應用信息技術培養學生的創新能力

　　摘 要： 作者對“信息技術與學科整合”的含義及功能，以及信息技術與物理教學“整合”的作用進行了探析，分析了信息技術在培養學生創新能力方面的作用。
　　關鍵詞： 信息技術 物理教學 學科整合 創新能力
　　
　　《課程改革簡明讀本》提出：“大力推進信息技術在教學過程中的應用，促進信息技術與課程的整合?！睆娬{在開好信息技術課程的同時，要努力推進信息技術與其他學科的整合，鼓勵在其他學科的教學中廣泛應用信息技術手段。
　　現代教育技術的發展對物理教育改革產生了巨大的影響，也展示了新的前景。用現代教育技術理論指導信息技術與物理教學的整合，不僅可以提高教學效率，最大限度地優化教學效果，而且可以激活學生的創新思維，為學生創造性的發揮打下良好的基礎。
　　一、信息技術與學科整合
　　整合，究其詞義為綜合、融合、集成、一體化等。對于一個系統來說，整合就是指實現系統內各要素的整體協調、相互滲透，使系統各要素發揮最大的能效。所謂的“信息技術與學科教學整合”，即以信息技術為先導，以系統論和教育技術理論為指導，根據學科教學規律進行的學科教學改革。其目的是通過在各學科教學中有效地學習和使用信息技術，促進教學內容展示方式、學生學習方式、教師教學方式和師生互動方式的變革，為學生創造多樣化的學習環境，使信息技術真正成為學生認知、探究和解決問題的工具，培養學生的自主創新能力、解決問題的能力，最大限度地提高學生學習的層次和效率。
　　二、信息技術與物理教學的“整合”在培養學生創新能力方面的作用
　　“創新是社會與民族進步的動力和靈魂，也是教學變革與發展的動力和靈魂。創新觀念應貫穿于教學的各個環節之中，統帥教學的全過程”。物理學是一門深奧抽象又充滿邏輯推理的自然科學，又是一門以實驗為基礎的學科，其中大部分原理是通過相應的實驗驗證得到的，因此在學習物理的過程中，實驗教學能夠使學生透徹理解并且完全掌握產生實驗結論的過程。信息技術與物理學科整合是把以網絡為核心的信息技術作為學生自主探究的認知工具和方法，從而激發學生良好的學習情緒，使學生的創新思維能力得到更好的發揮，其具體表現如下。
　　1.有利于激發創新意識
　　不少學生感到物理難學，對物理課常常望而生畏，究其原因，關鍵在于學生對物理過程、物理狀態和物理現象沒有清晰的認識。利用現代媒體創設物理情境激發興趣，將抽象的知識形象化、具體化，激發學生學習的興趣，是提高物理課堂教學效率的關鍵。在物理學中有很多現象，如分子的熱運動、盧瑟福的α粒子散射實驗、核裂變的過程等，學生很難從文字原理中接受，教師也很難描繪清楚上述的物理現象，但使用信息技術模擬上述物理現象，就能將微觀世界抽象的現象或規律生動地展示給學生。
　　2.有利于提供創新機會
　　由于信息技術的運用，教師在設計教學環節時，可充分考慮學生的主體性，引導學生積極、主動地參與知識形成的過程。只有這樣，學生的行為動機才是自愿的，行為過程才是自由的，行為結果才是獨創的。多媒體具有聲、形、動態的畫面等，可以充分調動學生的多種感官。在教師適當的點撥與引導下，學生的觀察能力、質疑能力、創新思維能力等都能得到進一步發展。利用多媒體信息技術與物理實驗整合，可以突破常規實驗儀器的局限性，所以我們應當充分發揮信息技術的特長，對那些難以觀察到的、復雜的、困難的實驗進行模擬和提供幫助，成為常規實驗的補充，并把兩者結合起來，使實驗教學上升到一個新的層次，從而有助于學生發現規律、獲得知識，提高科學文化素質和實驗技能水平。
　　3.有利于培養創新思維
　　創新思維是經過獨立的分析綜合，形成新的知識聯系，從而解決問題的一種有創見的思維。要讓學生形成創新的思維能力，就必須有一個量的積累過程，我們在改變傳統單一的教學模式的前提下，要利用現代信息技術的多樣化手段，通過多種渠道，采用多種形式，從多個層面對學生進行思維方法的訓練，以達到“量”的積累，實現“質”的飛躍。
