活用教材提高學(xué)生創(chuàng)新能力

羅龍英

物理教學(xué)的主要目的是使學(xué)生形成良好的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu),從而發(fā)展學(xué)生的物理思維與物理創(chuàng)新能力,在推進(jìn)學(xué)校素質(zhì)教育的過程中,創(chuàng)新學(xué)習(xí)作為一個全新的概念、一種落實素質(zhì)教育的重要模式,被提到教育科研的重要課題中來,并立即在全國許多學(xué)校及眾多師生中引起熱烈反響.創(chuàng)新學(xué)習(xí)的有關(guān)理論和實踐的研究,開展得十分紅火,我們面前就有一處創(chuàng)新學(xué)習(xí)的好來源——現(xiàn)行教材.教材真正體現(xiàn)了進(jìn)一步提高學(xué)生的思想道德品質(zhì)、文化科學(xué)知識、審美情趣和身體心理素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實踐能力、終生學(xué)習(xí)的能力和適應(yīng)社會生活的能力,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展,為高一級學(xué)校的社會輸送素質(zhì)良好的、合格的畢業(yè)生的宗旨,特別是內(nèi)容的編排、教學(xué)的設(shè)計、教法的落實和能力的培養(yǎng)上,充分體現(xiàn)了以人為本和以學(xué)生為主體的教學(xué)理念,在發(fā)揮教師主導(dǎo)作用的前提下,在學(xué)生已有知識的基礎(chǔ)上,遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,啟發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)的思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和學(xué)習(xí)能力.現(xiàn)行教材設(shè)置“閱讀材料”“思考與討論”等小欄目,對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科學(xué)素質(zhì),提高教學(xué)效果都具有十分重要的意義.以下是筆者在近幾年的教學(xué)實踐中所獲得的一些體會.

一、利用教材常規(guī)內(nèi)容,開展創(chuàng)新學(xué)習(xí),啟動學(xué)生創(chuàng)新意識

利用教材中的常規(guī)內(nèi)容,開展創(chuàng)新學(xué)習(xí),打破“創(chuàng)新”的神秘感,啟動學(xué)生創(chuàng)新意識,是一項經(jīng)常進(jìn)行的創(chuàng)新學(xué)習(xí)活動.在“恒定電流”一章講“電壓表和電流表”一節(jié)時,教材中直接指出“電流表的滿偏電流一般都比較小,測量較大的電壓時要串聯(lián)分壓電阻把電流表改裝成電壓表;測量較大電流時要并聯(lián)分流電阻把小量程的電流表改裝成大量程的電流表”,教材中這十分簡樸的一句話,給我們師生留下了很大的創(chuàng)新學(xué)習(xí)的思維空間:這種改裝的基本原理是什么?(即前課所學(xué)串聯(lián)分壓和并聯(lián)分流原理),前人是怎樣想到這個辦法的?(其實就是基本規(guī)律的重新組合與遷移應(yīng)用),假如你生活在兩表尚未出現(xiàn)的年代,你能對兩表進(jìn)行改裝嗎?對已有的兩表你還有什么改進(jìn)意見嗎?對后面兩個問題學(xué)生雖不能肯定回答,但都會認(rèn)真地、甚至是激烈地進(jìn)行思維.隨著每一個問題的提出,學(xué)生中都會有一番積極的思考和一陣強(qiáng)烈的呼應(yīng),學(xué)生主體對教學(xué)的參與,已從課堂表層的熱烈,深入到思維層次的活躍.這種學(xué)生主體的自主探索與思考,不正是創(chuàng)新學(xué)習(xí)所追求的境界嗎?隨后直接以“問題”的形式提出“應(yīng)當(dāng)怎樣設(shè)計簡易多用表的整個電路呢?”循著“怎樣設(shè)計”這一思路,利用前面已有的兩表改裝的知識,學(xué)生容易理解“直流電流擋”和“直流電壓擋”的設(shè)計,而在歐姆擋的設(shè)計中,可以提出上述幾個問題,同樣能引發(fā)學(xué)生積極的甚至是“痛苦”的思維活動,但最終總能使學(xué)生思維統(tǒng)一到一個共同點,即利用已學(xué)過的閉合電路歐姆定律的知識,在已有電流表的基礎(chǔ)上,根據(jù)[WTBX]I=ε/(r+R璯+R+R瓁),即可知I與R瓁[WT]的對應(yīng)關(guān)系,并據(jù)此設(shè)計出相應(yīng)電路,這樣又讓學(xué)生從中體會創(chuàng)新“成功”后的喜悅.類似的物理學(xué)基本規(guī)律在生產(chǎn)、生活中的創(chuàng)造性思維,在現(xiàn)行教材中比比皆是,可以說是構(gòu)成豐富多彩的創(chuàng)新教育素材,任憑師生發(fā)掘選用.只要選準(zhǔn)切入點、抓住時機(jī)、善于啟發(fā),學(xué)生積極的思維活動中,必能摩擦出“創(chuàng)新”的思維火花,這將有助于打消學(xué)生對創(chuàng)新的神秘感,這對啟動學(xué)生心靈深處的創(chuàng)新意識,是十分重要的.

