潛移默化中培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力

馬曉麗

摘 要：在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，首先要培養(yǎng)學(xué)生的態(tài)度對(duì)科學(xué)家從崇敬到批判，再培養(yǎng)學(xué)生的思維從發(fā)散到創(chuàng)新，還要帶領(lǐng)學(xué)生從街道社區(qū)到工礦院校開闊眼界。

關(guān)鍵詞：科技教育；創(chuàng)新思維；實(shí)驗(yàn)技能

當(dāng)今世界許多國(guó)家都把科技創(chuàng)新作為教育的重中之重，而我國(guó)科技教育還是一片空白，最多也就是學(xué)校的幾個(gè)興趣小組。物理與生活的聯(lián)系最為密切，物理教師應(yīng)發(fā)揮學(xué)科優(yōu)勢(shì)，在物理課堂上潛移默化地培養(yǎng)學(xué)生的科技素養(yǎng)，我有如下體會(huì)。

一、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)家的崇敬，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望

在教學(xué)中注意穿插科學(xué)家的故事，讓學(xué)生對(duì)科學(xué)家肅然起敬。當(dāng)學(xué)生為科學(xué)家的發(fā)明贊嘆不已時(shí)，就產(chǎn)生了想當(dāng)科學(xué)家的念頭，但這些念頭并不長(zhǎng)久。這時(shí)要讓學(xué)生了解科學(xué)家的發(fā)明過程，讓學(xué)生明白科學(xué)家也沒有什么特異功能，是因?yàn)樗麄兩朴谟^察，勤于思考，這就拉近了學(xué)生與科學(xué)家之間的距離，原來科學(xué)并不神秘，科學(xué)就在身邊，我也能做到。

二、培養(yǎng)學(xué)生批判地接受知識(shí)，有批判才有創(chuàng)新

教育學(xué)生不盲目崇拜，要敢于用懷疑的眼光看待書本知識(shí)，批判地接受。伽利略敢于懷疑亞里士多德，才提出“運(yùn)動(dòng)不需要力”；而普朗克、德布羅意、麥克斯韋等又敢于推翻物理泰斗牛頓的光粒子說，提出波粒二象性。這些事例都生動(dòng)地說明了敢于挑戰(zhàn)權(quán)威才能揭示真理。

三、培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維

長(zhǎng)期以來，我們的教學(xué)都是以集中思維為主。而發(fā)散性思維對(duì)同一個(gè)問題，從不同的視角，重新組合，常有多種答案。

1.發(fā)散思維不同常規(guī)，尋求變異。事實(shí)證明，只有在求異心理驅(qū)動(dòng)下，學(xué)生的大腦才會(huì)處于活躍狀態(tài)。教師應(yīng)鼓勵(lì)他們大膽地提出與眾不同的意見，這樣才不至于掉進(jìn)教師思維的漩渦。

在教學(xué)中設(shè)計(jì)開放性問題，要求學(xué)生通過猜想展開發(fā)散性思維，最終得出一個(gè)或多個(gè)合理的結(jié)論。例如，學(xué)習(xí)“能的轉(zhuǎn)化和守恒定律”后，就引導(dǎo)學(xué)生思考：能量守恒，那么最初能量從哪兒來？根據(jù)質(zhì)能方程E=mc2，能量與質(zhì)量有關(guān)，而質(zhì)量也守恒，那么最初的質(zhì)量又從哪里來？既然都守恒，我們身邊客觀地存在著物質(zhì)和能量，那么在我們以外，一定存在著另類物質(zhì)和能量，正是它們平衡了我們身邊的這些物質(zhì)和能量，也就是存在著等量的負(fù)物質(zhì)、負(fù)能量，整個(gè)宇宙中的正負(fù)物質(zhì)或正負(fù)能量的總和是否為零？正負(fù)物質(zhì)和正負(fù)能量又是怎樣分開的？這些無窮無盡的問題，就是學(xué)生未來創(chuàng)新的源泉！

2.變通是形成發(fā)散思維的標(biāo)志。當(dāng)學(xué)生思維阻塞時(shí)，教師要幫助學(xué)生連接舊知識(shí)，讓學(xué)生離開原有思維軌道，從多方面思考問題，變通思維路徑，產(chǎn)生新的設(shè)想。

