李立東
物理學是一門基礎的自然科學。高中物理課程肩負著提高學生科學素養,促進學生全面發展的重任。能否完成這樣的任務取決于教師的教學方式、教學方法、教學思路,即看教師僅僅是想完成教學任務,還是著眼于學生的未來發展。
普通高中《課程標準》明確說明:學生要學習終身發展的物理基礎知識和技能;養成良好的思維習慣;發展好奇心、發展科學探索興趣,有堅持真理、勇于創新、實事求是的科學態度與科學精神。創新首先要有創造性,高中階段物理教學的創造性可理解為:有新思想、新意思、新觀點、新設計、新意圖、新做法、新方法。
回顧本輪高中新課程改革,從教材的安排上看,我們會發現對學生創造性培養的要求有顯著提高,體現了培養創造性的頂層設計。表現為:一方面,加強學生對物理學發展史的介紹。讓學生體會物理學家們追求科學真理,頑強的毅力和堅定的意志,敢于質疑和挑戰權威,敢于冒險的創新型人格。另一方面,教材中許多實驗由原來驗證性實驗轉換成探究性實驗。比較這兩種模式,探索性實驗模式明顯增加了思維長度,在觀察、提出問題、猜想、驗證中使學生的思維得到充分發展,情感得以體驗,賦予學生更多發展創造性空間。
從普通高中物理課程評價標準上看,重視學習過程評價,不以考試結果作為唯一評價標準。測驗和考試命題應該注重理解和應用,要設計有利于學生思維發展、聯系實際和社會的開放性試題。對于創造性的培養是培養學生思維的有力支撐。
在教學實踐中,我從以下四個環節培養學生的創造性思維。
1.在新課教學中培養學生的創造性思維
新課教學中,學生要學習新的物理學知識、新的物理學方法、新的思維方式,這是培養學生創造性的最佳時機和途徑。教師要充分挖掘教材中插圖、彩頁所蘊含的創造性;教材中和生產、生活相聯系的物理實例或儀器,如磁場中質譜儀、回旋加速器、電視機磁偏轉等。
2.在習題課教學中培養學生的創造性
教師例題講授中,在注重培養學生解決問題基本物理學思想和方法的同時,更要注重問題意識、注重對典型例題的改編,在問題和改編中培養學生創造性。改編的方向是:改變題設條件、討論臨界狀態、改變物理情境。教師在學生改編基礎上,給予點評、歸納和總結,使部分或少數學生的改編結果讓全班學生受益。
以帶電粒子在電場中加速問題為例:一個重力可以忽略的帶正電粒子,初速度為零,在豎直放置的兩塊平行金屬板間加速,已知粒子質量為m,電荷量為q,粒子最開始靠近帶正電極板,兩板間加速電壓為U,求粒子達到負極板速度大小。教師分析物理過程以后,學生給出兩種方法:一種是利用牛頓第二定律和運動學公式求解;一種是動能定理求解。學生改編如下:可以改編成初速度不為零問題;可以是帶負電粒子從負極板開始加速;可以改變兩極板間距離;可以改編成粒子經過此加速電場后,再進入一個減速電場,求減速電場中電壓;也可以把給出的已知量中任何一個換成未知量求解。改編過程激發了學生創造性熱情。在此過程中,學生還總結出改變兩板間距離,不會影響粒子的最終速度。
3.在實驗中培養學生的創造性
無論是演示實驗、分組實驗、小實驗、探究性實驗,學生都會觀察到一些新的現象,遇到一些無法解釋的問題,會激起學生的好奇心和求知欲,引起解決問題的沖動,將沖動賦予行動過程中就會表現出創造性。實驗中,培養學生創造性的思路是:完成規定的實驗外,盡一切可能多做試驗;盡可能將演示實驗改為分組試驗;鼓勵學生利用生活中的物品多做小實驗;定期開放實驗室;組建實驗興趣小組;鼓勵學生對已有典型實驗提出新的設計方案。
4.在課后作業中培養學生的創造性
課后作業可分為閱讀性作業、查閱文獻性作業、實驗性作業、研究型學習作業,最常規的是解題性作業。作業的布置遵循多樣性、靈活性和可操作性的原則,讓學生有探求新知識、新方法、新現象的欲望。比如,查閱文獻作業、研究性學習作業和小實驗作業、培養創造性作業的要求,確定查閱文獻提綱、制定研究型學習方案和實驗方案;具體實施過程中要點、數據記錄;整理、完善內容。作業批改環節,無論對哪種作業形式,教師都要充分挖掘學生的創造性,即使是錯誤的方法、錯誤的過程、錯誤結果都要發現思維中的亮點,加以保護。
學生創造性的培養是一個漫長的過程。中學階段是一個人發展創造性的關鍵時期,教師要竭盡一切可能創設有利于學生創造性思維訓練的良好環境,培養學生探究問題的興趣和好奇心,激發學生的創造愿望。
編輯 ?王宇華