在高中物理教學中如何培養學生的創新能力

余加強

摘要：創新能力的培養是“應試教學”向“素質教學”的轉化，是世界性教改的趨勢，這已被世界各國政府和教育家認同。在全國第三次教育工作會議上，江澤民同志指出：“事實越來越證明我國的勞動素質和科技創新能力不高，這已經成為制約我國經濟發展和影響國際競爭力的一個主要因素，教育是創新、傳播和應用的主要基地，也是培養創新精神和創新人才的重要搖籃”。

關鍵詞：創新；求異；發散思維能力

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711(2014)06-0045

在高中物理教學中，教師如何培養學生的創新能力，是一個非常重要的問題，本文從七方面對這一問題作出探討：

一、拓寬學生的知識面，培養學生廣泛的興趣

豐富的知識是培養創新能力的基礎，廣泛的興趣是培養學生創新能力的動力。為提高學生學習物理的興趣，教師可以在課堂上經常介紹一些科學家的成功軼事，使學生了解科學家成功的艱難和喜悅，從而在課外能學習科學家的探索精神進行研究性學習。針對物理與實際生活聯系密切的特點，教師根據學生已學的知識，結合相關學科知識，提出一些不同的主題，激發學生選題的興趣，吸引學生申報不同主題下的相關內容，例如：“電在你家中”、“菜刀中的力學知識”、“自行車中的物理原理”等，這既拓寬了學生的知識面，又提高了學生的興趣。高一第一學期在講完摩擦力的內容后，筆者就布置了“自行車中的物理原理”的課題，同時列舉了10個小課題，許多學生能夠用學過的知識去分析問題，也有部分學生研究自行車的尾燈，有關光的反射、折射等知識的掌握早已超過了課堂上所學的內容，而且交流之后大家提出的問題又成為下次研究的課題。大教育家孔子說過“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。學生如果感興趣就會不怕艱苦，積極主動去學習，遇到問題喜歡多問，甚至“打破砂鍋問到底”。這樣肯去鉆研，才會有所創新。

二、培養學生的求異創新思維能力

意大利杰出的物理學家伽利略在教堂里看見懸掛的吊燈被風吹得左右搖擺。這在別人看來可能是司空見慣、習以為常的現象，但伽利略卻提出了不同的看法，領悟出“搖擺等時性”的規律。教師在教學中要力求擺脫習慣認識的束縛，開拓思路，用一題多解、一解多題等多種形式，引導學生從不同角度、不同思路、思考問題，盡可能地提出與眾不同的新觀點、新思想、新辦法。對于學生的設想不管對錯，教師要耐心細致地給予分析，同時要表揚敢于發表自己見解的學生，從而帶動其他學生標新立異。如筆者班上有一個學生，高一入學時成績平平，但為人爭強好勝，資質聰穎，遇到問題總愛提出不同的想法，對此筆者總是耐心分析他想法的正誤，錯誤的引導他找出原因，正確的給予鼓勵。高一期末，其物理成績遙遙領先，還在市物理競賽中獲了獎。針對這位同學的情況，筆者向學生介紹了中微子的發現過程。物理學家在研究放射性物質的原子核發射電子的過程中，發現了放出一個電子后，原子核失去的質量總是大于電子的質量，雖然差別很小，但與已知的能量守恒定律相矛盾，這令許多科學家束手無策。這時，年輕的物理學家包利大膽地提出了一個假說：隨著電子一起，有另外的一個粒子也飛離了原子核，是它偷走了原子核的一點點質量。經過二十幾年的研究，美國洛斯阿拉莫斯科學小組，歷盡艱辛，終于找到了它。這時，中微子的假說才被證實。又如高二必修P63中三個阻值是12Ω的電阻，可以有幾種連接方式？大部分學生與標準答案相同，答為4種，也有個別學生考慮短路現象答為7種。筆者對答7種的學生進行表揚，這樣既活躍了學生的思維，又促使學生敢于“求異”，從而有利于培養良好的求異思維和探索品質。