問題：怎樣測(cè)量地球和月亮之間的距離？

低年級(jí)的學(xué)生無所適從，不知從何下手。我們就從使用刻度尺開始。怎樣用刻度尺測(cè)一張紙的厚度？怎樣測(cè)細(xì)鐵絲的直徑？怎樣測(cè)量人到山崖的距離？怎樣測(cè)量地球和月亮之間的距離？真空不能傳聲，利用激光可以測(cè)出地月之間的距離。問題得到解決，思維得以提升。

3.在解決問題的過程中，學(xué)生能夠提出新異的想法，就達(dá)到了思維的獨(dú)創(chuàng)性。獨(dú)創(chuàng)性又反過來豐富發(fā)散思維，促使思維不斷地朝橫向和逆向發(fā)散，從而走向了創(chuàng)新。1820年，奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，電能生磁，磁能不能生電？這就是逆向思維的結(jié)果。經(jīng)過10年的不懈努力，法拉第終于發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象。

電磁鐵也是學(xué)生最感興趣的問題之一：怎樣制作電磁鐵？磁性強(qiáng)弱與什么有關(guān)？磁極的性質(zhì)與什么有關(guān)？每小組對(duì)感興趣的問題進(jìn)行探究，一個(gè)學(xué)生聯(lián)想到彈子鎖，發(fā)明了“自鎖式節(jié)能電磁繼電器”，它只在吸合與斷開的時(shí)候才需要電流，不需要一直通電，并獲得了國(guó)家專利。

四、開展豐富的科技創(chuàng)新活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)作技能

第一步，模仿實(shí)驗(yàn)。從器材的準(zhǔn)備到實(shí)驗(yàn)，全過程都讓學(xué)生參與，從簡(jiǎn)到繁。先做趣味實(shí)驗(yàn)：平衡直尺拔河比賽、人工彩虹、溫度報(bào)警器等；再做反常實(shí)驗(yàn)：冷水燒開水、滾油撈雞蛋。這些都可以促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)造性思維和操作技能的發(fā)展。

第二步，制作簡(jiǎn)單的模型，培養(yǎng)學(xué)生的基本技能。潛水艇模型、機(jī)翼模型、針孔照相機(jī)等，讓學(xué)生展示自己的才能，那些粗糙的小制作，孕育著未來的高科技產(chǎn)品，那些不起眼的科幻繪畫也可能是未來科技的發(fā)展方向。

第三步，學(xué)生初步具有基本的技能，就開始“原來如此”：拆、裝手電筒、充電器、洗衣機(jī)等。在拆裝中培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力，又使他們獲得更多的知識(shí)。學(xué)生有了新想法，就鼓勵(lì)他們制作，并提供必要的支持。

五、到社區(qū)和街道去，到工廠和院校去，聚合社會(huì)力量

科技教育絕對(duì)不是學(xué)校一個(gè)部門單打獨(dú)斗的事，必須打破條塊分隔，整合各種資源。所以，要引導(dǎo)學(xué)生走出課堂，去發(fā)現(xiàn)，去思考，去創(chuàng)作。

例如，學(xué)習(xí)了“噪聲”以后，就組織學(xué)生到車間體驗(yàn)噪聲，而學(xué)生也為自己研制的“零分貝耳罩”用上了派場(chǎng)而沾沾自喜。

例如，學(xué)生設(shè)計(jì)的暗夜公園，需要新型的節(jié)能燈，我就幫他們聯(lián)系光機(jī)電研究院、視睿電子和偉鵬科技，按照學(xué)生的思路，幫助他們完成制作，并成功將專利賣給電子廠。

經(jīng)過多年的努力，我們得到了很多工礦企業(yè)、民間館所、科技賽事的大力支持，帶著學(xué)生走進(jìn)社區(qū)，進(jìn)駐工廠，巧借社會(huì)力量，正在實(shí)現(xiàn)“科技界和教育界合作、大學(xué)和中學(xué)牽手、正規(guī)和非正規(guī)教育結(jié)合、政府與學(xué)校對(duì)話”。

（作者單位 安徽省濉溪縣第二中學(xué)）