在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

商云紅

【摘要】當(dāng)前社會競爭逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)槿瞬艅?chuàng)新、知識創(chuàng)新和技術(shù)創(chuàng)新的競爭，從本質(zhì)而言創(chuàng)新人才才是最大的競爭優(yōu)勢.物理教學(xué)實踐中，教師要借助不同方式激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)激情和創(chuàng)新意識，培養(yǎng)自身創(chuàng)新思維，指導(dǎo)學(xué)生開展研究學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)創(chuàng)新型的物理人才.關(guān)于激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新熱情以及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和提升學(xué)生創(chuàng)新能力的內(nèi)容文章結(jié)合物理教學(xué)的實踐對創(chuàng)新教育進(jìn)行系列探索.

【關(guān)鍵詞】 物理教學(xué);創(chuàng)新能力;培養(yǎng)探究

物理學(xué)科是一門精密的自然科學(xué)，其對學(xué)生創(chuàng)新能力提出高標(biāo)準(zhǔn)要求，對傳統(tǒng)物理教學(xué)來說，教師更加關(guān)注考試成績，根據(jù)課本知識和教學(xué)的重點內(nèi)容進(jìn)行傳統(tǒng)教學(xué)，致使學(xué)生在對物理學(xué)科知識的理解停留在理論上，對學(xué)生創(chuàng)新能力和思維的培養(yǎng)起到限制性作用.為能夠?qū)崿F(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)初中物理的創(chuàng)新能力，對此教師要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念和方式，結(jié)合學(xué)生自身的發(fā)展特點以此為切入點提升學(xué)生自主創(chuàng)新及學(xué)習(xí)能力，從而促使學(xué)生將物理知識和實際生活現(xiàn)象相聯(lián)合，促使學(xué)生得以全面快速發(fā)展.

1 合理借助課程知識，強(qiáng)化學(xué)生創(chuàng)新思維

傳統(tǒng)物理教學(xué)中，學(xué)生習(xí)慣教師言傳身教的教學(xué)方式，且服從老師教學(xué)安排，缺乏自主學(xué)習(xí)意識和獨(dú)立思考能力，教師教學(xué)為完成教學(xué)任務(wù)會將個人作為教學(xué)中心，進(jìn)行大量理論知識的灌輸，學(xué)生按照老師教學(xué)思路來學(xué)習(xí)知識，這種傳統(tǒng)教學(xué)模式盡管能夠促使學(xué)生詳細(xì)地了解理論知識，但在實際教學(xué)活動中并不能發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，因而單純通過理論知識學(xué)習(xí)對開拓學(xué)生創(chuàng)新意識無法起到作用.物理是將科學(xué)和實驗作為基礎(chǔ)的科目，對此老師要積極轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念和方式，借助實驗方式加強(qiáng)學(xué)生對相關(guān)知識的聯(lián)想，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力.

我們以初中物理估算教學(xué)為例，初中物理估算教學(xué)具有簡約性、生活性以及高要求性的特征，其自身的生活性特征能夠幫助學(xué)生實現(xiàn)高效學(xué)習(xí)，具有很強(qiáng)的接近性.物理估算借助的器材相對簡單，都是常見且簡單的刻度尺之類的器材.比如費(fèi)米估算第一顆原子彈爆炸量時，用了一堆紙屑，物理估算方法具有靈活性和快捷性的特點，不需要按照常規(guī)的方式進(jìn)行逐一計算，借助思維的靈活性和領(lǐng)悟，借助最簡單且有效的計算方式可以迅速判定答案.

物理估算具有生活性，很多物理估算來源于生活并且和實際生產(chǎn)生活相聯(lián)系，比如估算距離、估算時間、估算家用電器的實際耗電量等.物理估算問題的能力要求相對較高，通常情況下，對于估算的物理問題所獲取的信息相對較少，同時還會夾雜著諸多干擾因素，在關(guān)于物理估算問題的解答上，通常情況下，物理估算一般是把一定物理概念及相關(guān)定律，借助物理方式或近似計算方式對所求物理量及其取值范圍進(jìn)行推算，和常規(guī)的物理計算方式相比而言，估算作為一種大概的推算方式不夠精準(zhǔn)但具有合理性，近似可以大致的確定物理問題的范圍，避免復(fù)雜的數(shù)學(xué)演算過程尋求更加直觀且簡單的解決方式，幫助學(xué)生抓住問題的主要影響因素，以此作為根基來提出有效的解決方案，促使復(fù)雜問題直觀化.

