韩涛
西安市曲江第一中学 陕西省西安市 710061
摘要:创新是一个国家兴旺发达的不竭动力,物理教学中实施创新教育,培养学生的科学精神和创新思维能力,是基础教育中落实素质教育的重点。本文结合物理教学实际案例,分析了物理教学中培养学生创新能力的重要性,并阐述了如何在物理教学中提高教师自身的创新能力以及如何培养学生的创新性思维能力。
关键词:物理教学、创新实验、创新思维、动手能力
从物理学的学科特点来看,物理教学能培养学生的多种创造能力。首先,物理学是门思想性,逻辑性,科学性和方法性很强的学科,其中大量的发现、发明典故及科学研究方法是培养学生创造思维能力和想象能力的最佳素材。其次,物理学又是一门以实验为基础的学科,大量的实验是培养学生观察能力、思维能力、操作能力和创新能力的好机会。从教学环境来看,中学完善的物理仪器设备和实验室为学生多种创造能力的培养提供了物质保证,丰富多彩的物理科技活动,使学生的多种创造能力得到实际锻炼。可见,在中学物理教学中培养学生的创造能力,有利条件很多,也是现实可行的。
一、 创新演示实验,激发学生的创新意识和创造性思维。
高中阶段物理教学是整个物理知识体系的一个重要组成部分,它既是学生认知的基础,又是对这个世界物质之间探索规律的开始,对培养学生动脑动手及创新思维能力具有独特的地位和功能。但是目前高中学校在物理实验教学的课堂上,经常可以看到一些怪现象。例如,过去实验“看黑板”,如今实验“看多媒体投影”;教师编制程序化实验,学生单纯机械操作;学生用笔“做实验”,教师用嘴“讲实验”;把“探究实验”变为“验证实验”甚至“演示实验”等。这些现象反映了高中物理实验教学存在着严重的问题,即“重知识、轻方法;重讲授、轻活动;重结论、轻过程;重机械训练、轻亲身体验”。
例:在《自由落体运动》一节中,教材中总是这样来做这个实验的:在同一高度同时释放纸片与金属片来验证自由落体的时间与物体的质量无关.如果问学生哪个先落地?学生总是会回答说:“金属片先落地”显然这是学生按照生活经验的惯性思维,而如果把纸片搓成团,再问学生同样的问题,学生答:“同时落地。”实验验证果然如此,但教师如能对这实验略作创新,其效果将会截然不同。在学生回答第一个问题后,教师并不着急公布正确答案,而是把纸片叠放在金属片上,释放金属片,纸片竟然紧贴着金属片一起下落,现象与学生的想象截然相反,顿时,课堂气氛十分活跃,学生感到奇异,同样的规律,同样的教具,前者平淡无奇,后者但又一针见血地揭示现象的本质。
二、变验证性实验为探索性实验,培养学生的创新精神和创新能力。
人教版物理教材非常注重探究实验的开展,注重培养学生的独立思考和动手能力,强调学生参与课堂的过程,而传统的实验教学大都是验证性演示。
例:“楞次定律”的教学,课前可先给学生一个思考题:如何判定感应电流方向?怎样通过实验加以归纳得出?强化学生的创造意识。在此基础上,将学生带到实验室,根据电磁感应现象的知识,共同设计一个用线圈、电流表、条形磁铁组成的实验线路。让学生自己动手连接线路,观察实验现象,并做好记录。引导学生边观察,边思考,边发现问题,边解决问题,并根据实验记录加以分析、归纳和总结,帮助学生从中得出感应电流的磁场总是要阻碍原来磁场的变化的结论。然后,引导学生将磁铁换成通电螺线管再做实验,或把通电螺线管放在线圈中,改变通电螺线管电流的大小,并观察实验现象,记录实验结果。最后,归纳得出上述不同情况下的电磁感应现象所产生的感应电流的磁场,总要阻碍原来磁场的变化的结论,即“增反减同,来去拒留”。由于是学生通过自主实验探索总结出的结论,所以对学到的知识印象深刻,来龙去脉清楚,容易唤起学生的创新意识,培养学生的创新精神。
