物理教學中培養學生創新能力的思考和實踐

鄒利英

21世紀國際競爭的關鍵在于人才素質，而人才素質的優劣主要體現在其創新能力的高低上。21世紀是創新教育的世紀。當前，把培養學生的創新意識和創新能力作為學校教育改革的主要目標，大力開展以創新精神為核心的素質教育，在我國顯得至關重要。在物理教育中融入創新教育則是落實物理學科素質教育的突破口。下面主要闡述在物理教育中培養學生創新能力的思考與實踐。

一、全面認識創新含義，更新教育觀念

創新能力和水平是知識經濟發展的根本動力和源泉。民族的創新能力關系到國家的命運。創新教育是運用現代教育觀念，采用科學的藝術創新性教學方法和手段開發學生創造潛能，培養學生創新意識，啟迪學生創新思維，塑造學生創造品格的新型教育。創新教育是新時代的呼喚。我國的高考綜合能力測試及高考“3+X”模式，也不再注重考查單一的學科知識，而是愈來愈突出知識的綜合性和應用及對學生創新能力的考查，這是教育改革在考試制度上的重大突破。

在教育領域，教師的思想理念、施教方式決定著創新教育的發展水平。教師在教學中不應充當機械傳遞知識的簡單工具，而應是向導和顧問。打破以教師、課堂、書本為中心，以講授灌輸為主線的教學套路，體現教師為主導，學生為主體的教學原則，充分發揮學生學習的主動性，引導學生創造性思維，主動發現問題、分析問題、解決問題。使學生不僅將知識學會學活，而且轉化為能力，讓學生有更大的思維發展空間，具有豐富的思想力，在教學時間中不斷增強學生的創新意識和創新能力。

二、優化課堂教學，激發學生創造性思維

課堂教學是培養學生創新能力的主陣地，教師在熟悉學生、熟悉教材的前提下，精心設計、創造“機會”，引導學生自主性、創造性地學，從而培養學生創新的思維方式及創造性地解決問題。

1.多采用實驗探索教學法，在“活動”中進行探究，在探究中培養能力。

物理實驗教學是培養創新能力的有效途徑，探索性實驗教學有更廣闊的活動空間和思維空間，可以激發和滿足不同層次學生的探索和創新欲望。學生在自己“探索”物理規律的實際過程中，把動手和動腦結合起來，鍛煉和培養自己的創新能力。

例如：在《歐姆定律》一節的教學中，猜想和假設電流、電壓、電阻三者的關系。設計實驗，分兩步進行：第一，控制電阻不變，研究電流與電壓的關系；第二，控制電壓不變，研究電流和電阻的關系。畫出電路圖，設計表格。選擇器材，分步實驗，得出數據。討論分析，得出結論。

又如：在《透鏡》一節的教學中，讓學生經歷三個遞進的活動；觀察凸透鏡和凹透鏡；辨別凸透鏡和凹透鏡；測定遠視眼鏡的焦距，進行觀察、了解、區別、比較、定量測量，引導學生通過“做”，通過“問題解決”，通過“交流與合作”，培養學生的探究精神。在活動中進行探究，學生顯得興趣盎然。他們通過自己的猜測和假想，設計實驗，去摸，去看，去照，用多種方法，從多個角度去實驗，交流討論，得到凸透鏡和凹透鏡的特點、區別，并學以致用，去分清近視和遠視眼鏡的區別，用凸透鏡去取火，去動手研究試管透鏡，在各種不同的情況下是凸透鏡還是凹透鏡，解釋發生的現象，測定遠視眼鏡的度數。學生對此有濃厚的興趣。