物理估算問題當(dāng)中的已知相對較少，或者是有時候根本不知道已知量是什么，解題時就要求學(xué)生要靈活的借助物理常數(shù)，有時候甚至?xí)鶕?jù)自身的經(jīng)驗來適應(yīng)的物理素質(zhì)，例如，估算地球大氣層空氣總重量，將地球表面的大氣壓強(qiáng)常數(shù)當(dāng)作是背景設(shè)計，在計算房間空氣的質(zhì)量時是將標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的氣體各項常數(shù)作為根據(jù)結(jié)合氣體密度常量估算設(shè)計，將原子半徑數(shù)量級常數(shù)作為隱含條件進(jìn)行設(shè)計.

例如 著名英國物理學(xué)家卡文迪許首先估算出地球平均密度，現(xiàn)在請你估算其大小.

分析 根據(jù)密度關(guān)系可知ρ=MV需要先對地球的質(zhì)量M 和體積V進(jìn)行估算，地球的質(zhì)量則需要借助其他方式進(jìn)行估算，由此我們便可以聯(lián)想到萬有引力.

mg=GMmR2M=gR2G

地球的體積V=43πR3

所以ρ=MV=gR2/G4πR3/3=3g4πRG

上式含有四個常數(shù)（恒量 ）：π 、g，地球半徑 R（6.4×106m）和萬有引力恒量G（6.67 ×10-11 N·m2 /kg2 ）代人上式得：

ρ=3×9.84×3.1×6.4×106×6.67×10-11≈5.6×103 kg/m2.

例如 人的密度跟水的密度差不多，請你估算一下一個中學(xué)生的體積.

分析 人體的密度ρ=1×103kg/m3，因為ρ= m V ，一個中學(xué)生的質(zhì)量m=50kg，

所以人的體積：V= mρ= 50kg×1×103 kg/m3 =0.05m3=50dm3.

通過對地球大氣層空氣總重量的物理研究和公式計算，我們貼合實際應(yīng)用該原理，還能夠完成關(guān)于那些重量的估算呢？讓學(xué)生根據(jù)物理估算的方式來對物理知識的使用方式進(jìn)行探索，由此實現(xiàn)增強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目標(biāo).

2 結(jié)合生活實例，引導(dǎo)學(xué)生自主思考

物理實際上就是物理學(xué)家對日常生活中的現(xiàn)象進(jìn)行總結(jié)，由此來看物理知識來源生活，并且生活中的諸多現(xiàn)象都能夠反映出物理知識的真實存在，因而在實際物理教學(xué)中應(yīng)該貼合生活實例來對物理知識進(jìn)行講解，并引導(dǎo)學(xué)生通過生活中的經(jīng)驗來進(jìn)行自主思考和學(xué)習(xí)，從而培養(yǎng)學(xué)生自主思維能力和創(chuàng)新力.

在完成上述物理估算后，我們提出如何估算一滴水的重量？如何估算一塊磚頭的重量呢？由此我們引出，物理估算題目當(dāng)中，很多物理過程以及和它相對應(yīng)的物理模型相對隱蔽，一般都是在了解物理過程后，才能構(gòu)建物理模型，然后進(jìn)行物理問題的計算分析，建立簡單的物理模型時要求學(xué)生根據(jù)自身實際抓住影響物理問題的主要因素和次要因素，選擇主要因素來進(jìn)行分析，并將其作為研究對象將其轉(zhuǎn)化為簡單且直觀的物理模型.

例如 在對固體和液體分子大小進(jìn)行計算時，要將固體或者是液體分子看作是一個個小球或者是小立方體，固體或者是液體的物質(zhì)則由很多小球體和小立方體構(gòu)成，在估算其分子間平均距離時，每個分子平均占據(jù)每個小立方體，分子位于小立方體中間，其邊長就是其平均距離.通過簡單的概念分析和思維引導(dǎo)，我們將學(xué)生的思維從固體和液體中引導(dǎo)到實際生活中，固體可以用固態(tài)的事物來表示.