二、巧用“閱讀材料”,開展創(chuàng)新學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新精神

現(xiàn)行教材中“閱讀材料”主要是介紹與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的物理史料或聯(lián)系實際的知識,這部分內(nèi)容是編者精心編寫而成的,集科學(xué)性、思想性、教育性和文學(xué)性于一體,不僅有利于學(xué)生開闊視野,豐富知識,而且有益于提高他們的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)他們的自學(xué)能力.它雖然在應(yīng)試教育中派不上用場,卻可以在素質(zhì)教育和創(chuàng)新學(xué)習(xí)中大顯身手,同樣是素質(zhì)教育、創(chuàng)新學(xué)習(xí)的極好素材.對這一素材的恰當(dāng)使用,能激勵學(xué)生的創(chuàng)新精神,進(jìn)而產(chǎn)生意想不到的創(chuàng)新學(xué)習(xí)效果.第八章《電場》“電容器”后的閱讀材料“電容式傳感器”,因為高考不涉及,所以一般被當(dāng)作常識一讀了之.其實,這里介紹的用來測量角度[WTBX]θ、測量液面高度h、測定壓力F、測定位移x[WT]的各種裝置,不僅僅是介紹了傳感知識本身,這同樣給我們留下了極大的創(chuàng)新思維空間.教師應(yīng)安排必要的時間,給予學(xué)生創(chuàng)新學(xué)習(xí)的機(jī)會.創(chuàng)新學(xué)習(xí)就是要激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新精神,該閱讀材料指出了將“非電物理量轉(zhuǎn)換電學(xué)量”這一傳感器的本質(zhì),將學(xué)生的思維帶入十分廣闊的創(chuàng)造天地.學(xué)生可以沿著日常生活、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療衛(wèi)生等許多方面向人們提出的各種新要求、新功能去展開思維,思考怎樣運(yùn)用所學(xué)物理基本規(guī)律,創(chuàng)造出新的儀器或器具.

三、將教材中既定的物理觀點轉(zhuǎn)化為問題,促使學(xué)生思考與創(chuàng)新,培養(yǎng)創(chuàng)新能力

在課堂教學(xué)中教師還可以把教材中既定的物理觀點轉(zhuǎn)化為問題,以展現(xiàn)知識的發(fā)生和發(fā)展過程,借助具有內(nèi)在邏輯關(guān)系的問題設(shè)計,促使學(xué)生思考,逐步培養(yǎng)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力,使學(xué)生成為知識的主要建構(gòu)者.

比如,在學(xué)習(xí)“簡諧運(yùn)動”知識以后,筆者有意識地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思體驗:在生活中你還看到哪些簡諧運(yùn)動現(xiàn)象,有沒有想過它與勻速圓周運(yùn)動是否有關(guān)系?有一位學(xué)生在觀察分析了農(nóng)村的磨盤的工作過程后意識到:一個勻速圓周運(yùn)動的物體的投影是簡諧運(yùn)動,并由此聯(lián)想到直線的簡諧運(yùn)動也能夠轉(zhuǎn)化為圓周運(yùn)動,從而弄清楚了內(nèi)燃機(jī)的工作過程,當(dāng)筆者讓他給同學(xué)們講他的研究發(fā)現(xiàn)后,學(xué)生反映積極,很多人受到啟發(fā),有兩位學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)的“力的合成與分解”知識,弄清楚了他們家鄉(xiāng)的河上那條奇妙的渡船的工作原理(這條船不用人或機(jī)械的動力卻能將人渡過河),并做出了實物模型,演示了這一現(xiàn)象,收到了很好的效果.可見,這種反思性再體驗活動可以使學(xué)生思考問題的濃度和廣度得到加強(qiáng),使其思維空間得到拓展.