探究法的教學設計呈現一個動態組合的形式，其核心是在老師的啟發引導下的學生自主活動。探索性實驗教學先通過各種方法激發學生的興趣，形成探索問題的心理愿望，創設情境。再提出假設與猜想，讓學生設計實驗，交流討論、動手實驗、分析得出結論，并加以應用，提出新的問題。讓學生自己去探索問題，發現問題，解決問題。在這基礎上，教師精心設計一些有創造因素的問題，再由學生討論分析，加以鞏固。在教學過程中，教師只是作為學生的引路人和高級合作伙伴出現，充分傾聽學生；學習過程中培養學生的獨立性和自主性；倡導學生充分參與，主動探究，勤于動手；鼓勵學生對書本的質疑和對教師的超越，贊賞學生獨特和富有個性化的理解和表達；培養學生收集和處理信息的能力，獲取新知識的能力。在探究過程中，讓學生學會思考，學會學習，學會合作，學會交流，培養了學生終身學習的愿望。他們在實驗活動中，不僅學到了知識，更重要的是鍛煉了自己的感知與觀察能力，捕捉信息的能力，想象能力，設計能力，傾聽能力，質疑能力，遷移能力，發散思維能力，交流與合作能力，以及自由創新能力。學生從“厭學”變得“愛學”，從“要我學”變成“我要學”，從“不會學”，變得“會學”“善學”。

2.開展一題多變、一題多解的習題訓練。

經常進行一題多變、一題多解的習題訓練，可以將學生從單一的思維模式中解放出來，使思維廣闊，應用靈活，培養學生的發散思維和集中思維能力。而這二者是創造性思維的重要方面。

例1：電阻R1、R2串聯后接在電壓U=6v的電源上，已知R1=10Ω，請你添加一個已知條件，并求出R2的阻值。

例2：一個銅塊，一個鋁塊分別掛在杠桿的兩端，鋁塊浸沒在水中，杠桿平衡。

問1：若打開燒杯上的閥門，水全部流失，杠桿是否平衡？

問2：把質量相同的銅塊和鋁塊掛在杠桿的兩端，杠桿平衡，若將它們全部浸沒在水中，杠桿是否平衡？為什么？

問3：把體積相同的銅塊和鋁塊掛在杠桿的兩端，杠桿平衡，若將它們全部浸沒在水中，杠桿是否平衡？為什么？

通過一題多變，并讓學生參與編題，可以讓學生對知識點掌握得更為透徹。同時，訓練學生對事物進行多層次、多側面的發散思維，使學生掌握靈活應用物理規律的本領，提高解題能力。

例3：水平桌面上有一個質量為M、體積為v的實心物體，它在拉力F的作用下做勻速直線運動，在時間t內，通過的距離為s。請你根據所學的力學知識及已知條件，求出五個與物體有關的物理量，寫出計算表達式。

例4：用密度為8×10千克/米的合金制成的一只重15.9牛的金屬球，把金屬球在彈簧秤下，當球浸沒在水中，彈簧秤讀數為11牛，此球是空心，還是實心？（用三種方法求解）

開展一題多解訓練，可以培養學生從各個方面、多個角度思考問題，選擇不同的方式解決同一問題，最后通過比較優劣，擇其優。或用同一知識點解決不同問題，可以很好地培養學生的發散思維能力。

三、開展豐富多彩的課外活動，培養學生的創新能力

1.自制各種小手工，如土電話、小孔成像、浮沉子等，培養學生動手能力。

2.舉辦物理實驗晚會，讓學生自己設計、制作各種趣味實驗，如一紙頂千斤、慣性實驗、白發老人。或舉辦物理知識競賽，培養學生的動手能力及參與精神。

3.帶學生去接觸自然，觀察彩虹、蛙鳴、起重機等。有條件的話，到電廠、農機廠等實地參觀，培養他們敏銳的洞察力。

4.引導學生閱讀課外科技刊物，如：《人造衛星的發射》、《驚人的海底壓強》等。拓展他們的知識面，激發他們的創新意識。

5.引導學生進行課題研究。比如：“校園噪聲污染的主要來源是什么？如何采用有效的措施去防止？”組織學生去調查研究，撰寫調查報告。

創新教育的理論與模式博大精深，有待我們去進一步探索與深化。積極開展教改活動，在物理教學中積極進行創新教育，才能培養出新時代所需要的高層次創造性人才。