淺談如何在高中物理教學中梯次培養學生創新能力

康志良

摘 要：學生創新能力的培養不是“速成”工程，而是一步一個臺階的梯次提高過程。結合課堂實踐，依據學情，講求方法至關重要。結合省級課題研究探討了在高中物理教學中梯次培養創新能力的途徑與方法。

關鍵詞：物理教學；梯次培養；創新能力

我校是全國科技教育示范學校，是湖南省科技活動優秀示范學校，湖南省首批知識產權試點學校，在培養學生創新能力方面做了很多有益的實踐與理論探索，并且承擔了一個省級規劃課題“普通高中學生創新能力梯次培養的策略研究”，試圖通過課堂教學這個主渠道逐步培養學生的創新能力，我們認為創新能力的培養不是一朝一夕就可完成的，它是一個梯次提高、逐步養成的過程。我們通過研究，初步形成了在物理教學中梯次培養學生創新能力的方法：激發創新內驅力，培養創新精神→創新教學方法，訓練創新思維→提高創新能力，養成創新個性品質。下面就是我們在高中物理教學中梯次培養學生創新能力的一些具體做法，供同行們參考。

一、激發創新內驅力，培養創新精神

培養學生的創新精神和實踐能力是物理學的重要任務，關乎學生的核心素養，關乎我國科學技術的發展。創新精神是培養學生創新能力的首要方面，因此，創新精神的培養要滲透在整個物理教學過程中，教師的每一次教學安排以及在教學過程中實施的每一個教學環節都要始終注重滲透對學生創新精神的培養與提高。要培養學生的創新精神，就要想方設法調動學生的積極性，激發其內驅力，讓學生滿懷熱情地、興趣盎然地參與教學過程，同時教師要營造一種和諧、民主、積極的教學氛圍，要尊重、相信每一個學生，特別要愛護學生的好奇心和探索精神。對于學生提出的一些創新的方法，或者一些雖不完美但極具創新意義的看法，哪怕這個“創新看法”是非常幼稚有點可笑的，教師都要想方設法保護他們的這種“創新”種子的萌發，以及賞識和鼓勵他們的這種“不拘一格”“別出心裁”“獨辟蹊徑”的創新精神。

二、創新教學方法，訓練創新思維

1.課堂教學是培養學生創新思維的主渠道，既要“預設”更要創新地“生成”

在物理課堂教學中，教師要根據教材的內容特點和學生實際，創設問題情境，設置懸念，營造和諧、民主的課堂教學氛圍，充分調動學生的學習積極性，使學生迫切地想要了解所學內容，從而提高教學效果。在教學實施過程中，當學生的思維層次和得到的結論與教師的“預設”相沖突時，教師不應把學生的思維強行納入自己的“預設”之中，教師對待學生的超出“預設”的“生成”要有教學機智，要善于捕捉學生的這種“思維火花”，鼓勵學生大膽質疑，歡迎學生進行辯論，并且要給予學生發表看法的時間，使學生逐步具有創新的意識。對學生創新的、獨具一格的“生成”要大加贊賞與合理引導；對沒有價值的“生成”，應采取更為智慧的方法，不動聲色、巧妙地讓其思維“回歸正軌”，回歸到“預設”的教學軌道上來。這樣我們客觀地、合理地處理“預設”和“生成”，“預設”要留足發揮的余地，留足處理的時間與空間，以便在教學過程中能從容地應對出乎意料的“生成”。課堂教學因科學的“預設”而有序，因創新的“生成”而靈動、精彩、生機勃勃、興趣盎然。

2.習題教學是培養學生創新思維的重要途徑

學生創新思維的培養不是一蹴而就的，需要我們任課教師不斷去引領示范，如果任課教師在教學過程中時常有“新點子”——獨特的思維方式及創造性地解決問題的方案，這些新作法、新角度、新途徑將會對學生產生潛移默化的創新示范作用，學生也會有“露一手”的創新想法，這就是其創新能力逐步提高的體現。習題教學是物理教學的一種重要手段，可以通過習題教學提高學生的創造性思維能力，習題教學中運用一題多變、一題多解、同題異構、異題同構等方式可以使學生避免思維的單一化，逐步提高學生思維發散能力；若引入開放型習題，則可以培養學生思維的開放性。在開放型習題解決時可以讓學生嘗試不同的思路，體會“條條大路通羅馬”的況味，同時可以讓學生在物理問題解決的過程中體驗物理的靈活與變通，品嘗到進行創造性物理思維活動的樂趣。同時物理習題還有情景化、模型化的特點，物理模型固化了解題的方法，而不同情景下的物理模型的處理方法則各有千秋，是用力的觀點、能量的觀點還是用動量的觀點來處理問題？要求學生在思維能力上不斷提高，思維能力、理解能力、信息捕捉及分析能力的不斷提高有助于創新思維的發展。

3.問題教學也是培養學生創新思維的有效途徑

大膽提問，勇于解疑是有所創造的前提，提出問題、解決問題的能力是創新能力的一個重要方面，愛因斯坦說：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要、更困難。”因為解決一個問題也許僅僅只是需要涉及物理知識的運用技能，而提出一個新的問題，或者提出新的假說，那需要創造性的想象力，需要有創新的勇氣與膽識。因此，教學中教師要設計自然地、貼切地構成梯次的問題序列，用問題吸引學生不知不覺地參與到探究問題、逐步迎來“見證奇跡的時刻”，從而達成教學目標。同時特別要鼓勵學生提問，掌握提問的技巧與方法，讓學生對教學內容提出他的問題，將他的大膽設想提出來，將他的疑惑提出來，這樣老師設計的問題與學生提出的問題導引著師生共同探究，對探究創新能力的形成具有極大的促進作用。

