淺談中學(xué)生物理創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

“教育的根本任務(wù)是培養(yǎng)人才，特別是要培養(yǎng)德智體美全面發(fā)展的高素質(zhì)人才。從國內(nèi)外的比較看，中國培養(yǎng)的學(xué)生往往書本知識掌握得很好，但是實踐能力和創(chuàng)造精神還比較缺乏。這應(yīng)該引起我們深入的思考，也就是說，我們在過去相當(dāng)長的一段時間里，比較重視認(rèn)知教育和應(yīng)試教育，而忽視對學(xué)生獨立思考和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。”這是溫家寶總理的一段話。這段話道出了教育問題的癥結(jié)所在。它告訴我們，學(xué)生的知識、技能，學(xué)習(xí)的過程與方法，學(xué)生的態(tài)度與情感同等重要。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和高尚的個人品質(zhì)，使其獲得終身學(xué)習(xí)的愿望和能力，是教育工作者義不容辭的責(zé)任。

物理學(xué)是自然學(xué)科的帶頭學(xué)科，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面，具有獨特的優(yōu)越性。那么，在中學(xué)物理教學(xué)中，應(yīng)怎樣培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢?

一、通過物理學(xué)史的滲透，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性

在全面推進素質(zhì)教育，實施新課改的今天，對發(fā)展中學(xué)生的綜合素質(zhì)有了更高要求。教師不僅要讓學(xué)生學(xué)好課本上的物理理論知識，還要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)意識、科學(xué)精神及掌握科學(xué)方法等等。科學(xué)精神包括：自由探索，勇于批判，大膽創(chuàng)新，嚴(yán)謹(jǐn)求實，毫無私利，為真理而獻身……一個人如果沒有科學(xué)精神，即便是一個高智商的人，也不會有太多創(chuàng)新能力，也不會有太高成就。

物理學(xué)是一門理論性和應(yīng)用性都很強的學(xué)科，它的發(fā)展本身就是一部人類文明的發(fā)展史，是一部奮斗史，一部創(chuàng)造史，其中蘊含著豐富的創(chuàng)新素材。

在物理教學(xué)中，教師可以把某一物理問題的發(fā)展歷程引入，讓學(xué)生體會科學(xué)發(fā)展的樂趣，從而熱愛科學(xué)，感受科學(xué)家克服重重困難的堅強意志和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，明白與他人合作的重要性，以及突破舊觀念的創(chuàng)新精神，并從中學(xué)習(xí)物理的研究方法。

居里夫人有句名言：“我有一個最高原則，不管是對人或者是對事，都決不屈服!”她的科研條件極其簡陋，歷盡艱辛從400噸礦渣，1000噸化學(xué)藥品和800噸水的混合物中提取出一克鐳；電報發(fā)明者莫爾斯，本是一名畫家，沒有任何電學(xué)知識，為突破這些障礙，他首先刻苦鉆研電學(xué)磁學(xué)，花光積蓄，十年后，最終造出了電報機，為人類通訊揭開了新的一頁……

例如，在講牛頓第一定律時，可以把牛頓的觀點與古希臘哲學(xué)家亞里士多德的觀點分別提出來，讓學(xué)生進行比較。并問：誰的觀念正確呢?只有通過實驗驗證。接著講伽利略通過斜面實驗研究得出的結(jié)果，推翻了統(tǒng)治世界兩千年的觀念，讓學(xué)生認(rèn)識了亞里士多德觀念的錯誤。還要使學(xué)生認(rèn)識到，這不僅僅是一個正確的物理觀點的產(chǎn)生，更是一個觀念性的突破，是理想實驗的第一次運用，是一場突破性的革命。告訴學(xué)生：要敢于質(zhì)疑，敢于批判。敢于打破常規(guī)，要有敢于創(chuàng)新的精神。

在物理研究中，應(yīng)用了多種研究方法。伽利略的斜面實驗發(fā)現(xiàn)慣性定律(理想化法)；惠更斯把光的傳播同人的聲音傳播相類比，創(chuàng)立波動說(類比法)；麥克斯韋創(chuàng)立麥克斯韋方程組(數(shù)學(xué)法)；赫茲利用當(dāng)光電兩種不同運動形式被穩(wěn)恒電場能量量度時，所表現(xiàn)的等效性，測定了電子逸出功(等效法)；愛因斯坦用了大量假設(shè)法，提出相對論，更是具有劃時代意義，為人類開拓了一片新奇天地……