所以,教师平时要充分挖掘教材中的探索成分,引导学生主动学习、主动探索,自己去发现问题、发现规律,从而不断提高学生的创新能力。
三、创新意识、创新能力是从事创新活动的条件,要产生创新效果,必须要通过实践。
教学方法关系到教学效益的高低。教师一方面要敢于改革已经形成习惯的教学方法,另一方面又要脚踏实地的进行教学新方法的实验。为了培养学生的创新能力,教师应该自觉地培养自己的探索精神,发散思维能力,综合能力,实践本领。在搞好教学的同时做一个敢于创新的有心人,为学生树立创新的榜样,为培养出更多的具有创新能力的人才作出贡献,以适应新时代对我们的新要求。
例如在学习《电势与电势差》时,很多同学难以理解这两个抽象的概念,而如果与前面学的重力场相关知识进行类比,电势类似高度,电势差类似高度差,电势能类似重力势能,这样问题就简单化了,让学生体验“温故而知新”的好处。相似的还有电场中的等效重力问题等。
四、以设计性实验为载体,促进学生创新能力的发展。
大多数传统的“照方抓药式”的实验,只能提高学生对物理知识的理解和实验操作的熟练程度,但不能培养和锻炼学生的创新精神和创新能力。实践表明,指导学生进行设计性实验的训练是调动学生动手和动脑积极性的一项有效措施。所谓设计性实验,就是要打破现成的实验方案,根据实验目的和一些特定的要求、条件自行设计新的实验方案和步骤,独立完成实验。由于这种设计具有较大的灵活性,需要学生在牢固掌握基础知识和基本方法的前提下,促使学生积极思考,引导学生从多角度多方位去思考问题,突破固定的思维模式,充分发挥创新意识和创造性思维,并在实验过程中促进学生创新能力的不断发展。
例:超重和失重一节中,课后的“做一做”就可以改进为演示实验。找一个用过的易拉罐、金属罐头盒或塑料瓶,在靠近底部的侧面打一个洞,用手指按住洞,在里面装上水。移开手指,水就从洞中射出来。如果放开手,让罐子自由落下,在下落过程中,水将不再从洞中射出。对于演示超重失重现象还可以做如下的改进:
(1)在易拉罐底部开一个出水孔(开得小一点),在罐中水位较低时,由于表面张力的作用,水不从小孔流出。若使罐子突然向上加速运动,水就会从孔中喷出。由此可以说明超重现象。
(2)用透明的塑料可乐瓶,里面装入大半瓶水,盖上瓶塞,由于重力的作用,空气在水面的上方,水面是平的。将塑料瓶向上抛出,可以看到,瓶中的空气在水中形成了一个或几个大小不同的空气泡,呈球形。
(3)在悬挂的木板上放一块砖,在砖和木板之间放一条纸带。静止时抽动纸带,由于有比较大的压力而使纸带断裂。如果剪断吊砖的悬挂线,而使砖块和木板自由下落(下方放置减撞垫),则抓住纸带的手可以不费力地把纸带完好地抽出。
教材的有些章节对于公式或定律的导出完全是灌输式的,在这种地方,我们完全有必要加入一些形象而又简单的演示实验来说明定律或公式得出的原因或用以说明验证。
五、结束语
知识经济时代所需人才应是“一专多能型”、“智能型”、“创造型”的创新人才。真正的创新人才应该具备三个条件:第一是创新人格,就是具备追求真理、坚持真理的精神;第二是创新意识,就是要有好奇心、求知欲,要勤于思考,敏于思考,善于思考,富于想象。第三是创新能力,就是创造性思维和创造性想象。
所以,要培养创新人才,必须进行创新教育,培养学生创新性学习。要使学生认识到:自信是创新的前提,怀疑是创新的基础,不怕失败是创新的条件,锲而不舍是创新的保证。
参考文献:
[1] 薛瑞丰,夏新颜,知识经济与创新意识,物理与工程,2000,6
[2] 陈章恢,在物理教学中提高教师自身的创新能力,物理教学,2000,9
[3] 徐洁,物理教学中创造性思维能力的培养,物理教学讨论,2000,8