物理教學(xué)實踐中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

實施創(chuàng)新教育是當(dāng)今世界教育改革和發(fā)展的基本走向，是我國基礎(chǔ)教育改革的主題。縱觀幾千年來國內(nèi)外科學(xué)發(fā)展，可以說沒有創(chuàng)新就沒有社會進(jìn)步，沒有創(chuàng)新就沒有人類的發(fā)展。注重對學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，是對每個教師的重要考驗。物理教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的基本科學(xué)素養(yǎng)和開發(fā)學(xué)生創(chuàng)新能力方面，有著其他學(xué)科無法替代的作用。下面是筆者在物理教學(xué)實踐中，嘗試對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的幾點認(rèn)識和做法，與各位同行商榷。

一、以新教材的應(yīng)用為契機，樹立以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力為本的教學(xué)思想

高中物理新教材在教學(xué)內(nèi)容設(shè)計上有三個特點:一是新教材內(nèi)容多、信息量大;二是形式多樣、層次豐富、圖文并茂;三是新教材強調(diào)物理知識的應(yīng)用性和實踐性，注重思維方法、研究方法、創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。這三個特點始終貫穿于高中物理主干知識中，創(chuàng)設(shè)了一種培養(yǎng)興趣、研究方法、探究規(guī)律、應(yīng)用知識的主體教學(xué)情景，使學(xué)生多角度地接觸物理主干知識，增強學(xué)生對知識的體驗和實踐，以達(dá)到“學(xué)會、會學(xué)、用會、會用”乃至創(chuàng)新的教學(xué)目的。

新教材的編定者意識到，不能將研究問題的方法包括科學(xué)思維方法作為知識傳授給學(xué)生，應(yīng)當(dāng)是學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中經(jīng)過個人努力在實踐中歸納、總結(jié)而獲得的，教材的作用是為學(xué)生設(shè)置一個物理氛圍，便于教師通過啟發(fā)、誘導(dǎo)幫助學(xué)生構(gòu)建科學(xué)思維方法，獲取科學(xué)知識。為此，新教材幾乎為所有的例題配置了精湛的“例題分析”，以利于老師引導(dǎo)學(xué)生透徹分析物理情境，理清物理過程脈絡(luò)，重視思維方法訓(xùn)練，達(dá)到培養(yǎng)良好科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的目的。教師備課中要注意挖掘和發(fā)揮各部分教材的功能，充分體現(xiàn)新教材的特色。

二、優(yōu)化課堂教學(xué)，發(fā)揮學(xué)生的主體地位是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的根本途徑

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)貫穿于整個教學(xué)過程之中，課堂教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主渠道。課堂是由老師、學(xué)生、教材三個要素組成的，我們不難看出，學(xué)生帶著教材走向老師這種模式是最合理、最理想的組合。學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，在學(xué)的過程中，往往會遇到這樣那樣的問題，有些問題是老師事先能估計到的，而有些問題是老師事先估計不到的，這些問題可以讓學(xué)生提出來，其中有很多問題，學(xué)生可能在自己相互討論中得到解決;實在解決不了的難題，再請老師來講。這種教學(xué)模式，便是“學(xué)”——“導(dǎo)”——“學(xué)”模式。這種教學(xué)模式突出學(xué)生的主體地位，以學(xué)生活動為主線，讓學(xué)生參與教學(xué)的全過程。

學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，要發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，需要一定的問題情境，而教師的“導(dǎo)”就是給學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，教師結(jié)合物理學(xué)自身的特點和不同教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計一些問題情境和實驗，讓學(xué)生去分析、探索和操作，將學(xué)生導(dǎo)入問題探索者的“角色”，喚起學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，使學(xué)生“卷入”到學(xué)習(xí)活動中去，以達(dá)到掌握知識，訓(xùn)練思維的目的。教師結(jié)合物理學(xué)自身的特點和不同教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計一些問題情境和實驗，讓學(xué)生去分析、探索和操作，使學(xué)生成為知識的再發(fā)現(xiàn)者而不是單純的接受者。

例如，在學(xué)習(xí)“力的分解”一節(jié)時，教師可以創(chuàng)設(shè)這樣一個問題情境:取一個質(zhì)量較大的鉤碼放在桌子上，要用細(xì)線把它提起來，問學(xué)生用一根線易斷還是兩根線易斷?學(xué)生肯定地回答是一根線易斷。但實驗演示的結(jié)果卻完全相反。用一根細(xì)線可將鉤碼穩(wěn)穩(wěn)地提起，而用兩根同樣的細(xì)線(故意使兩線間有一較大夾角)提鉤碼時，細(xì)線斷了!為什么兩根線的效果反而不如一根線呢?這一問題情境的創(chuàng)設(shè)在學(xué)生的大腦里立刻產(chǎn)生了撞擊，學(xué)生的思維被迅速激活起來，使學(xué)生產(chǎn)生了強烈的求知欲望。

這種教學(xué)模式最大限度地發(fā)揮學(xué)生的“主體”作用和老師的“主導(dǎo)”作用，真正還課堂于學(xué)生，極大地提高了課堂教學(xué)效率，使課堂教學(xué)成為創(chuàng)新教育的主陣地。

三、開展探索性和設(shè)計性實驗教學(xué)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑

物理學(xué)是一門實驗科學(xué)，通過演示實驗和學(xué)生分組實驗?zāi)軌蚴箤W(xué)生進(jìn)一步理解概念和規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和創(chuàng)造性思維能力。