例如 磚頭、石頭和其他，液體則可以表現(xiàn)為小水滴、一瓶飲料、一杯水等，由此學(xué)生便會結(jié)合上述提到的物理估算公式將固體和液體自主地帶入進(jìn)行分析.讓學(xué)生感受到物理知識的神秘，從而養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)和創(chuàng)新的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣.

3 結(jié)合其他學(xué)科知識，增強(qiáng)創(chuàng)新能力

我們發(fā)現(xiàn)數(shù)學(xué)問題和物理估算問題在很多方面存在相似性，其都具有一定的科學(xué)性，且對學(xué)生的創(chuàng)新思維和科學(xué)素養(yǎng)提出高標(biāo)準(zhǔn)的要求.由于每名學(xué)生在學(xué)習(xí)中所發(fā)揮的創(chuàng)新力存在差異，由此在教學(xué)中我們要結(jié)合不同學(xué)生的特點，尊重其自身的個性化，在教學(xué)中鼓勵學(xué)生提出不同的意見和見解，在出現(xiàn)問題時及時糾正學(xué)生，引導(dǎo)其來對自身錯誤理論及問題進(jìn)行思考，總結(jié)其問題所在，由此來激發(fā)其學(xué)習(xí)自主性.

例如 在物理估算問題當(dāng)中，表面給出的已知量相對較少，甚至有的已知量并不給出估算，時有聯(lián)想到日常積累的常數(shù)衡量，甚至是學(xué)習(xí)經(jīng)驗來模擬出物理量的數(shù)值和題目相關(guān)的嘗試，尋找物理規(guī)律，從而尋找解決問題的突破，由此就要求學(xué)生在日常學(xué)習(xí)當(dāng)中要積累一定的物理常識和數(shù)量級.

例如 要熟悉常見的數(shù)據(jù)，首先就需要知道1m、1dm和1cm的大小，其次，還要了解常見物體的尺寸，比如，初中學(xué)生的身高在1.5米左右，一層樓的高度大約為3米，成人的質(zhì)量大約為60千克，自行車的平均速度大概為5米每秒，地球公轉(zhuǎn)周期可以取365地，月球繞地球轉(zhuǎn)動的周期可取30水的密度，水的比熱標(biāo)準(zhǔn)氣壓下水的熔點為0攝氏度，沸點為100攝氏度.

關(guān)于常見數(shù)據(jù)上，要引導(dǎo)學(xué)生在日常生活中勤加積累，我們還要適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行引導(dǎo)，例如提問學(xué)生一瓶可樂的重量？為什么鴛鴦火鍋總是辣味的先熟？并對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕忉專龑?dǎo)學(xué)生積極的對生活常識進(jìn)行積累.生活當(dāng)中其實蘊(yùn)含著很多的學(xué)問，很多現(xiàn)象都源于物理知識，在學(xué)生接觸實際問題時，教師要促使學(xué)生結(jié)合初中物理的內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)的研究，學(xué)生在自主研究活動當(dāng)中，能夠提升自身學(xué)以致用的能力.

4 激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力

中學(xué)生挑戰(zhàn)欲望十分強(qiáng)烈，且具有較強(qiáng)的逆反心理，教師要抓住這種特性在實際教學(xué)中設(shè)置疑問，迅速抓住學(xué)生思維，將學(xué)生的注意力集中出來抓住學(xué)生的思維，將學(xué)生放在已有知識和未知知識矛盾之中，激發(fā)學(xué)生的思維能力，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，促使學(xué)生產(chǎn)生渴求新知識的欲望，所有疑惑解決時，輕松愉快滿足的情緒體驗是刺激學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的方法，這是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理估算眾多因素的關(guān)鍵.

例如 在《物體的尺度及測量》教學(xué)中，以生活中的尺寸導(dǎo)入，像褲子的尺寸，尺與米的關(guān)系，飲料的體積，升與斤的關(guān)系.學(xué)生學(xué)以致用，滲透中國傳統(tǒng)文化，體現(xiàn)從生活走向物理的科學(xué)理念.

