物理模型教學(xué)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

彭啟云

摘 要：本文結(jié)合當(dāng)前教學(xué)教改的形勢(shì)和中學(xué)物理教學(xué)的特點(diǎn)，指出了實(shí)施創(chuàng)新能力教育與教育觀念轉(zhuǎn)變的關(guān)系，詳細(xì)地論述了物理模型的種類、特點(diǎn)和功能，提出了在中學(xué)物理教學(xué)中使用模型教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的新思路。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新能力；創(chuàng)新意識(shí)；物理模型

我國(guó)的中學(xué)物理教學(xué)十分注重系統(tǒng)知識(shí)的傳授，對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)可以說還很不夠。教師在教學(xué)中也較少考慮如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，在進(jìn)一步深化素質(zhì)教育的今天，教師應(yīng)該結(jié)合創(chuàng)新教育精神，在物理教學(xué)中加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。當(dāng)然，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)不是一蹴而就的，它是一個(gè)漸進(jìn)、長(zhǎng)期的培養(yǎng)過程。下面筆者主要想闡述一下在物理模型教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。在物理教學(xué)中實(shí)施創(chuàng)新教育，首先要解決的問題是教師教育觀念的轉(zhuǎn)變問題。

一、“物理模型”分析

學(xué)物理的目的在于認(rèn)識(shí)自然、把握自然。但是，自然界中任何事物與其他許多事物之間存在著千絲萬縷的聯(lián)系，并處在不斷的變化之中。面對(duì)復(fù)雜多變的自然界，人們?cè)谥盅芯繒r(shí)，總是遵循這樣一條重要的方法論原則，即從簡(jiǎn)到繁，先易后難，循序漸進(jìn)，逐次深入。根據(jù)這條原則，人們?cè)谔幚韽?fù)雜的問題時(shí)，總是試圖把復(fù)雜的問題分解成若干個(gè)比較簡(jiǎn)單的問題逐個(gè)擊破，或者把復(fù)雜的問題轉(zhuǎn)成比較簡(jiǎn)單的問題。基于這樣的一個(gè)思維過程，人們就創(chuàng)建了“物理模型”。可見，物理模型是指，物理學(xué)所分析、研究的實(shí)際問題往往很復(fù)雜，為了便于著手分析與研究，物理學(xué)中常常采用“簡(jiǎn)化”的方法，對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行科學(xué)抽象的處理，用一種能反映原物本質(zhì)特性的理想物質(zhì)（過程）或假想結(jié)構(gòu)，去描述實(shí)際的事物（過程）。這種理想物質(zhì)（過程）或假想結(jié)構(gòu)稱之為“物理模型”。“物理模型”的建立，是人們認(rèn)識(shí)和把握自然的一個(gè)典范，是先人的一種創(chuàng)舉。“物理模型”的建立是一個(gè)創(chuàng)造性過程，對(duì)物理模型的認(rèn)識(shí)和理解也是一個(gè)創(chuàng)造性的過程，一個(gè)培養(yǎng)創(chuàng)新能力的過程。可見，引導(dǎo)學(xué)生真正認(rèn)識(shí)和理解甚至建立“物理模型”，顯然是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力不可多得的途徑。

二、物理模型的特點(diǎn)

l.物理模型是抽象性和形象性的統(tǒng)一

物理模型的建立是舍棄次要因素，把握主要因素，化復(fù)雜為簡(jiǎn)單，完成由現(xiàn)象到本質(zhì)、由具體到抽象的過程，而模型的本身也具有直觀、形象的特點(diǎn)。

2.物理模型是科學(xué)性和假定性的辯證統(tǒng)一

物理模型不僅再現(xiàn)了過去已經(jīng)感知過的直觀形象，而且要以先前獲得的科學(xué)知識(shí)為依據(jù)，經(jīng)過判斷、推理等一系列邏輯上的嚴(yán)格論證，所以具有深刻的理論基礎(chǔ)，即具有一定的科學(xué)性。理想模型來源于現(xiàn)實(shí)又高于現(xiàn)實(shí)，是抽象思維的結(jié)果，所以又具有一定的假定性，只有經(jīng)過實(shí)驗(yàn)證實(shí)了以后才被認(rèn)可，才有可能發(fā)展為理論。

三、物理模型教學(xué)中的應(yīng)用

第一，利用“物理模型”教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力是兩個(gè)不同的概念，有時(shí)意識(shí)比能力更重要。以上已經(jīng)談到，物理模型的建立很具創(chuàng)新性，教師應(yīng)該把建立物理模型的這種創(chuàng)新思路啟發(fā)地訴之于學(xué)生，這樣對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)才是有益的。

第二，利用“物理模型”培養(yǎng)正確的思維方法，從而培養(yǎng)創(chuàng)新能力。正確的思維方法是提高思維能力的基礎(chǔ)，良好的思維能力是創(chuàng)新能力的保證，只有正確的思維才談得上有良好的創(chuàng)新。但是由于年齡的關(guān)系，中學(xué)生一般只注意知識(shí)的學(xué)習(xí)，并不關(guān)心自己的思維方法是否正確，更不能自覺地糾正一些不正確的思維方法，這就影響了思維發(fā)展。因此，指導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用正確的思維方法是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力首要任務(wù)。“物理模型”的建立，也是一種嚴(yán)密、正確的思維方法，其思維過程非常明顯。分析好每一個(gè)“物理模型”的建立思維很重要，以“質(zhì)點(diǎn)”這個(gè)物理模型為例：為什么要將物體簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)？在什么時(shí)候什么物體可以簡(jiǎn)化為質(zhì)點(diǎn)？質(zhì)點(diǎn)的概念很簡(jiǎn)單，如果只教會(huì)學(xué)生質(zhì)點(diǎn)的概念，而沒有使學(xué)生明確這種建立物理模型的思維過程以及運(yùn)用物理模型建立概念的基本方法和思路，這將是教學(xué)上的一重大失誤。

再次，中學(xué)物理教材中有許多物理知識(shí)比較抽象，學(xué)生往往不易理解和接受，并會(huì)因此而失去學(xué)習(xí)的信心。但如果借助“物理模型”教學(xué)，通過采用模型方法，突出物理問題的主干，疏通思路，幫助學(xué)生建立起清晰的物理圖像，使物理問題化難為易，化繁為筒，這樣不但能起到降低教學(xué)難度、增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心的作用，同時(shí)還潛意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

還要強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，在“物理模型”的建立和分析的教學(xué)過程中，要摸清學(xué)生各種錯(cuò)誤的思維方法，及時(shí)予以糾正。例如：學(xué)生受了絕對(duì)化片面思維方法的影響，不理解物理學(xué)中采用的理想化的思維方法，以為理想化不精確，脫離實(shí)際，有時(shí)對(duì)教師導(dǎo)出的某公式所采用的近似方法表示不可理解，在實(shí)驗(yàn)中追求百分之百的精確度。這里教師就要及時(shí)指出物理模型的特點(diǎn)和功能，使學(xué)生明確物理模型的科學(xué)性，明確物理模型的條件，及時(shí)糾正這類學(xué)生的思維方法，這也是培養(yǎng)、鍛煉創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的好途徑。

總之，物理模型是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性的很好素材，充分科學(xué)地用足、用活物理模型，給學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)寬松、充分體現(xiàn)以“學(xué)生為主”的課堂環(huán)境，就一定能培養(yǎng)出一代具有創(chuàng)新能力、適應(yīng)現(xiàn)代化建設(shè)的人才。