三、培養學生的發散思維能力

發散性思維是一種不依常規、尋求變異、從多方面探求答案的思維形式，也就是以一個問題為中心，從不同角度、不同途徑尋求各種答案。美國心理學家吉爾福認為：“創造力作為一種心理活動，來源于發散思維。”發散性思維是一種高層次的思維方式，是創造性思維的主要形式。其形式并非一朝一夕可以完成，它既需要一個熟能生巧的過程，又要教師的不斷培養。因此，在教學中，在已形成的定勢思維的基礎上，教師要注意培養學生的新奇感，多問幾個為什么，提供一題多解、一題多變，達到舉一反三、觸類旁通之境界。如物理實驗中測“金屬電阻率”，要測金屬導線的橫截面積，除了書中的方法之外可啟發學生還有哪些方法可測。如電路的設計、黑盒子問題的處理等等。像這樣利用開放題培養學生的發散思維是一種行之有效的途徑。

四、培養學生的探索精神

在教學中，教師要注意培養學生的探索精神。科學家的許多發現、成就，就是由于他(她)們敢于探索、不怕艱辛、不甘失敗的精神。英國著名生物學家達爾文曾經說過：“我之所以能在科學上成功，最重要的一點就是對科學的熱愛，堅持長期探索。”在物理教學中，教師不要急于把物理規律、原理直接告訴學生，而是要引導學生從一些基本事實出發，運用已有的知識，分析、歸納、總結出原理和規律。學生通過主動探索，不但能牢固掌握原理規律，更獲得了主動學習的方向。如在電功、電熱區別時，筆者先做了一個演示實驗，用一只玩具電動機，先不讓其電樞轉動，測出其兩端電壓U，流過電流I及電動機電阻R，讓學生計算U2 /R，UI，I2R的值并要求他(她)們比較大小。接著，讓電樞轉動，再測出其U、I、R的值并要求學生再次計算出U2 /R，UI，I2R的值并比較大小。同時，教師啟發學生為什么電樞不轉時，在實驗誤差范圍內U2 /R=UI=I2R，那么，電樞轉動時，U2 /R≠UI≠12R；轉與不轉的區別在哪里？從而引導學生自己摸索總結出規律。實踐證明，這樣的學習過程，學生印象就很深刻，遇到此類問題錯誤率較低，而且學生的分析探索能力得到了提高，有助于學生探索精神的培養。

五、提高學生的實驗能力

學生的創造力，是一種綜合素質。它不但要有創造思維能力和探索精神，而且要有良好的實驗和動手制作能力。很多創造發明都是在反復實驗和精心制作以后成功的。傳統的教學是教師按書本上講，學生按書本上做，學生處于被動、模仿的地位。物理學的形成是以實驗為基礎的，而設計探索性實驗可以充分調動學生的學習積極性，使他們在積極、活潑和興奮狀態中思考，是培養創新意識和創新能力的重要途徑。例如，高一學生在學習了摩擦力之后，教師可布置一個探索性實驗，只給學生一把刻度尺、一塊長木板、一個小滑塊，請學生粗略測量長木板與小滑塊之間的動摩擦因素。學生發揮自己的想象，再實際進行操作，最終測出該值。當然，教師在教學過程中也可將演示實驗改為學生自己動手的分組實驗，把一些驗證性實驗設計成探索性實驗，這樣，不但可以有效地培養學生的實驗能力，而且在實驗設計的操作過程中，能使學生的創造性思維得以發展。

現代創造學理論告訴我們：人人都有創新的潛能，這種潛能是可以開發和培養的，不同的是每個人所展現的形態、程度、質量。所以，廣大教師只要努力學習、及時補充新鮮血液、把握創新素質培養目標、充分挖掘創新素材、運用有效的教學方法和手段，一定能培養出大批具有創新能力的人才。