物理教學與創造素質的培養

〔關鍵詞〕 物理教學；創造素質；培養

〔中圖分類號〕 G6３３.7

〔文獻標識碼〕 C

〔文章編號〕 1004—0463（2007）

08（Ａ）—0052—01

一、激發孩子的好奇心，鼓勵他們大膽猜想

牛頓說過：“沒有大膽的猜想，就不會有偉大的發現。”愛因斯坦也曾說：“想象力比知識更重要。”中學生，尤其是初中孩子，對大自然和現實生活中的物理現象，充滿無比的好奇。教學中要充分利用這種心理，從物理情景本身出發，時常鼓勵他們進行猜想。可猜想教學內容，猜想問題答案，猜想實驗結果，猜想物理規律以及猜想解決問題的途徑。起初，教師可先提出假設，讓學生猜想。如假設光不沿直線傳播、假設沒有摩擦力、假設沒有重力，世界將會變成怎樣?當學生形成習慣后，只要我們講清問題的本質和背景，學生自己就會提出假設和猜想。例如：當他們真正明白了金屬導體的電阻產生的機理后，就不難猜想到其大小與本身的材料、長度、橫截面及溫度有關。我在課堂上揭示了“超導現象”后，就有不少人猜想到：假若用超導體制作線圈，將會裝配出質量很小、功率很大、效率極高的發電機和電動機；在教學《核能》一節時，有許多人猜想：如果人類能夠廣泛和平利用原子能，那將徹底告別能源危機。

當然，猜想不一定很正確。在教完電功率一節后，我讓學生猜想：把標有“220V 60W”的甲燈和標有“220V 40W”的乙燈串聯到照明電路上，哪盞較亮?一些同學不加思考地回答：甲燈亮。隨即我進行實驗演示，結果令他們驚訝不已。我接著提問：（1）決定電燈亮度的依據是什么?（2）比較串聯電路的實際功率應用什么公式？（3）由公式Ｐ=I2R可知，串聯電路中電阻大的較亮，那么甲乙兩燈哪盞的電阻大呢？這一引導，學生便從理論上找出了答案。

通過猜想、實驗和理論推導，學生很清楚地認識到，猜想應建立在扎實的物理基礎知識、合理的分析和推導上。

二、鼓勵學生大膽置疑，培養他們的懷疑精神

創造素質的一個重要方面，就是具有懷疑精神。物理學史上大量事實表明，不囿于傳統理論和觀念，不迷信權威和書本，是科學創造的思想前提。

懷疑精神的具體表現，就是敢于和善于提出問題。在已往的教學中，我們經常提到培養學生“分析問題和解決問題”的能力，而忽視了“提出問題”的能力，但對于培養有創新和創造素質的科學人才來說，后者顯得更為重要。因此，我們決不能輕視。

物理學史教育，是培養學生懷疑精神的有效途徑。從哥白尼對“地心說”的置疑，導致“日心說”理論的提出，從伽利略對“自然運動說”的置疑，導致“落體定律”的發現，學生從中自然領略到“置疑”是科學發展的動力。

教學過程，是鼓勵學生置疑的主渠道。我常給學生講：不能一味迷信課本，迷信教師，迷信答案。為此，在教學中我有時故意用錯誤的概念或錯誤的方式解題，給學生以置疑的契機。對教材的敘述和例題的解答，引導學生認真分析，探討更準確的說法和更優的解法。也鼓勵學生向大師置疑，向已有的定論置疑。這樣就會樹立他們向知識挑戰、向科學進軍的勇氣，同時培養了他們一絲不茍的科學態度和只唯真理、不唯書本和先生的科學精神。

三、打破理性束縛，注意非邏輯思維訓練

創造素質的另一個重要方面，就是具備非邏輯的反常思維。在通常的物理教學中，向學生講述的多是科學研究中理性的、邏輯的方法。而實際的科學發現中，科學家們的創造工作卻常常帶有濃厚的、非理性非邏輯的色彩。事實上，類比聯想、理想實驗、試探猜測、大膽假設以及直覺、靈感等非邏輯思維，在新理論創建中起著決定性的作用。

在奧斯特實驗出現后，法拉第一反常規，經十年不懈的努力，最終發現了電磁感應。當安培提出分子電流假設時，人們還根本不了解分子的電結構，“電子”也是70多年后才發現的。泡利在提出“中微子”假設時，他自己幽默地把它稱為“孤注一擲的措施”，而且打比方說“只有押了賭，才能談到贏”。這些重大發現并不是經驗事實的邏輯結果。由此看出，在疑惑和問題面前，學生的思維應該是“自由奔放”的，教師只需在思考的角度上給予點撥，如變換坐標，轉換模型，數形遷移，逆向思索等等。

四、加強實踐活動，培養學生動手設計的能力

動手實踐，是科學發明和科學創造的必然途徑。楊振寧先生曾把中美兩國的物理教學相比較后，很有深情地慨嘆：祖國的青少年太需要創造能力、設計能力和實際動手能力的培養。

實踐，尤其是課外實踐，離開了課堂，離開了實驗室，沒有現成的器材，沒有老師的指導，只能靠學生自己尋找用品，設計方案。學生不得不動手動腦，想方設法，精心組織，而且對實驗中出現的問題，只能靠獨立思考解決。這無疑挖掘了學生潛在的創造力，培養了他們科學創新和自主探究的精神。

為開展好課外實踐活動，我們可以倡導學生建立自己的實驗基地，如家庭實驗室。他們可以從校外搜集相關器材，完成相關實驗。其次，要求學生廣泛收集實驗用品。生活中有很多現成的物理器材，如用玩具小車可做慣性實驗，用牙膏皮可做浮沉條件實驗，用廢針管可做氣體壓強實驗，用老花鏡可做凸透鏡成像實驗等等。這樣就可不斷地充實自己的實驗設備，以便完成更多實驗。更為重要的是，要鼓勵學生勤動手、動腦，把知識與實踐結合起來。如在學習了“家庭電路”后，讓學生使用測電筆等工具對家庭電路進行檢修；學習“照相機”時，開展“照相機模型”制作；學習“聲音的特征”后，自己制作“水瓶樂器”。這類實驗的完成，不僅激發了學生的學習興趣，而且加強了對他們的創新意識和創造能力的培養。