大學物理教學中學生創新能力的培養研究

[摘要]提出了以創新人才培養為目標的創新教學體系和創新教學策略。確立了以作業、小組討論、晚自習輔導、《物理之聲》雜志、互聯網等為載體的全方位立體化教學平臺。創新教學以創新教學體系為支架，實施課堂教學與課后訓練相結合的“五步教學法”，在引導學生主動構建認知結構的基礎上，著力進行創新思維能力和創新活動能力的培養及創造情感的塑造。

[關鍵詞]大學物理 創新能力 創新思維能力 創新教學

在大學物理教學活動中，能充分發揮物理學研究方法及其科學思維的作用，培養學生的創造性思維能力、創新意識及創新精神。大學物理對我國創造性人才的培養責無旁貸。

一、創新教學平臺結構體系的設計

教學平臺結構體系，是為師生雙方為了達到共同的目標，進行教學、研究和互動活動提供的實際空間和虛擬空間的綜合。在新體系中，為彌補由于課堂教學的環境條件給教學方案的實施帶來的制約，給學生創造一個完善的自主學習環境，便于學生的課外學習、思考和討論，筆者設計了以課堂為主，以自習室、作業本、小組討論記錄本、互聯網和《物理之聲》雜志為輔的多種師生交流陣地。在不同的交流陣地中，活動的主體、主要內容、互動的方式和主要任務也有所不同。

在晚自習的問題討論課中，參加的主體是自然班級的所有學生和教師;討論內容是由學生或教師圍繞課堂教學內容提出的各種相關問題，也包括常規作業中的問題;討論的方式以小組為單位，或以觀點相同者為團體，各派代表，各抒己見，展開辯論式討論;主要任務是，進一步強化物理學基本知識，并進行發散思維和收斂思維訓練。

小組討論，即是將一個自然班按照一定的原則分成若干組，每組人數原則上《物理之聲》雜志，主要用來刊登學生小論文，便于學生之間的學術交流，同時也讓學生體驗發表論文的過程，強化學生的創新成就感，增強自信心。對有價值的學生論文，教師可以推薦公開發表，讓學生體驗創新的美感，培養創新能力的同時也培養學生的創新精神，促使學生的創造力有低級向高級發展。

二、創新教學活動方式方法的設計

在新體系中，為突出學生在學習活動中的主體性，在教學方法上選擇“五步教學法”。五步教學法，是筆者針對近年來高校教學所面臨的新挑戰、教育現狀，以及基于對“學生的理論學習—尤其是基礎課的學習—嚴重脫離生產實際”、“學生走上工作崗位，感覺所學不能為己所用”和“絕大部分學生認為物理學枯燥、深奧、難懂、難學”幾個問題的思考，結合大學生心理特點和創新活動的心理過程。希望通過這一教學過程，提高學生學習物理的興趣，引發學生對物理現象背后本質的思考，培養學生創新思維，使學生通過嘗試創新過程增強創新意識，養成創新思維習慣，從而提高學生的創新能力。五步教學法主要包括啟發、探尋、反思、設計、實踐五個環節。

第一步，啟發。即創設情境、啟發思考，激發探究欲望。一改傳統教學由理論到理論的枯燥的直接講授，避免學生產生厭煩情緒，通過展現鮮活的豐富多彩的生活現象，引導學生對現象產生好奇，激發研究興趣和創造熱情，使學生的各種生理和心理機制調整到最佳狀態，為創造性思維做好心理準備。

第二步，探尋。即歸納現象、探尋本質，得出規律，實現由感性認識到理性認不超過6人，小組成員之間可適時地相互提問、討論，也可針對教師提出的研討任務進行討論，或小組成員根據自己的興趣愛好自選討論題進行討論。在討論過程中，為了問題的解決，大家會尋找多樣化的解決方式，謀求多種可能性。在這種情況下，學生往往會獨辟蹊徑，發現解決問題的新途徑。使學生養成多側面看問題和多向求解的習慣，增強探索未知世界的興趣，也提高了思維的靈活性。在所有的討論活動中，都會或多或少地運用到延遲評價、思路提示、結果預測、多向求解和多角度思考的思維訓練方法，教師要根據具體的討論內容進行合理指導。識的飛躍。在啟發已經完成的情況下，教師應趁熱打鐵，及時引導學生歸納這些現象的共同特征，引發學生對共同特征背后本質規律的思考。在這一過程中，會涉及物理學解決問題的思想方法(如:簡化模型、等效思想等)，必然會引起學生的疑問，產生新設想和對己有認知結構的沖撞，引導學生及時記錄這些思想火花，這是創新思維的開始(或產生)。

第三步，反思。即鞏固規律，反思物理意義，實現由理論到實踐的初步跨越。在第二步中得出用數學公式或文字所表達的物理規律之后，要及時引導學生反思其物理意義，透過理論公式和文字符號看蘊涵的實際意義，對公式進行數學變換，再看其相應的物理意義和現實意義，以解例題的形式引導學生學會用理論指導實踐，解決實際問題，并挖掘規律的其他一切可能價值。在此過程中，注意啟發學生試圖用所學知識解決現實問題，并提示學生及時記錄創新設想。在這一階段中，學生會產生大量的新設想或新問題，這是創新活動的開始。

第四步，設計。即查閱資料，明確問題，并設計解決問題的初步方案，實現由理論到實踐的大膽嘗試。在“反思”過后，學生頭腦中將會產生許多問題，迫切需要解決，甚至希望親自做實驗進行驗證。這時，教師應及時引導學生學會研究，學會查資料，學會正確表征自己所提出的問題，對設想進一步完善理論構想，初步設計解決問題的方案。

第五步，實踐。即進行實驗或理論推演，創造成果，最終實現由理論到實踐的飛躍。考慮到筆者所教的都是大一大二的學生，缺乏應有的專業知識，創新成果主要以論文或設計方案的形式呈現。

“五步教學法”主要體現了不同教學環節的不同教學目標，它是以一個章節或一個知識點為單元，貫穿包括課堂內外整個教學過程的。啟發、探尋和反思主要在課堂上完成，設計和實踐主要是在課后完成。不同單元的設計和實驗部分可以有交叉。“五步教學法”堅持以學生為主體，教師為主導的原則，能克服以教師或教學內容為中心，學生習慣于以教師為權威，全盤接受教師傳授知識的缺點，為學生的創造性思維和創新行為提供了可能。

三、結論

在培養學生創新能力的教學嘗試中，筆者深刻體會到：本次研究在學科交叉，共同培養人才方面，在為學生提供創新活動素材和場所方面以及在為學生提供研究方法途徑等方面還很欠缺。希望在以后的工作中，以大學物理精品課程建設為契機，建立一個對學生開放的研究活動室，將研究性教學納入創新能力培養教學體系，與學生所學專業相結合，與企事業單位、科研機構及有科研項目的老師結隊，組建學生研究基地。讓學生在學習中研究，在研究中學習，從而不斷提高學生自主學習和研究的能力，促進創新能力的發展，真正實現人才培養的知識、能力和素質的協調發展，實現社會需求和人才供應的和諧發展。

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（作者單位：甘肅平涼醫學專科學校）