教師在傳授知識的同時，要教給學(xué)生這些方法，讓學(xué)生學(xué)會用這些方法解決問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

二、培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。促進學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展

聯(lián)合國教科文組織的埃加·富爾一針見血指出：“未來的文盲就是那些沒有學(xué)會怎樣學(xué)習(xí)的人。”科學(xué)發(fā)展飛速，知識更新飛快，終身學(xué)習(xí)已成為必然趨勢。這就要求學(xué)生要有自學(xué)能力，從學(xué)會知識到會學(xué)知識。

1.改變思維方式，營造自主學(xué)習(xí)的學(xué)習(xí)氛圍

教師要放下架子，注重師生溝通，注意角色定位，建立良好的師生關(guān)系。改變以往“滿堂灌”的教學(xué)模式，在課堂上密切關(guān)注學(xué)生的思維發(fā)展動態(tài)，為學(xué)生提供寬松、民主的學(xué)習(xí)環(huán)境。

2.“逼”學(xué)生去自主學(xué)習(xí)

教師可以在課前布置預(yù)習(xí)內(nèi)容，提供“學(xué)案”，逼著學(xué)生帶著問題閱讀課本、交流探討、查閱資料……從而解決問題，同時又產(chǎn)生新問題，帶著新問題深入課堂，帶著更新的問題走出課堂。教師也可以在課尾布置一些啟迪性問題讓學(xué)生思考。如，在《單擺》一課中，在沙擺實驗上，留下一些承上啟下的問題：木板不動，沙堆形狀如何?慢拉或快拉木板，沙堆形狀又如何?讓學(xué)生課后思考，并通過實驗獲取答案。這樣，“問題”成了學(xué)生學(xué)習(xí)的動力，不斷促進學(xué)生去探索，形成自主學(xué)習(xí)的習(xí)慣。

3.利用課本新欄目，培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力

新課程設(shè)置了許多新欄目，內(nèi)容豐富多彩。有“討論與交流”“方法點撥”“拓展一步”“迷你實驗室”“信息窗”等等。這些內(nèi)容可引導(dǎo)學(xué)生積極思考，主動學(xué)習(xí)，為學(xué)生提供了自學(xué)材料，讓學(xué)生的思維有了方向性。教師要充分發(fā)揮這些欄目的作用，制訂教學(xué)目標(biāo)，設(shè)計教學(xué)方案。在教學(xué)中，教師不能因為時間緊等原因，直接把結(jié)論告訴學(xué)生。

在教學(xué)中，可以采用小組學(xué)習(xí)方式，把班級分為幾個小組，優(yōu)秀生與后進生搭配，互相交流、合作、監(jiān)督。小組最好要固定，要有小組規(guī)則，如，設(shè)有小組長，每個成員要完成老師布置的任務(wù)，每人發(fā)言幾次等等。

例如，教材新欄目中的“迷你實驗室”是物理知識與生活生產(chǎn)相聯(lián)系的內(nèi)容，教師要布置學(xué)生去完成，讓他們體會物理從生活中來，到生活中去的樂趣，并學(xué)以致用。

如，上完“重心”的有關(guān)內(nèi)容，可以布置每個學(xué)生完成課本第60頁“圓錐為什么會向上滾”的小實驗。結(jié)果，有的學(xué)生做的成功，有的學(xué)生卻滾不上去，為什么?重力方向是豎直向下，圓錐會滾上去，奧妙何在?學(xué)生可以通過自己動手，自己思考，從科技書籍中找答案，上網(wǎng)查閱資料，小組成員之間互相探討等來解決問題。(若還解決不了，還可以與其他組成員交流，與老師交流)這樣，在物理教學(xué)中突出了學(xué)生的自主性、探究性、合作性，就能提高學(xué)生運用信息解決問題的能力，從而培養(yǎng)學(xué)生的自學(xué)能力。

三、利用物理實驗，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維

物理實驗是中學(xué)物理中的一大組成部分，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑，實驗活動能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、實踐動手能力以及分析、推理、判斷、歸納等能力。教師應(yīng)在教學(xué)中把實驗中的物理思想、物理方法、實驗原理、實驗技法傳授給學(xué)生，如控制變量法、替代法、轉(zhuǎn)換法、放大法……并給學(xué)生親歷探索和發(fā)現(xiàn)的機會。