4.物理實驗教學更是培養創新思維的重要途徑

物理實驗是物理學的基礎，物理實驗教學不僅要求學生獨立地、認真地、帶有研究性地做教材中安排的各個實驗，當然實驗的目的絕不僅僅是培養動手能力，實驗的思想、方法是實驗的靈魂，將為學生今后從事的科學研究提供借鑒與參考，是學生科學素養的重要組成部分。對于物理教材上的教師演示實驗和學生分組實驗，我們不能采取簡單的照本宣科，而應該創造性地處理這些實驗，可以通過創設問題情境，激發學生的思維，激活學生的熱情，擴展學生的想象空間，如提出：“這個實驗應該如何設計？”“為什么這樣設計？”“實驗器材可不可以改進？”“還有沒有更好的方法實現實驗目的？”有意識地創設一種探索的氛圍，在這種氛圍之中學生一定會設計出各式各樣的方案，學生對實驗原理的把握、對實驗步驟的了解、實驗誤差的分析判斷等方面就有了比較深刻的認識，他們的實驗操作能力、科學設計能力、實驗創新能力都會得到極大的發展。

5.教學中著力思維方法與推理能力的訓練是提高創新思維的有效手段

要培養創新能力，必須對學生加強各種思維的訓練和邏輯推理。思維是創新能力的核心，物理學科更要注重思維訓練與邏輯推理。在教給學生一般的思維方法的同時，注意尋找各種思維訓練的有效機會，結合教材中貼切的內容，注意培養學生思維的深刻性、敏捷性和批判性，也要注意培養學生的辯證思維、形象思維、抽象思維、逆向思維、求異思維、發散思維等能力，使思維訓練循序漸進，并且讓學生學會根據已經掌握的物理知識和物理事實以及物理條件，對碰到的物理問題展開邏輯推理和科學論證，得出正確的結論或做出正確的判斷，在推理的思維過程中往往會發現問題、提出問題，從已有的理論出發，進行正確的邏輯推理，也許可以得出被人們忽略的或尚未被人們發現的規律，規律如果經過實驗的檢驗與證明，就可演變成新的發現；若得出的規律被實驗否定，則發現原已有的理論的不足及缺陷，甚至可能推翻舊理論建立新學說、新理論，這種情況在科學發展史中是常見的，創新的思維訓練加合乎邏輯的推理就能逐步提高學生的創新思維能力。當然，我們也要讓學生明白不落俗套的思維方法是因為創新，是因為變通，換個角度思考問題，或者將直接轉化為間接、將抽象轉化為具體的形象、將虛轉化為實等來找尋解決問題的最佳途徑，問題就迎刃而解了。如果教師經常這樣去訓練學生，就能挖掘學生的創新潛能，他們的創新思維能力自然就得到了長足的發展。

三、提高創新能力，養成創新個性品質

1.提供創新能力展示的平臺

物理教師可利用物理教材的特點和學生實際組織開展各種科技創新活動，如舉辦發明點子征集、應用物理知識競賽、實驗創新能手的評比、水火箭制作比賽、雞蛋撞地球比賽、瓦碎蛋全實驗比賽、毛巾抽水實驗比賽等，并辦好班級科普黑板報，使班內形成以創新為榮的輿論氛圍，使全體學生的創新能力能夠相互激勵、相互促進、相互提高與發展。對于創新能力相對較強的學生，對于他們提出的有價值的創意或者問題，我們可以進行針對性的指導（電子線路知識、3D打印知識、程序設計、參觀訪問、實地考察、調查訪談等），并提供相應的物質條件（制作工具及材料、實驗器材及材料等），促使他們進一步研究與探索，做成發明作品或者形成科學創意、研究報告等，同時推薦他們的成果參加各級科技創新大賽，讓他們的成果得到肯定，讓他們的創新能力與創新精神得到表彰，再通過他們的成功去影響和帶動全班乃至全校學生。

2.培養學生的創新人格

我們應把創新能力的培養最終落腳在學生的創新人格上，創新人格是支撐學生個人終身發展的良好品質。如果我們的學生具有良好的創新思維習慣，不迷信定論，敢挑戰、敢質疑，有優良的意志品質，有強烈的求知欲，有敢為人先的進取精神，有知識產權保護意識和能力，那么學生就具備創新的人格，他的創新能力就足以適應飛速發展的現代社會，也足以創造一個更加繁榮富強的未來。為了更好地塑造學生的創新人格，在物理教學中我們要讓學生時刻體味到物理學是“身邊科學”，使學生感到“生活中處處有物理，處處有創造，處處有創新，沒有創新就沒有社會的發展與進步”，堅定他們學好物理、提高創新能力的責任感和使命擔當；同時通過創新物理教學手段與方法，讓學生充分感受到物理學的智慧魅力和創造性思維游戲中的快樂體驗，使其創新的信心和意志不斷得到強化。并且結合物理學史的教學，讓他們進一步認識到許多定律的得出往往得益于物理學家們敏銳的觀察、非凡的實驗、堅持不懈的追求和創造性的思維推理。這對培養學生的鍥而不舍追求成功的信念和探索能力是有利的，這個過程本身就是對學生創新能力最好的培養。

當然，物理教學不是一個孤立的教學體系，教師要善于將物理教學從課堂延伸到課外，從校內擴展到校外，如利用家庭物理科學實驗，既可加強對相應物理知識的進一步理解，又可進一步提高動手能力、體驗創造與創新的快樂，同時可以加強親子溝通；當然也要加強與促進其他各學科創新能力的有效整合與遷移，以達到創新能力整體梯次提高的目的。

參考文獻：

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