維,迸發(fā)出創(chuàng)造性思維火花。
要真正培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維,教師在教學中就要重視設(shè)計引導學生的學習活動,以相應的創(chuàng)新思維的熏陶,發(fā)展學生的創(chuàng)新意識。教師要不斷激勵學生通過觀察、比較、實驗、歸納、類比等手段提出種種假設(shè)或猜想,使學生逐步學會運用假設(shè)或猜想的方法解決問題,同時重視在教學中再現(xiàn)前人是如何創(chuàng)造、發(fā)明的,讓學生在前人走過的軌跡上,經(jīng)歷失敗和成功的磨礪,體會創(chuàng)造成功的喜悅。例如牛頓在伽利略等科學家研究的基礎(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,使學生知道為什么要建立物理模型,學會根據(jù)現(xiàn)象或事實進行科學推理的方法,這不僅有助于學生加深對基本知識的理解,還有助于加深對研究方法的領(lǐng)悟,提高學生對科學的認識和創(chuàng)造能力。
在重視學生創(chuàng)造性思維能力培養(yǎng)的同時,也必須重視對學生創(chuàng)造性人格的培養(yǎng)。例如在物理教學中穿插介紹伽利略敢于懷疑、不盲從權(quán)威的思想;介紹布魯諾為堅持真理而獻身的精神;學習牛頓的勤于思考、善于總結(jié);學習居里夫人的刻苦鉆研、勇于實踐;結(jié)合我國當代的物理學家為祖國的強大而奮發(fā)拼搏的生動事跡,激發(fā)學生勇于探索、積極進取的科學熱情,這對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著極其重要的作用。
3.創(chuàng)新實驗能力的培養(yǎng)
創(chuàng)新實驗能力是形成創(chuàng)新能力的重要部分。觀察是一切知識的門戶,周密精確系統(tǒng)的觀察是一切科學實驗,科學新發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)。實踐能力是將創(chuàng)意付之實現(xiàn)的精心設(shè)計和勇于實踐的能力的總和,是創(chuàng)意與創(chuàng)新的橋梁。培養(yǎng)這兩方面能力,要加強和補充課堂演示實驗,要求學生從實驗現(xiàn)象、實驗操作不同視角仔細觀察,善于發(fā)現(xiàn)共同現(xiàn)象和不同現(xiàn)象,形成良好的觀察習慣。在課堂演示實驗中,要留有“空白”、“開發(fā)區(qū)”讓學生去發(fā)現(xiàn)去創(chuàng)新,鍛煉他們的創(chuàng)造實踐能力。結(jié)合平拋運動規(guī)律的教學,可借助教室內(nèi)唾手可得的粉筆頭完成這樣一個實驗:將一粉筆頭置于講臺邊緣的操作平臺上,用米尺敲擊一下粉筆頭,使它沿水平方向飛出,并在水平地面上留下痕跡。若用米尺,怎樣才能求出粉筆頭沿平臺面飛出時的速度?應該測量哪些數(shù)據(jù)?用米尺也能測出速度。此實驗能很好地誘導學生探究平拋運動規(guī)律的興趣。讓學生親自動手操作,親自實踐,領(lǐng)略“創(chuàng)新”成功的滋味。
在演示實驗中,教師可以不拘泥于教材或教參的安排,進行一些創(chuàng)新設(shè)計,如可以將一些演示實驗改為學生探索性實驗。讓學生選擇器材、設(shè)計實驗方法,在實驗中發(fā)現(xiàn)問題和尋找解決問題的方法等等。通過創(chuàng)設(shè)條件,讓學生充分地動腦、動手、動口,發(fā)揮學生學習的主動性,從而激發(fā)學生的創(chuàng)造性思維,對學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)起著潛移默化的作用。在實驗教學中,教師不失時機地對學生中的標新立異的方法給予肯定、支持和幫助,鼓勵學生大膽地猜想和獨立地思考,并通過實驗否定錯誤的假設(shè)或修正不完善的猜想,從而使學生解決問題的勇氣、信心、毅力、科學的批判精神和創(chuàng)造力得到有效的培養(yǎng)。
創(chuàng)新教育是個人能力提高的需要,社會發(fā)展的需要,也是提高全民族整體素質(zhì)的需要,我們一定要轉(zhuǎn)變教育觀念,在課堂教學中注意培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力,就一定會涌現(xiàn)出許許多多的創(chuàng)新型人才。
(作者單位:江蘇興化市安豐高級中學)