物理教學中如何培養創新能力

摘 要： 二十一世紀是科技的時代，中學的教育也要緊跟時代的步伐。本文重點闡述要在物理教學中更多地采用科學思維，運用科學方法，樹立科學精神，更好地培養學生的創新能力。

關鍵詞： 觀察能力 理解能力 想象能力 動手能力 創新能力

創新可謂是老生常談，而創新能力對于我們意味著什么呢？中國是一個擁有十三億人口的發展大國，但是可觀的財力、物力被巨大的人口平均下來，就成了很低的水平。然而，事情總是會有另外一面，如果我們十三億人都具備了較高的科學素質，以科學的精神和思想方法來面對挑戰和機遇，那么我們的國家就會走在世界的最前沿，推動著世界歷史的發展。

然而這種科學的素質，科學的精神，科學的思想方法又源于教育，源于教育中對創新能力的培養。物理學作為一門綜合性的學科，是飽含智慧與誘惑的。學習物理不僅要了解物理學發展史中充滿睿智和靈氣的科學思維，更是要學習前輩物理學家們探索真理的堅強意志和科學精神。本文主要探討在物理教學中如何培養學生的創新能力。主要體現在培養學生的觀察能力、想象能力、理解能力及動手能力。

一、有目的地觀察

眼睛是心靈的窗戶，只有學會準確而廣泛地觀察客觀世界，才能做出正確的判斷，進行理性的思維和想象。物理學博大而精深，教師在物理教學中應該讓學生多進行觀察實驗，這樣才能讓觀察能力得到更好的培養和訓練。

觀察力的培養關鍵是要使學生懂得要有目的地觀察。只有學生圍繞一定的目的進行觀察，才能發現觀察的重點，達到觀察的效果。教師還要有意識地組織學生進行課外觀察活動。例如在《汽化》課前，讓學生觀察生活中怎樣晾曬衣物才能干得更快一些；由生活走向物理，學生通過觀察墨水擴散，腌雞蛋等宏觀現象，進一步思考微觀的《分子熱運動》。正是這樣由學生獨立進行的觀察活動，才能更好地鍛煉觀察的主動性和計劃性。

二、準確靈活的理解

理解能力是指準確理解和運用物理概念和物理規律的能力。對知識的理解和準確的知識之間存在著重大區別。美國著名教育家杜威曾經在班上這樣問同學：“如果在地球上挖一個洞，你們會發現什么？”教室里鴉雀無聲。后來他的老師斥責他：“你的問法不對。”然后轉向全班問道：“地球的中心是什么狀態？”教室里一片回答之聲：“熔巖。”杜威的例子暴露出教學中普遍存在的問題。教師常常滿足于學生實現淺層次的理解，如正確地解釋概念和公式。這種情況滋生出學生的以下意識，即教師要求什么就學習什么，沒必要有自己的理解。而真正的知識意味著能夠以新的方式加以利用（這常常被稱為“遷移”）。學習物理學的目的是用科學的知識解決一些實際的問題，能不能靈活應用知識是檢驗學生是否真正理解知識的一個重要方面。

理解知識還要把握好知識的完整性。任何物理規律都有其適用條件，不能不顧條件地套用。例如，動量守恒定律是在系統不受外力或所受外力的合力為零時成立；表示電場強度和電勢差關系的公式U=Ed，只適用于勻強電場。對于這樣的概念、理論、公式，我們要準確地掌握，并且深層次地理解。只有這樣才能靈活運用，才會對新鮮事物及其發展前景敏感。

三、有限的知識，無限的想象

想象力是培養學生有意想象的意識和習慣，能夠促使學生比較容易地進入想象狀態，引導學生把生活表象轉化為物理表象。

想象是一種對原有的感性形象的思維重組。在科學思維過程中，想象是一個不可缺少的重要環節。愛因斯坦說：“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力是概括著世界上的一切，推動著進步，并且是知識進化的源泉。”因此，在物理教學中教師應根據中學物理的教學特點，挖掘培養學生想象力的素材，探討培養學生物理想象能力的途徑，不失時機地、有目的地培養學生的想象力。在物理教學中，培養想象力的方法如下。

1.建立理想模型和理想實驗培養想象力。

理想模型是人們在大腦中構想的，非現實存在的，例如，力學上的“質點”，熱學中的“理想氣體”，電學上的“點電荷”，光學中“點光源”，等等，需要極強的想象力。

理想實驗是一種不用實際操作，依靠邏輯思維來完成的想象中的實驗。在物理教學中會遇到許多理想實驗，一定要讓學生掌握這樣的思維方法，使他們能夠真正依靠想象和邏輯思維分析和理解問題，掌握知識，從而培養他們的想象力。例如，在講牛頓第一定律時，教師可以引導學生在腦海里想象出伽利略的理想斜面，讓他們想到斜面是絕對光滑和無限延長的。這樣在教師的引導下，牛頓第一定律便在學生的腦海中牢固而深刻地建立起來了。

2.激勵幻想，轉化生活表象。

幻想是想象的一種特殊形式。愛因斯坦十六歲就有了美妙的幻想：如果我騎在一條光線上，去追趕另一條光線，將產生什么結果？他經過長期探索，終于創立了相對論。敢于幻想也是創造力的源泉。

學生學習物理知識并非像是在白紙上畫畫，實際上學生的頭腦中都有關于日常生活的大量的與物理有關的表象。如果教師能用準確、生動、形象的語言描述學生已感知過的物理現象，喚起學生頭腦中有關的生活表象，那么，就既可以抽象出物理規律又能使生活表象轉化為物理表象。

3.豐富學生的表象儲備。

物理教學離不開生活中的情境，利用演示實驗可以豐富物理表象，音像資料也是十分必要的。可以利用快錄、慢錄、顯微攝影等技術手段拍攝一些音像資料，向學生展示物理過程的細節。例如，利用慢錄快放展示顏料在液體中的擴散；利用快錄慢放展示足球受力后的形變及運動方向的變化等，拓寬了學生的知識視野，豐富了學生的表象儲備。

四、積極動手創造

在培養動手能力的過程中，我們可以充分發揮物理學科的優勢，通過課本中的“想想做做”、“動手動腦學物理”等生動形象的小實驗，讓學生們親身經歷物理規律的發現過程，既鍛煉了他們的動手能力，又能加深了對知識的理解和記憶。

同時，還可以開展課外小實驗和小制作活動。例如每月定期舉行比賽，讓學生把自己的小制作、小實驗在全班進行展示，評選出“最佳創意獎”，頒發獎品及獲獎證書，這些措施的實施都能夠激發學生的參與熱情和積極性。

懷特海德有一句名言：“獲得知識并立即運用。”中國也有句諺語：“聽了容易忘記，看了才會記住，做了才能明白。”因此教師在指導學生進行學習實踐時，不能只是一味地絮絮叨叨講授理論知識與技能，更重要的是讓學生學會如何運用知識，創造更多的價值。

總之，物理教學中培養創新能力任重而道遠。教師要幫助學生打下堅實的基礎，在生活中細心地觀察，深層次地理解，不斷地發揮想象力。當學生們擁有了豐富的知識與經驗，具有了獨立鉆研問題的能力時，教師還要激發他們的好奇心與求知欲，只有讓他們自己動手做，運用知識解決生活中的問題，才能使學生的綜合能力得到更好的培養，培養他們成為二十一世紀的優秀創新人才。

參考文獻：

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