物理教學中學生創新能力的培養

李素蓮

山東省膠州市第一中學 山東青島 266300

物理教學中學生創新能力的培養

李素蓮

山東省膠州市第一中學 山東青島 266300

眾所周知，素質教育的核心是培養學生的創新精神和創新能力。我們作為教師有意識地對學生進行創新教育是時代賦予我們的責任，創新決定著一個國家和民族的綜合實力和競爭力。胡錦濤總書記也曾經在全國教育會議上指出：“面對世界科技飛速發展的挑戰，我們必須把增強創新能力提到關系中華民族興衰存亡的高度來認識，大力進行知識創新和科技創新的能力教育。這是全面推進我國現代化事業的必然選擇，也是中華民族自立于世界民族之林的根本保證。”物理學是一門實驗科學，它產生于人類改造自然的實踐中，反過來人類又應用物理知識去解釋自然現象并改造自然，其知識點和教學手段無不蘊含著創新的素材。因此在物理教學中不但要讓學生學到知識，更重要的是要培養學生汲取知識的能力，進而培養起創新能力。

一、進行探究式教學，培養學生的創新感知能力

創新來源于對事物的興趣。若一個人對某一個問題沒有任何興趣，那他就不會有創新的欲望。在傳統的教學活動模式中，教師講，學生聽；教師問，學生答。學生的學習缺乏激情和沖動，毫無興趣可言。而在探究式教學中，學生是學習的主體，教師是組織者、指導者、參與者，在這一教學活動中，學生的主觀能動性得以充分調動，好奇心驅使著他們對事物和現象產生了濃厚的興趣。所以學生就會全身心地投入，專心致志地思考和實踐。當在探求的過程中有了一個又一個新的發現，學習也就越來越自信，最大限度地激發了學生的探索精神和創造性思維的形成。

例如在講自由落體運動時，筆者讓學生準備了如下器材：石塊、大小紙片、小紙團。讓學生先進行以下3方面的實驗：

1.石塊和紙片同高同時釋放下落。

2.小紙片和大紙片同高同時釋放下落。

3.小紙團和石塊同高同時釋放下落。

要求學生仔細觀察實驗現象，認真思考教師提出的問題，并仔細閱讀教材內容，再與亞里士多德的觀點對照。然后帶著疑問觀察教師做的牛頓管自由落體實驗：鐵塊和羽毛同時下落的過程。最后學生自己總結出物理概念、規律，教師可以對學習的重點、關鍵和學習方法加以點撥。這種探究式學習，使學生親歷了研究物理現象和規律的過程，啟發學生自己去思考、推理、判斷、總結，從中享受到了成功的愉悅，提高了學生的自信心和堅實品質，培養了學生的創新感知能力。

二、鼓勵質疑，培養學生的創新想象能力

想象力是創造力的基礎。沒有想象，就談不上創造。愛因斯坦說過這樣的一句話：“想象力比知識更重要，因為知識是有限的，而想象力概括世界上的一切，推動著進步，并且是知識進步的源泉。”人類一旦失去想象力，創造力便隨之枯竭了。因此在教學過程中，筆者特別注重這一點，經常根據不同的知識點鼓勵學生勤思多問，大膽質疑，敢于想象，培養了學生的想象思維和創新想象能力。

