新課程改革的實施,給傳統教學帶來了強烈的沖擊。無論是學科本位,還是教師角色,以及課堂教學模式都有了較大改變,尤其是課堂教學。創新是教學追求的最高境界,在教學中使用創新的教學情境,能很好地培養適應新時代要求的合格人才,實現新課程標準的要求。
一、創新能力與教育的關系
創新能力是指能夠創造出具有社會價值的新理論和新事物的各種心理特點的總和,是指能夠獨創性解決問題的能力。前人說過:“一個沒有創新能力的民族,難以屹立于世界先進民族之林。”由此可見,創新教育是實施素質教育的關鍵,教師應把培養學生的創新意識和創新能力作為教學改革的主要目標,大力開展以創新精神為核心的素質教育。
二、在中學物理教學中培養學生創新能力的策略
1. 精心設計情境,激發學生學習興趣
教學情境就是向學生提供一個完整的、真實的問題情境,用以豐富學生的情感,啟迪學生的思考,引發學生的聯想,激發學生的學習興趣。因此在教學過程中,教師要吃透教材,根據教學內容和教學目標精心設計教學情境。
如在教學運動、靜止、參照物等概念時,教師可以先向學生展示一幅高速公路的圖片,并配上人們關于運動的對話,然后提問:“你們從圖上看到了什么?你們看到的哪些物體是運動的,哪些物體是靜止的?從人們的對話可知,他們選擇的參照物是什么?”這樣,物體做各種運動或靜止的景象便在學生的大腦中構成,他們明白了運動和靜止是相對的,動中有靜、靜中有動,最后師生共同歸納出運動、靜止、參照物等概念。通過學生的觀察,引發學生的聯想,激發學生的學習興趣,可以加深學生對所學知識的理解。
2.設置疑問,引導學生思考
教學的目的不僅是讓學生理解前人發現的知識,還要讓學生學會自己去發現、去探索、去研究。教師的引導,主要體現在教學設計和教學組織上,教學設計的重點是設計思考點,教學組織的重點是引導學生探究,鼓勵學生提出不同的意見,激發學生的求異思想,培養他們的創新能力。
如在教學萬有引力時,教師可以提問:“如果引力消失,我們身邊的物體將怎樣運動?人在地面如何行走?”在教學摩擦力時,為了突出摩擦力跟我們日常生活的密切相關,筆者曾提出這樣一個問題:“假如從此刻開始,我們周圍的摩擦力全部消失,世界將會變成什么樣子?”真是一石激起千層浪,“走路會摔跤”“房屋會倒塌”“一陣風就能把停在路邊的汽車吹跑”“自行車原地打滑”等,學生的思維被完全激活了。通過共同探討分析,學生深切地感受到:我們的生活離不開摩擦力。在整個教學過程中,通過設置疑問,讓學生在教師的引導下主動探索,充分發展了學生的創新思維。
3.重視探究實驗,培養探索精神
物理是一門以實驗為基礎的學科,實驗在物理教學中具有十分重要的作用,所以教師應借助物理實驗教學,不斷激勵學生,提高學生的創新能力。
(1)改變課內實驗教學模式,培養學生的創新能力
傳統的演示實驗一般是由教師操作,學生旁觀,沒有直接參與,這樣不利于培養學生的創新能力。在新課程理念的指引下,筆者把演示實驗改為探究性實驗,讓學生動手完成實驗,充分激活了學生的思維,發揮了學生的主體作用。通過實驗得出結論的方法,不僅使學生非常牢固地掌握了這部分知識,而且有利于激發學生的創新思維。
課堂是允許學生犯錯的地方,在實驗課上,教師要設法模擬物理現象,排除次要因素,突出主要因素,讓學生大膽設想、大膽實驗,細致觀察,深入思考,以提高學生的觀察能力、實驗能力和創新能力。如在教學阿基米德原理時,筆者拿出兩個一樣的空牙膏殼做實驗:先把一個捏癟了的空牙膏殼放入盛水的容器里,牙膏殼沉下去了;然后,把另一個充滿氣的牙膏殼也放進水里,它會浮在水面上。這時,筆者讓學生思考觀察到的現象:“為什么同樣的牙膏殼,癟的就下沉,鼓的會浮上來?”面對這一現象,學生會考慮:“牙膏殼的質量一定,鼓的上浮,表明鼓的牙膏殼比癟的牙膏殼所受到浮力要大。”“決定浮力大小的因素是什么呢?”筆者趁機提問,進一步引發學生的討論和猜想:“鼓的牙膏殼的體積變大了,它排開水的體積增多,所以浮力大小可能與排開水的體積有關。”接著,筆者再按照教材上的實驗方法,一邊做實驗,一邊引導學生觀察和分析,最后得出結論“浮力大小等于物體排開水(液體)的重力”。
(2)鼓勵學生做好實驗,培養學生的創造能力
從某種意義上說, 各種物理實驗都是一種特殊的、直觀的實踐,學生在動手完成各種實驗的過程中,思維異常活躍,學習欲望高漲,參與意識增強,都迫切地希望深入探索問題。在這種情況下,教師應給予適時鼓勵,幫助學生完成實驗,使學生體驗到成就感,提高學生的探究意識和創新能力。
(3)保持積極態度,主動探究,提高學生的創新能力
學習不是一蹴而就的,需要堅強的毅力和積極的心態,否則,只能半途而廢。在實驗教學過程中,教師應注重培養學生的實驗興趣,引導學生觀察身邊一些簡單的物理現象,并自己設計實驗,探究為什么會出現這樣或那樣的現象,然后分析得出結論,并進行總結,從而逐漸提高學生的創新能力。通過物理實驗教學,能培養學生主動探究的精神和創造性的發現、思考和解決新問題的能力,更好地提高學生的創新能力。
(4)重視物理學史教育,培養學生創新能力
科學創新必須具有強烈的創新意識,在物理發展史中,由于科學家強烈的創新意識而產生新理論、新成果的例子不勝枚舉。如伽利略在觀察船上掛的油燈擺動時,強烈的創新意識促使他深入研究,直至發現了擺動的等時性。有的科學家缺乏創新意識,致使偉大的發現失之交臂,成為歷史的遺憾。如居里夫婦與中子相遇而不相識,反倒被具有強烈創新意識的查德威克發現了。
在課堂教學中引入物理學史的典型案例,重溫科學家的發現過程,創設特殊的教學情境,能使學生了解物理學理論誕生的艱難曲折過程,以及科學家探索追求真理的真實故事,有效激發了學生學習物理的興趣,培養了他們的創新意識。
(5)開展豐富多彩的課外活動,培養學生的綜合實踐能力
課外活動是豐富學生精神生活、開闊視野、陶冶情操、激勵創新的有效陣地。通過小制作、小實驗等活動,為學生提供了更多的動手、動腦和自我發展的機會,全面培養了學生的創新素養,不斷提高學生運用知識的能力,發展學生的個性、特長和創新技能。
物理教師不僅要傳授知識,還要指導學生思考問題,啟迪學生的創新思維,培養學生的創新能力。在教學實踐中,教師只有努力探索、勇于革新,把學習與創造、模仿與創新、理性與幻想有機結合起來,才能挖掘學生的創造潛能,培養學生的創新思維。
(作者單位:福建省浦城一中)