培養學生創新能力的物理作業設計

摘要：素質教育要以培養學生創新能力和實踐能力為重點，當前各種教育改革實踐相繼開展，本文通過闡述高中物理作業形式在開放性、想象性、探究性、實踐性、以及開發教材課后作業資源五個方面的改革設計，探討對學生創新能力的培養，從而更好地實現高中物理教學從掌握物理知識向培養學生能力方向的轉變。

關鍵詞：高中物理；作業設計；創新能力

中圖分類號：G633.7 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）24-0090-03

高中物理作業過程一般都是在學生獨立情形下完成的，這對培養學生獨立思考、創新能力有獨特的效果。因此，作為一名物理教師探討如何通過物理作業設計這一手段培養學生的創新能力，這是一個具有現實意義的物理教研課題。我在教學實踐中，通過對高中物理作業形式的改革，深刻地認識到物理作業不僅能起到復習和鞏固知識的作用，還能大大激發學生學習物理的興趣，提高創新意識與創新能力。下面就本人實踐中的做法做一個小結供同行們參考。

一、設計開放性物理作業，發展學生個性，為培養創新能力打基礎

學生的個性是創新能力的基礎，傳統教育中統一作業形式、要求，嚴重地束縛了學生的個性發展，限制了學生的創新意識，更談不上培養學生的創新能力。開放性物理作業就是盡可能地增加現實情境，把學生的目光引向家庭、社會和大自然，用不同的視覺去洞察生活中的物理現象，去解釋日常生活中遇到的物理問題。這樣即可加深學生對所學知識的理解，激發學生對物理學習的濃厚興趣，還能展示學生學習過程的個性體驗，發展學生的個性。例如我在教學高中《物理》必修2（山東科學技術出版社）第5章“萬有引力定律及其應用”時，結合我國神州9號載人飛船發射成功的偉大成就，設計一系列開放性作業：①收集有關神州7號、9號飛船的資料，并將其與物理原理相關的知識做一整理，找出兩艘飛船的異同點；②在神州7號飛船發射、運行、回收期間，收集有關發射、回收階段艙內情況和飛船運行軌道的相關報道，并試著去解釋；③收集神州7號的研制、準備工作和發射、回收情況的資料。作業要求：學生可以根據自已的興趣愛好，從不同角度，任選一個與物理有關的神州飛船問題進行收集與研究，收集完成后在課堂上進行交流。交流后整理成較為完整的書面材料上交。從課堂交流和上交的作業來看，學生根據自已的喜歡問題，從各個不同的角度對飛船的多項內容進行了分析與討論，每一份作業都充滿著不同學生的個性。他們在課堂上進行作業交流時熱情高漲，個性得到充分展示。

二、設計想象性物理作業，放飛學生的思維，培養學生創新能力

想象是創新前提，沒有想象力的人是談不上有創新能力的。著名的“O”測試實驗很典型地暴露了我們教育的弊端，一個幼兒園的孩子面對“O”有許多答案，到了越高的年級學生答案卻越少。這說明長期以來的學校教育或多或少地抑制了學生思維的放飛。針對這一現象，我在物理教學過程中有意識地設計一些想象性作業，以培養學生的想象能力。如：在學習了高中《物理》必修1（山東科學技術出版社）第4章第3節“摩擦力”之后，我布置了這樣一道想象性作業：請同學們從日常的衣、食、住、行等方面設想一下，假如沒有摩擦力，我們的生活將會變成什么樣子？這樣的想象性作業可以充分發揮學生的想象思維，從而提高學生的創新意識與能力。

三、開發教材課后作業資源，培養學生的創新能力

我們提倡作業形式的靈活性和多樣性，這樣有助于培養學生的創造力，但這并不意味著要拋棄教材的課后作業資源，我在平時的教學中，注重挖掘教材的課后作業所蘊涵的豐富內容。通過改變問題的提法、變換條件或結論等方法，對原有習題的深度與廣度進行拓展。如：高中《物理》選修理3-2（山東科學技術出版社），第8頁作業第3題：如圖所示，條形磁鐵以速度v向螺線管靠近，下面幾種說法正確的是：①螺線管中不會產生感應電流；②螺線管中會產生感應電流；③只有磁鐵速度足夠大時，螺線管中才能產生感應電流；④只有磁鐵的磁性足夠強時，螺線管中才會產生感應電流。