例如：通過奧斯特實驗分析可知，既然利用電流可以獲得磁場，有的同學大膽提出設想：利用磁場是否也可以獲得電流呢？

再如：在進行“溫度計”教學時，就有學生向筆者提出過這樣的問題：常用的溫度計有水銀溫度計、酒精溫度計和煤油溫度計，它們都是根據液體熱脹冷縮的原理制成的，水也是液體，為什么溫度計里不裝水呢？教師可以引導學生并與學生一同想象分析解決此問題：第一，水的比熱比較大。由公式△＝Q吸／cm可知，質量相等的不同液體升高的溫度跟物質的比熱成反比。物體的溫度變化越大，它的熱脹冷縮的現象就越顯著。第二，水有反常膨脹現象。水在0～4℃之間是熱縮冷脹的，這樣就無法標出0～4℃之間的刻度。第三，由于水的凝固點是0℃，在一個標準大氣壓下水的沸點是100℃，更不能測出0℃以下或100℃以上的溫度。這樣既解決了問題，又鞏固了已掌握的知識。教學中筆者還經常設置一些疑問激發學生展開想象的翅膀。如：沒有摩擦力的世界是怎樣的？沒有重力的世界是怎樣的？若人變成磁體，世界是何情景？這種想象思維的獨特性、新穎性和靈活性構成了學生的創新和創造能力。

三、巧設問題情境，培養學生的創新思維能力

所謂巧設問題情境，就是教師在物理課堂教學中精心設計一定的環境，使學生面臨某個迫切需要解決的問題，引起學生概念的沖突，感到原有知識的不足，造成認知的不協調，從而激起學生疑惑、驚奇、詫異的情感，激發興趣，進而產生積極探索的愿望。如：在講“燈的亮度取決于燈消耗的實際功率的大小”時，筆者做了這樣的實驗：將40W與100W的2只白熾燈串聯后接在220V的電路中，讓學生觀察2只燈的亮度。在學生的原有認知中，似乎應該是100W的燈較亮一些。而實驗現象卻是40W的燈較亮，100W的燈幾乎不亮。頓時學生在唏噓不已、十分困惑中展開了積極討論，思維異常活躍。與此同時，在教學中筆者還非常注意結合所學的物理知識，隨機提出一些問題讓學生思考。如：日食、月食、影子的成因是什么？人的影子為什么早晚長、中午短？“死海不死”的原因是什么？“人象之爭”中翹翹板的力學原理是什么？“彎弓射大雕”過程中，機械能如何轉化，等等，激發了學生的求知欲、上進心，注入了創造動力，培養了學生的創新思維能力。

四、開展第二課堂，培養學生的創新實踐能力

觀察、實驗是研究物理學的最基本的方法，是培養學生創新能力的最佳途徑。教學過程中筆者讓學生多觀察、多參與、多動手，在認識的基礎上探索規律，理論聯系實際才能使學生迸發出創造的火花。筆者在教學中，經常根據學生知識基礎，精心設計趣味物理實驗讓學生來完成。如：“飛機投彈”“紙鍋燒水”等。還在學了《密度知識的應用》之后，讓學生通過實驗來鑒別一件小工藝品是不是純金的，要求先設計出實驗方案，再動手進行操作，然后討論有幾種鑒別方法，比較哪一種實驗可信度最高，這樣做較好地激發了學生的學習興趣，鍛煉了學生的動手操作能力。科技小制作，小發明活動帶有很強的實踐性、社會性和科技性，有利于學生德智體的全面發展，可以促使學生把動手與動腦、實踐與探索、學習與創造、基礎知識與科技信息密切結合起來，培養學生各方面的能力。在日常教學活動中筆者經常根據學校的實際情況，積極組織學生利用課外活動時間開展科技制作活動，引導學生利用廢舊材料制作針孔照相機、潛望鏡、平行光源、電鈴、密度計、小天平、量筒、杠桿、潛水艇等實驗儀器或模型及樓梯電動開關電路等；對原有的實驗裝置進行改進和創新等。通過這些科技活動的開展，既鍛煉了學生的科技制作能力，又培養了學生的創新實踐能力。

五、結束語

通過多年來不懈地探索嘗試，學生的創新意識明顯增強，創造性思維得到進一步強化，動手操作能力有了很大提高，逐步培養了勇于創新的好習慣。實踐證明：在物理教學中培養學生的創新能力是時代的需要，民族的需要，也是21世紀合格人才素質的需要。

2010-11-10

李素蓮，本科，中教一級。