淺談物理教學中如何培養學生的創新能力

摘要:隨著素質教育的不斷推向深入，培養學生的創新能力已成為我國教育的重點，而課堂教學則是培養學生創新能力的主要陣地。筆者結合自己20多年的物理教學經驗，提出了在課堂教學中培養學生創新能力的一些具體途徑。

關鍵詞:物理學;物理教學;創新能力

以物理概念和物理規律教學為主線的教學思想，在我國物理教學的發展歷史上積累了相當豐富的教學經驗，而學生應用物理知識解決實際問題的能力和創新能力的教育卻被忽視了。創新是一個民族的靈魂，培養創新人才是知識經濟時代對人才培養的客觀要求。創新沒有固定的模式和教材，如何培養學生創新精神和創新能力是廣大教育工作者迫切需要解決的問題。筆者結合自己20多年的物理教學經驗，提出了在課堂教學中培養學生創新能力的一些具體途徑。

一、 創造民主、和諧的課堂氛圍是前提

在教學活動中，教師要注意創造一種良好的課堂氛圍，讓學生在和諧、民主的環境下與教師互動，使師生交往的心理狀態達到最佳水平。比如，組織學生對某一問題開展專題大討論、開展科技小制作等。教師要利用這種和諧的氣氛去培養學生的思維，當學生的思維活動和討論超出教師所期望的軌道時，教師不要強行將學生的思維拉到自己的思維模式上來，束縛學生的創新思維，而要鼓勵學生大膽質疑，對一個問題進行多角度思考，提倡“節外生枝”，歡迎學生在課堂上與自己討論。對學生提出的不同觀點，教師不要簡單地否定，要引導學生仔細求證其觀點是否正確。這樣做可以保證學生學習的積極性，使其樹立獨立學習和創新的自信心，享受獲得成功的喜悅。

二、 依據學生實際和教材特點進行教學是切入點

在教學過程中，要從學生的角度，以學生的眼光來審視所遇到的問題，因為每一個小小的問題對學生來說都是一次難得的培養創新意識和創新能力的機會。教師要在挖掘教材的基礎上，精心設計有利于培養學生創新能力的切入點，比如，在講授《毛細現象》時，我有意問學生，毛細管內徑越小，管中水面上升越高，能否將細管插入粗毛細管中，將水一級一級提升到更高的高度?水能否從細管中流出?學生頓時興趣盎然。有的學生還回家用吸管、損壞的溫度計等做起了實驗。再如，在《平拋運動》一節中，將一小球平拋，另一小球同時做自由落體，它們是同時落地，你怎樣知道它們是同時落地?你有何辦法去測量它們是同時落地?學生們想出很多方法，雖然有些方法不可行，但激發了學生的創新意識和躍躍欲試的探索精神。所以在教學中教師不要放過任何一個可以引起學生積極思維的切入點，這些切入點可以是教學的重點、難點、演示實驗，也可以是物理學家的創新經歷和體驗，或者是學生自己的創新成果，以此激發學生的求知欲和創新意識。在教師的帶動下，學生逐漸地能夠發現問題，并敢于提出問題，勇于解決實際問題。

三、 物理實驗教學是重要途徑

實驗教學是實現知識與能力、理論與實際相結合的主要教學形式，是訓練技能、培養科研能力的有效途徑。實驗不僅對激發學生學習興趣、提高實踐能力具有不可代替的作用，而且也是創設創新氛圍，培養創新意識、創新思維、創新能力的有效途徑。我認為在實驗教學中應重視以下幾點:

1. 簡易實驗不可忽視

簡易實驗簡單易行，貼近自然，容易激發學生的好奇心和做實驗的欲望。比如，在進行《自由落體》教學時，我們進行如下系列實驗:紙片下落，紙團下落，粉筆下落，然后再出示要動用抽氣機的毛細管。這樣從自然現象開始的有層次的實驗，使學生對空氣的阻力、自由落體發生的條件、不同落體和自由落體的差異等有了深刻的認識。

2. 想方設法創新演示實驗

演示實驗一般是教師在講臺上完成，學生被動地去觀察、記結論，這樣做不利于學生拓展思維空間、活動空間，也不利于激發學生探索和創新的欲望。為此，我對一些傳統的演示實驗進行了改進，比如“雙縫干涉實驗”，將光源改用激光，用硬紙板做成雙縫，教室的后墻作屏，其效果是在墻上呈現出很大的干涉條紋。讓學生從前向后移動硬紙板，墻上呈現不同的效果。這一實驗讓學生十分激動，為了進一步激發學生的興趣，又分別在兩條縫前分別放上紅色濾光片和綠色濾光片，結果墻上只有光亮，任何顏色的雙縫干涉條紋都不存在了。學生開始用各種理論去解釋，討論到恰當時再給出正確的解釋。通過此實驗拓展了學生探索和思維的空間，使學生從被動聽講變為主動索取，突出了學生的主體作用，也營造了一種融洽的課堂氣氛。

3. 變驗證性實驗為設計性實驗

實驗的設計是一項創造性的智力活動，比如“測量未知電阻Rx的阻值”，我將設計實驗的條件公布給學生，課題有以下兩種:第一，不限定接線次數，第二，限定只許接一次線，每個課題只有一只電流表或電壓表。顯然，這兩個課題都不能直接用伏安法來解決，書中也沒有現成的答案，因而需要進行設計。學生急于探尋結論的積極性立即被喚起，積極思考，通過思維加工和創造性勞動，最終獲得設計方案，然后，再將學生帶到實驗室去通過實驗檢驗自己的設計方案是否合理，得出誤差產生的原因以及誤差最小的最佳方案。學生目睹自己設計的成果被驗證，品嘗到了創新帶來的喜悅。

四、 建立知識網絡是關鍵

學生要具有創新的能力，必須在腦海中建立起物理知識的網絡。多年來，在教學中我采用“點、線、面”延伸的方法，引導學生建立知識網絡，收到了鞏固知識、提高創新能力的效果。點的延伸就是把知識點內涵進行深化和擴展。線的延伸就是知識點的外延，建立不同知識點之間的橫向或縱向的聯系，把各知識點連成一條線。面的延伸就是引導學生進行發散思維，找出與其知識點相關的知識范圍及方法，從整體上把握知識結構，增加思維的廣度。例如電場、磁場和引力場都是場但性質有別;直流電路、交流電路和磁路都是路而形似實異;質點、點電荷和點光源都是“點模型”但含義不同。再如，力的概念貫穿整個中學物理，以力為主線可引發力的分類、力的分析、力的合成和分解、力的相互作用、力的平衡和非平衡等，其中力與運動的關系體現在力的三大效應上:力的瞬時效應——產生加速度，力的時間積累效應——使動量變化，力的空間積累效應——使動能變化。教學中充分利用分析和綜合、比較和歸類、抽象和概括等思維方法，使知識和能力融為一體，促進學生創新能力的提高。

五、 物理學史教育是有效環節

創新意識是一種愿意發現問題、積極去探求的心理取向，是創新的動力源泉。我們在課堂教學中要滲透物理學史的教學，結合教材的有關內容，適時向學生介紹，讓有興趣的學生能更多地了解物理學家的一些奇思妙想，如瓦特由水沸騰時對壺蓋的震動現象受到啟發發明了蒸汽機;牛頓由蘋果落地發現了萬有引力定律;伽利略看到教堂天花板上掛燈的擺動提出了“擺的等時性”等。通過教育，使學生認識到科學無處不在，創造就在身邊，物理這門科學的每一步發展都離不開創新，科學發展過程就是創新過程，由此激發學生的創新意識。

(青龍縣祖山蘭亭中學)