培養學生的創新能力

【摘 要】利用教材、實驗教學、習題教學、開展研究性學習活動等方式來提高學生的創新能力。

【關鍵詞】培養 利用 教材 實驗 習題 研究性學習 創新能力

【中圖分類號】G420 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2012）05-0024-01

在進一步深化素質教育的今天，隨著課程內容的綜合性、彈性加大，教材教參給教師留有的余地加大，教師應該結合創新教育的精神，在物理教學中加強對學生創新能力的培養。本文就以下幾個方面談談中學物理教學中如何培養學生的創新能力。

（一）利用教材培養學生發現問題的能力培養創新意識

新教材為學生提供了很多可以發現問題的材料，目的是讓學生通過對這些材料的研究發現問題，培養學生發現問題的能力。因此，在教學過程中我們應引導、鼓勵和培養學生在學習過程中大膽質疑，敢于爭辯，勇于發表自己的見解。首先我們應該引導學生發現問題，例如：學習完“原子的核式結構的發現”一節后，讓學生根據經典電磁理論計算電子繞核運動的速度、頻率，并告訴學生：如果電子繞核運動時輻射電磁波的頻率等于電子繞核運動的頻率，并結合能的轉化和守恒定律判斷原子輻射電磁波的頻率的特點，并與原子輻射電磁波的頻率的實驗數據對照。想一下為什么?這樣設問不僅可以培養學生發現問題的能力，而且又為下節學習埋下了伏筆。其次我們還應該利用教材培養學生發現問題的意識，鼓勵學生自己發現問題。例如，在講授“玻爾理論”時，我讓學生掌握知識的同時，特別指出玻爾如何打破過去框框，發現問題，提出新的假說的過程和方法，并指出只有這樣，才能創造發明出新理論和新產品，這樣可以消除學生唯書、唯上、唯古、唯師的傾向，增強學生質疑的信心，培養學生創新意識。

（二）實驗教學是物理教學激發創新欲、重要基礎和手段

實驗不僅對激發學生學習興趣，提高實踐能力具有不可替代的作用，而且也是為學生創設創新氛圍，培養創新意識、創新思維、創新能力，提高科學素質的有效途徑。在物理實驗教學中，不僅要讓學生學會實驗的具體做法，掌握一些基本的實驗技能，還要引導學生學會研究物理問題的實驗方法，為培養他們的物理創新能力打下良好的基礎。如常用的間接測量的實驗方法、“控制條件”的實驗方法、“以大量小”的實驗方法、測量微小量的“疊加法”、“替代法”和“比較法”等。教師通過選擇典型的實驗(可充分利用教材中的小實驗、學生實驗等內容)，通過多種實驗方案的設計、討論和辨析來培養學生的物理創新能力。

另外，教師可以把某些學生實驗和演示實驗設計為探索性實驗，使之達到不同層次的創新能力培養目標。探索性實驗教學較課堂教學有更廣闊的活動空間和思維空間，可以激發和滿足不同層次學生的探索與創新欲望。學生在自己“探索”物理規律的實驗過程中可以把動手和動腦結合起來，鍛煉和培養自己的創新能力。教師應選取合適的、需要探索的問題作為實驗內容，在教學中可以利用新舊知識間的聯系提出需要解決的問題，并設計一系列有針對性、啟發性的問題作為鋪墊，設計問題時應充分滲透創新能力的培養。例如，在驗證機械能守恒的實驗時，可以啟發學生思考，你能否利用現有裝置測定當地的重力加速度？你還能設計幾種測定當地重力加速度的方法？在學生電學分組實驗中，在掌握實驗原理的基礎上，允許學生用不同的器材、不同的實驗步驟進行操作實驗，可以極大地提高學生學習物理的興趣，發展學生的個性，活躍學生的創新思維。

（三）習題教學是培養學生實施創新行為一個有效途徑

習題教學要跳出“題海戰術”的誤區，要能使學生盡量從不同的角度，運用不同的方法來分析解決同一問題，運用一題多解、一題多變等形式使學生從單一的思維模式中解放出來，這樣學生再見到新類型的問題時，就能以發散思維或集中思維等自己的創新方式來解答問題。

教師要充分挖掘教材在培養與訓練創新能力方面的內涵，設計恰當的物理問題，這些物理問題應滿足如下要求：一要有適當的難度，二要在教和學兩方面富有探索性，三要能培養與訓練學生的創新能力。在教學中要啟發學生自己發現問題，自己解決問題，使學生逐漸養成獨立獲取知識和創造性地運用知識的習慣。如在解答習題和演示實驗的過程中，教師要避免直接把結論灌輸給學生，而是要對學生提出分析題目所提供的情境的物理過程、觀察實驗現象等的具體要求，并給學生以適當的思考時間，使他們獲得“親自得出研究結論”的創新機會，在實施創新行為的過程中發展能力。

在解決問題，特別是解決實際問題的過程中，學生的創新能力將得到進一步地訓練和發展。當然，這類題目絕對不是靠簡單的死記硬背書本知識和套用物理公式就能解決的，而是需要從創新的角度，運用創造性思維來解決。如這樣一道題：一同學要把懸掛在天花板上的兩根細繩系在一起，但這兩根細繩相距很遠，他無法同時把它們抓住；房間里只有一把椅子和一把鉗子，此同學嘗試用椅子來解決問題，但未能成功，那么該怎么辦呢?能否運用學過的物理知識來解決此問題呢?鉗子可以起什么作用?……學生經過思考，也許會想到利用單擺的知識：把鉗子系在一根繩子的下端，使其擺動，然后抓住另一根繩子站到二者的中間，待第一根繩子擺過來時把它抓住，這樣就可以把二者系在一起了。這類問題，既鞏固了所學的知識，又培養了學生的創新能力。

（四）開展研究性學習活動，促進學生創新能力的進一步發展

開展研究性學習活動，通過研究性的方法，使學生從不同的角度認識到物理概念所反映和揭示的物理本質，認識一類物理現象的本質屬性。認識到揭示物理現象的物理概念、反映物理過程的物理規律，是構成物理大廈的基石，所以說只有正確理解物理概念，才能深化物理規律的理解；反過來，也只有深刻理解物理規律，才能真正掌握相關物理概念。如果把物理概念比作網上的結點，則物理規律相當于結點間的連線。為此抓好物理概念規律的教學，運用聯系的觀點來分析物理問題，通過實驗發現、驗證并總結出物理規律，進而以物理定律為中心，深刻、完整地理解物理概念，在應用中鞏固并掌握物理規律，從而使整個知識以概念為基礎，以規律為中心，通過問題的解決實現方法論的深化，促進能力的提高。在開展研究性學習的課堂教學中，注重概念形成的階段性，不能將一個龐大的對象列入研究的目標，注重研究對象的具體性，目標的指向性和階段性，不應脫離學生已有的知識經驗，既有研究的興趣，又有可持續性研究的可能。

結合中學物理教學開展研究性學習，學生接觸到大量的實際問題，學生在自主活動中，提高應用所學知識解決實際問題的能力。例如幾乎所有的課題研究，首要的一步是收集信息資料。有的從圖書館獲取資料，有的從網上獲取信息，有的采訪專家，有的編寫問卷調查表，有的通過實驗獲取數據。第二步是處理信息資料。或做出統計，或制成圖表。第三步就是加工信息資料。因此研究性學習不僅培養了學生收集、處理和加工信息資料的能力，更重要的是培養了學生的創新思維和促進了學生創新能力的發展。