1.改演示實驗為學(xué)生實驗，變老師實驗為學(xué)生實驗

這樣可以讓學(xué)生更好地觀察、動手、思考。例如，在做“力的合成”的實驗時，可以給學(xué)生一根橡皮筋和兩個彈簧秤，引導(dǎo)他們?nèi)绾胃鶕?jù)分力和合力的等效關(guān)系發(fā)現(xiàn)合力和分力遵循的運算定則。

2.改變陳舊的學(xué)生分組實驗?zāi)Ｊ?/p>

在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師在實驗前，往往把實驗?zāi)康摹⒃怼⒉襟E等注意事項統(tǒng)統(tǒng)交代清楚，讓學(xué)生依葫蘆畫瓢地完成實驗。這種模式嚴(yán)重阻礙了學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。學(xué)生依賴性強，有問題就找老師解決，沒有老師就束手無策。因此，教師要改變這種模式，讓學(xué)生獨立完成。例如，測電阻實驗，給足學(xué)生實驗器材，從器材的選擇、電路的設(shè)計、測量數(shù)據(jù)的記錄到作圖像、分析圖像……全部由學(xué)生自行完成。在動手實驗前，先做評比交流，選出較佳方案。教師應(yīng)允許學(xué)生獨立實驗，突出學(xué)生的主體地位，這是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的最佳途徑。

3.精心設(shè)計開放型實驗題

在實驗教學(xué)中，教師可以精心設(shè)計一些開放型實驗題。

如圖所示，R_I為10Ω的定值電阻，電源電壓為6V，開關(guān)閉合，電流為0.3 A，通電5min。請根據(jù)這些條件，推出與電阻R_I有關(guān)的四個電學(xué)量。

這類試題答案往往不是唯一的。讓學(xué)生參與題目設(shè)計，學(xué)生提出問題的過程，就是創(chuàng)造的過程。這可以打破學(xué)生的思維定勢，培養(yǎng)學(xué)生的求變意識與創(chuàng)新能力。

4.注重習(xí)題課教學(xué)，訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新思維

物理習(xí)題往往是一些模擬的物理場景，其解法可能有多種，思路常常有多條。在教學(xué)中，教師不能就題論題，要有拓展，要有歸納、歸類，使學(xué)生在知識延伸與聯(lián)系中，靈活解題。例如，選擇一些典型的習(xí)題，訓(xùn)練學(xué)生一題多解，一題多變，一題多問，一題多答，讓學(xué)生從不同角度思考問題，提高思維靈活性。例如，將問題分解成為若干個小問題，層層逼近，推出最后結(jié)果。這些小問題有層次感，有遞進性，由淺到深，使學(xué)生在解決這一串小問題的過程中，建立較完整的知識結(jié)構(gòu)，形成一個較好的思維習(xí)慣，從而訓(xùn)練了學(xué)生的創(chuàng)新思維。

5.改進課后作業(yè)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

課后作業(yè)不是書本知識的簡單再現(xiàn)，它可以激發(fā)學(xué)生的探索欲望，促進學(xué)生克服困難去努力完成。例如，高中電學(xué)知識學(xué)完后，布置學(xué)生設(shè)計個小臺燈。學(xué)生憑借學(xué)過的知識，可能設(shè)計出多種臺燈；學(xué)習(xí)了“天體運動”，讓學(xué)生查找資料，寫一篇《我知道的宇宙》小論文……也可以布置一些小制作，如“摔不破的雞蛋”“自制水火箭”等等。

這些課內(nèi)課外作業(yè)，注重了學(xué)習(xí)的主動性，激發(fā)了學(xué)生的求知欲。學(xué)生學(xué)會理論聯(lián)系實際，提高了實踐能力，體會了創(chuàng)新的樂趣，從而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

總之，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力關(guān)鍵在于教師，教師首先要施以創(chuàng)造性教育，才能讓學(xué)生具有創(chuàng)新精神。作為教師，要不斷更新觀念，不斷“充電”，努力提高自身素質(zhì)，以創(chuàng)造性勞動培育出有創(chuàng)新精神的學(xué)生。

(作者單位 福建省大田縣第一中學(xué))