探索性和設(shè)計性實驗教學(xué)是指學(xué)生在教師的指導(dǎo)下去探索尚未認(rèn)知的現(xiàn)象、規(guī)律的一種教學(xué)活動。它能最大限度地調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，激發(fā)學(xué)生的求知欲望。在物理教學(xué)中僅僅依靠大綱中規(guī)定的幾個探索性和設(shè)計性實驗是不夠的，教師在實際教學(xué)中要不斷探索，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)更多的實驗機會。

例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)“電磁場”一節(jié)時，對“周期性變化的磁場在其周圍產(chǎn)生周期性變化的電場”感到十分抽象，難以理解，這時，可以引入一個探索性實驗，引導(dǎo)學(xué)生親自動手去研究、去發(fā)現(xiàn)。教師首先創(chuàng)設(shè)問題情境，為學(xué)生提供以下器材:可拆變壓器(將鐵心拆掉，去掉一個匝數(shù)少的線圈)，示波器，帶有燈泡的有手柄的線圈一個，并提出問題:能否設(shè)計一個實驗，通過實驗“看到”周期性變化的磁場會在其周圍產(chǎn)生周期性變化的電場?學(xué)生的注意力馬上被吸引過來，對問題產(chǎn)生了濃厚的興趣。

在教師的引導(dǎo)下，學(xué)生設(shè)計了如圖所示的電路，并總結(jié)出以下實驗步驟:

(1)如圖所示連好電路，調(diào)好示波器;

(2)使線圈B逐漸靠近鐵心，觀察示波器的圖象和燈泡的發(fā)光情況。

得到現(xiàn)象:

①線圈B離鐵心稍遠(yuǎn)時，燈泡不亮，但示波器上有正弦圖象(說明交變磁場產(chǎn)生了較弱的交變電場);

②線圈B靠近并套在鐵心上時，燈泡變亮，示波器上的正弦圖象幅度變大(說明交變磁場產(chǎn)生了較強的交變電場)。

通過對現(xiàn)象的觀察和分析，學(xué)生得出結(jié)論:周期性變化的磁場在其周圍產(chǎn)生周期性變化的電場。教師進(jìn)一步設(shè)問:A線圈通電時，若在鐵心周圍空間不放B線圈，這些區(qū)域有沒有電場?學(xué)生的思維進(jìn)一步被激活，教學(xué)達(dá)到新的高潮。最終引導(dǎo)學(xué)生回答出，仍有電場存在，為電磁場和電磁波的概念的形成打好基礎(chǔ)。這樣，學(xué)生獨立面對實驗，獨自完成實驗，找到了解決問題的方法。當(dāng)然，有些學(xué)生也會出現(xiàn)一些不當(dāng)?shù)纳踔铃e誤的做法，教師要耐心聽取每位學(xué)生的實驗總結(jié)、故障分析，幫助學(xué)生找到病根。這樣，學(xué)生在“探索、研究”的過程中體驗知識形成過程，獲得情感體驗，積累知識和方法，激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識。

通過探索性和設(shè)計性實驗研究，可使學(xué)生把學(xué)到的理論知識應(yīng)用到解決實際問題中去，反過來學(xué)生也能從中學(xué)到相關(guān)知識，既激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，又提高了學(xué)生實驗操作能力，對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力起到了事半功倍的效果。

四、開展研究性學(xué)習(xí)，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑

研究性學(xué)習(xí)，是培養(yǎng)人的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新意識的學(xué)習(xí)，而創(chuàng)新能力培養(yǎng)的關(guān)鍵是對信息的處理能力，即在教學(xué)過程中創(chuàng)設(shè)一種類似科學(xué)研究的情景和途徑，讓學(xué)生通過主動的探索、發(fā)現(xiàn)和體驗，通過對大量信息的收集、分析和判斷，從而培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新能力。

研究性學(xué)習(xí)的內(nèi)容是開放的，研究過程是民主的，學(xué)習(xí)教材是參考的，是發(fā)展的、變化的。研究方案的確定，資源的開發(fā)利用，合作者的確定等均可由學(xué)生自主決定，這種學(xué)生真正“當(dāng)家作主”的學(xué)習(xí)方式為最大限度地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力提供了空間。例如，研究“菜刀上的力學(xué)知識”可以使學(xué)生小處見大，由簡單現(xiàn)象分析復(fù)雜規(guī)律;“噪聲的危害與防護”可以使學(xué)生了解噪聲的相關(guān)知識，并提出防治的措施，從而使學(xué)生關(guān)心環(huán)境保護，并身體力行;在“研究凸透鏡成像規(guī)律”時，將物體放于光具座上不同位置處，研究物距、像距以及焦距之間的關(guān)系，思考各種情況下成像的性質(zhì)，進(jìn)而以照相機、放大鏡等日常生活中的實際例子分析凸透鏡的應(yīng)用，有興趣的學(xué)生還可以利用透鏡成像原理，查閱相關(guān)資料，制作簡易望遠(yuǎn)鏡等模型;“從電冰箱到臭氧層”的研究，可使學(xué)生討論電冰箱的工作原理，分析氟利昂的物理性質(zhì)、化學(xué)成分，及氟利昂導(dǎo)致臭氧層被破壞的原因，研究臭氧層與人類的關(guān)系，并討論解決的對策等。通過以上課題的研究，可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)知識、提高能力的同時，增強環(huán)保等意識，促進(jìn)學(xué)生的個性發(fā)展。

要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，教師必須更新教育觀念、教學(xué)方法，接受新的教育理念，以學(xué)生為本，所有教育行為都必須以培養(yǎng)科學(xué)思維方法、創(chuàng)新意識和提高科學(xué)素養(yǎng)為目的。教師要不斷拓寬知識面，廣泛獵取各方面的知識。教師還應(yīng)加強自身實踐動手能力。只有這樣，我們在教學(xué)中才能“游刃有余”。

作者單位:重慶市開縣實驗中學(xué)