　　首先，利用信息技術，培養學生的發散思維。徐利治教授指出：“創造能力＝知識量×發散思維能力?！彼季S的發散性，表現在思維過程中，從問題個性中探求共性，尋求變異，多角度、多層次地猜想、延伸、開拓，是一種不定勢的思維形式。發散思維具有多變性、開放性的特點，是創造性思維的核心。在教學中，教師須精心創設問題情境，組織學生進行生動有趣的“活動”，留給學生想象和思維的“空間”，充分揭示獲取知識的思維過程，使學生在過程中“學會”并“會學”，培養學生的思維品質，從而促進智力的發展。
　　如我們在按傳統方式上電學實驗課時，通常會告訴學生，電流表接線柱不能接錯，電壓表不能超過量程，電池組不能短路，等等。很多實驗不允許學生自己操作，即使是可以操作的實驗，教師因為考慮到學生和儀器的安全問題，也要求學生必須按照指定的步驟和方法完成。這些規定無形中扼殺了學生的發散思維。有些學生自主意識很強，常常會進行一些“地下操作”，弄不好就會損壞儀器。其實這些“破壞性”強的學生動手能力、創造能力很強。在信息技術和物理學科整合中，我們可以利用網絡環境下的虛擬實驗室或是專門的虛擬實驗的軟件解決這個問題。在信息技術環境下，倡導學生自主進行探討性實驗，既可以保護儀器，又可以培養學生的創新能力，并能把很多傳統實驗教學達不到的效果再現出來。學生在網絡環境下運用多媒體進行實驗操作，可以主動獲取新知識，也可以通過網上的人機對話，實時地同電腦、同學、老師互動交流，還可以利用自己所得到的結果和經驗，解決一些問題，然后會在這些問題的基礎上，一步步加以深化，培養發散思維能力，增強創新意識。在教學中，我們應多提出一些類似的開放性問題，請學生做多方向思考，以達到培養學生發散思維的目的。
　　其次，利用信息技術，培養學生的獨創性。凡有創造性思維的人，一般都易受好奇心的驅動，勇于探索，勇于實踐，渴望找到問題的答案，他會對各種問題都很敏感。這就比較強調學生的主體性，只有主動探求知識，學生才有可能充分發揮創造性，所以教師要經常提醒學生不能死守書本，而要勇于創新?，F在的計算機網絡可以提供大量的信息讓學生自己學習，在學習的過程中探索創新，從而培養創新思維。
　　要創新，就必須具有與眾不同的觀點和思想。在教學中，要讓學生的個性充分展示，多參與教學活動，如可以讓學生參與課堂教學過程的設計，甚至執教。對學生的個性思維成果應充分鼓勵和引導，促進學生主動找到解決問題的有效方法。這些方法包含許多獨特之處，無疑是學生思維獨特性的最好體現，我們應予以充分肯定。
　　三、開展多種課堂教學的補充形式進行創新教育
　　《物理教學實施指南》提出“加強與學生生活、科學、技術、和社會聯系的教學”，結合廣東實行新課程標準的教材，對于課本中的許多小實驗，我們應充分利用，并將這些小實驗交給學生自主設計并完成，通過對實驗原理的自行設計、實驗步驟的自主規劃，驗證課堂學習的物理規律或者應用物理規律解決一些實際問題。比如學完電路后，我要求學生設計一個寢室電路，進門時開燈，然后到書桌邊使用臺燈，第一個燈熄滅，達到節約用電的目的，符合現代人“以人為本”的創新精神。這是一個非常實際的問題，學生特別感興趣，積極討論，主動實踐。有的采用局部短路法，有的采用雙觸開關，有的采用單刀雙擲雙控，都能很好地滿足設計要求。我將學生對小實驗的實驗結果匯總制成幻燈片上傳到校園網上，讓學生自評和互評。多形式的評價系統促進了學生的創新意識。這種探索性實驗的活動空間和思維空間更為廣闊，更能激發不同層次學生的創新欲望。有了自由活動的余地，有了大膽想象的機會，學生的手就會動起來，思維也會活躍起來。
　　
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