將上述問題反過來提問：如果線圈中有感應電流，那么，磁鐵可能的運動的方向是怎樣的？顯然改變問題的提法，原有習題的思維訓練廣度大大增加，更加有利學生發散思維的培養。

四、設計探究性物理作業，提高學生創新能力

傳統的作業形式只是學生鞏固、理解課堂上所學知識的一種手段。而探究性作業是指學生通過自己的大腦去獨立思考、探究，不斷發現事物變化的起因和內部聯系，它不僅關注鞏固知識與技能，更關注學生的興趣、個性和創新意識。在物理課堂教學中，有些知識由于受學生已有知識的限制，使得這些新知識在有限的課堂時間內無法繼續探究下去，而作為教師切不可將其扼殺，教師可以通過作業的形式鼓勵學生在課外繼續探究。例如，我在講完高中《物理》選修3-4第1章第3節“單擺”（山東科學技術出版社）后，布置了這樣的課外探究性作業：請問除了用單擺測重力加速度外，還有什么方法可以測重力加速度？要求給出實驗原理、實驗裝置、實驗過程及數據處理，同時分析哪一個實驗最方便。學生通過課外積極思考、查閱資料得出多種方案，如方案一：分別用天平和彈簧測力計測出某物體的質量和重力，則有g=■；方案二：將鋼球從高h處自由下落，用秒表測出下落時間為t，則有g=■；等等。通過對一個問題多種解決方法的探究，拓寬學生解決問題的思路，開闊了學生的視野，對發散思維的培養起到很好的作用。這樣的探究性作業形式既充分調動了學生完成作業的積極性，激發了學生的創新意識。

五、設計實踐性物理作業，培養學生的創造思維，提高學生的創新能力

新課程倡導學生在“做中學”，我在教學中經常有意識地布置一些實踐性物理作業，讓學生在動手實踐的過程中培養創新能力。如我在講完高中《物理》選修3-1第3章“恒定電流”（山東科學技術出版社）后，我就會讓學生動手制作一個實用的調光臺燈，以實物形式保留作業的成果。由于學生在制造一個小產品時都要經歷設計方案、選擇材料、制造加工、調試、美化包裝等一系列過程，而這個過程正好與生產生活中開發創造產品的過程相近。這樣的制作過程，可以說學生收獲的不僅僅是一件產品，而是一種思維、一次獨立創造的體驗。高中物理電學跟我們的生活聯系十分緊密，學完高中《物理》選修3-2第3-4章“交變電流”和“遠距離輸電”（山東科學技術出版社）后，我就會布置一道社會實踐性物理作業，讓他們走出課堂，用物理的知識和創新思維方法去分析解決現實問題。從而獲得豐富的生活經驗與深刻的學習體驗，有利于發展學生的思維廣度和深度，從而提高學生的創新能力。今天科學技術迅猛發展，社會需要我們的學生不但應該具有更主動的學習精神和更強的自學能力，更應該具有一定的創新意識和能力。通過高中物理作業設計的探索，讓我深深地意識到傳統的作業形式存在極大的弊端。而以新課程理念為指導的高中物理作業形式的開發與改革，使物理作業除了復習和鞏固知識的作用外，又賦予它培養學生創新能力的新功能，這對提高學生完成作業的興趣，激發學生的學習熱情，調動學生學習物理的積極性是有很大益處的。教師在教學中如果能有意識、持之以恒地設計開發一系列有助于培養學生創新能力的作業形式，這對培養高素質創新型人才，有著積極的推動作用，也將使我們的物理教學能夠真正地從讓學生掌握知識向培養學生能力的方向轉變。

參考文獻：

[1]廖伯琴.高中《物理》必修1、2，選修3-1、2、4[M].山東科學技術出版社，2011.

[2]孫越.“輻射式”物理習題教學模式的研究[J].物理教學（上海），2007，（7）.

[3]鄧志文.高中物理作業模式的探究[J].中學物理教與學（北京），2005，（1）.