四、發(fā)掘習(xí)題資源,加強(qiáng)解題訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

教材的編者在習(xí)題選擇上可謂煞費(fèi)心思,很多題型是來自實際的應(yīng)用物理題,題目的知識性、趣味性很強(qiáng),使學(xué)生再也沒有空洞的感覺,而是把知識實實在在地與活生生的事物聯(lián)系在一起,如靜電分選的原理、高頻焊接、電磁流量計等.這些精心挑選的題目教師應(yīng)當(dāng)充分揭示、發(fā)掘這些題目對創(chuàng)新學(xué)習(xí)的意義、作用,通過訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.因為我們的目標(biāo)不是把學(xué)生培養(yǎng)成為解題機(jī)器,而是將其培養(yǎng)成具有創(chuàng)新能力的人,在《磁場》一章的B組習(xí)題中,對于速度選擇器、質(zhì)譜[HJ3.1mm]儀、磁流體發(fā)電機(jī)等問題,就不應(yīng)把重點放在布列議程及其計算解答上,而應(yīng)當(dāng)放在前人是怎樣把物理基本規(guī)律用于該裝置的思維啟發(fā)上,哪些是已知基本原理?每一種裝置的“創(chuàng)新”之處何在?其中課本特別指出“磁流體發(fā)電是一項新興技術(shù)”,這無疑給我們青年學(xué)生留下了施展創(chuàng)新才華的時間和空間.這表明,從現(xiàn)在起就培養(yǎng)創(chuàng)新能力,顯得多么重要.可以肯定地說,把習(xí)題當(dāng)作創(chuàng)新學(xué)習(xí)資源來發(fā)掘,比起只當(dāng)作計算題來解答,對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),不知要強(qiáng)多少倍.同樣,電磁流量計等,都是教材編者精心選擇、特意安排的.對這些問題的發(fā)掘與處理,與前述磁場中習(xí)題的處理一樣,定將收到異曲同工之效.教材習(xí)題中的這種創(chuàng)新學(xué)習(xí),也是俯拾即是的.只要我們恰當(dāng)發(fā)掘處理,對學(xué)生能力的培養(yǎng),其作用是十分明顯.

從某種意義上講,物理教材是現(xiàn)代科技進(jìn)步的一面鏡子,但由于客觀的原因,教材對當(dāng)今高新科技成果的反映,常常會滯后一段時間,這是可以理解的.作為物理教師,我們不能消極等待教材中有了反映,才讓學(xué)生去學(xué)習(xí).因為這樣,將使現(xiàn)在的在校學(xué)生——未來的建設(shè)者失去許多創(chuàng)新學(xué)習(xí)的寶貴機(jī)會,因此及時地、恰當(dāng)?shù)剡x擇一些當(dāng)今高科技成果介紹給學(xué)生,作為現(xiàn)行教材的一種補(bǔ)充和延伸,是十分必要的.也需要教師留心挖掘其蘊(yùn)涵,用以鼓勵學(xué)生的創(chuàng)新熱情.能對“創(chuàng)新學(xué)習(xí)”產(chǎn)生強(qiáng)烈的推動作用,對學(xué)生創(chuàng)新熱情的引發(fā),其中期、長期效果不可估量.結(jié)合教材《機(jī)械波》一章“聲波”一節(jié)的有關(guān)內(nèi)容,筆者特意將“高強(qiáng)度超聲波聚焦刀”治療腫瘤的事例介紹給學(xué)生,盡管該項技術(shù)仍在不斷完善之中,但因其時間、空間與學(xué)生相當(dāng)貼近,學(xué)生倍感親切,更為這一發(fā)明而鼓舞、喝彩,這樣引發(fā)出的創(chuàng)新熱情,對學(xué)生終身發(fā)展產(chǎn)生積極的影響.而“高強(qiáng)度超聲波聚焦刀”的原理,學(xué)生不難從具有波動性的光的會聚、波的聚焦、能的轉(zhuǎn)化等知識中,輕松加以理解.而這一成果中反映出來的“敢為天下先”的創(chuàng)新熱情,才是學(xué)生的一筆巨大精神財富.類似材料在各種科技報刊中常有介紹,把它們作為教材的必要補(bǔ)充,對推進(jìn)創(chuàng)新學(xué)習(xí)的深入開展,是必不可少的.

(責(zé)任編輯:黃春香)