物理估算教學(xué)要結(jié)合實際情況將實際作為基礎(chǔ)，老師要積極引導(dǎo)學(xué)生通過生活現(xiàn)象聯(lián)系物理知識解決生活中出現(xiàn)的問題，積極創(chuàng)設(shè)一定的物理情境，設(shè)計好情境才能有效引導(dǎo)學(xué)生發(fā)散思維，還要引導(dǎo)學(xué)生靈活的使用不同的思路來解釋生活中的物理問題，引導(dǎo)學(xué)生借助以前學(xué)過的知識和內(nèi)容來解決問題，促使學(xué)生在解決問題中體驗到一定的樂趣，從而激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的熱情.

5 借助轉(zhuǎn)換聯(lián)想法，提升學(xué)習(xí)效率

例如 在《游標(biāo)卡尺和螺旋測微器》學(xué)習(xí)中，老師可以通過使用電腦制作課件并進(jìn)行課件播放，通過問題測頭發(fā)絲的直徑導(dǎo)入，吸引學(xué)生的注意.利用EXE可執(zhí)行文件模擬游標(biāo)卡尺和螺旋測微器測量，學(xué)生多次練習(xí)，課件及時給出測量正確的評價，由此來活躍課堂氣氛，可以幫助學(xué)生激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，促使學(xué)生身心跟隨教師節(jié)奏在相對輕松且愉悅的環(huán)境氛圍中學(xué)習(xí)，其不僅可以減輕學(xué)習(xí)壓力還可以提升學(xué)習(xí)效率.

傳統(tǒng)數(shù)學(xué)教學(xué)模式單一且固化，其借助的教學(xué)工具是有限的，其促使本身就抽象化的數(shù)學(xué)更加枯燥乏味，促使學(xué)生失去學(xué)習(xí)情趣，通過計算機(jī)技術(shù)可以展現(xiàn)真實的生活場景，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣.學(xué)生在老師和計算機(jī)技術(shù)的引導(dǎo)下觀察研究理解數(shù)學(xué)知識，獲取大量的知識，通過更多實例幫助學(xué)生深入理解數(shù)學(xué)知識，在輕松愉悅的學(xué)習(xí)氛圍中，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)欲望，促使學(xué)生積極主動地參與數(shù)學(xué)知識學(xué)習(xí).對此老師要積極轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念和方式，借助實驗方式加強(qiáng)學(xué)生對相關(guān)知識的聯(lián)想，培養(yǎng)學(xué)生自主創(chuàng)新能力.

6 理論結(jié)合實踐，強(qiáng)化創(chuàng)新思維

物理常數(shù)作為人們對物理規(guī)律研究中總結(jié)的規(guī)律具有物理內(nèi)涵，能夠直接反映世界的基本屬性，對學(xué)生而言，平時要積累物理常數(shù)項的數(shù)據(jù)和數(shù)量，及老師在實際教學(xué)當(dāng)中要教會學(xué)生做有心人，要觀察分析生活中的常識現(xiàn)象和事情，要留心改變事物大小和尺寸的因素及其可能會產(chǎn)生的影響，下意識地將估算當(dāng)作一種日常生活習(xí)慣.

養(yǎng)成良好的估算習(xí)慣可以幫助學(xué)生實際生活和學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的問題，幫助學(xué)生加深對事物物理現(xiàn)象的認(rèn)識，培養(yǎng)學(xué)生的實際洞察力和觀察力.物理估算問題教學(xué)要結(jié)合實際，培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力和思維，尋找并設(shè)計實例，從實際教學(xué)當(dāng)中充分的展現(xiàn)物理方法的實際教育性，從而幫助學(xué)生提升自身的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力.

7 結(jié)語

物理教學(xué)就是自然科學(xué)教學(xué)，是近似合理的科學(xué)，物理學(xué)習(xí)能夠幫助學(xué)生展現(xiàn)出良好的科學(xué)素養(yǎng).中學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力能夠為后續(xù)學(xué)生對物理知識的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)，教師借助有效方式加強(qiáng)對學(xué)生自主學(xué)習(xí)的引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理理論知識的熱情，幫助學(xué)生培養(yǎng)創(chuàng)新意識，這對提升學(xué)生的物理素質(zhì)和科學(xué)素養(yǎng)具有關(guān)鍵作用.

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