淺談物理新課程中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

1、淺談物理新課程中學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)揚(yáng)州中學(xué)教育集團(tuán)樹人學(xué)校 王洪安新一輪課程改革的熱潮迎面而來，新的課程理念下誕生出來的新的課程標(biāo)準(zhǔn)，對中學(xué)物理教學(xué)的目標(biāo)提出了新的要求。物理課程標(biāo)準(zhǔn)中提出：初中物理的教學(xué)應(yīng)該是與日常生活和社會(huì)發(fā)展緊密聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，加深學(xué)生對于科學(xué)、技術(shù)和社會(huì)關(guān)系的認(rèn)識，發(fā)展學(xué)生對于科學(xué)技術(shù)的興趣和愛好，擴(kuò)大學(xué)生的知識面。開放式創(chuàng)新物理教學(xué)，以一種開放的教學(xué)理念，貼近社會(huì)的教學(xué)方法激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力和科學(xué)探索精神，提高解決開放性物理問題的能力。筆者結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，提出了在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的教學(xué)

2、策略，與同行討論。1、轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，改善學(xué)生的學(xué)習(xí)方式要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，改變我們的長期存在的教師在臺上講、學(xué)生在臺下聽的灌輸式教學(xué)，灌輸式教學(xué)把學(xué)生當(dāng)作是接受的主體，而不是創(chuàng)建的主體；往往是教師提出問題，教師給出結(jié)果，是教師在代替學(xué)生建立知識體系，而不是學(xué)生自己建立知識體系。例如本人在浮力知識的教學(xué)中進(jìn)行如下嘗試：在講課之前讓學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，每組3-4人，分給每組一個(gè)裝有適量水的燒杯，體積相同的木塊、鐵塊、銅塊、橡皮泥，讓學(xué)生將物塊放入水中放手后觀察，并提出問題。改變學(xué)生學(xué)習(xí)方法，使學(xué)生從傳承型學(xué)習(xí)、學(xué)會(huì)型學(xué)習(xí)向創(chuàng)造性學(xué)習(xí)和會(huì)學(xué)型學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變。要著力培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)，就要改變中學(xué)生的學(xué)習(xí)方法。

3、傳承型學(xué)習(xí)觀表現(xiàn)為重視學(xué)習(xí)在繼承人類文化成果、傳遞生活經(jīng)驗(yàn)方面的獨(dú)特作用，但卻忽視了學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中的探索、發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造，即創(chuàng)造性的培養(yǎng)。今天，我國學(xué)校教育的改革也在針對這種學(xué)習(xí)觀進(jìn)行反思。2、充分發(fā)揮課堂教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的主渠道作用課堂教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的主渠道。舊有的課堂教學(xué)模式主要是“一言堂”、“填鴨式”教學(xué)，其弊端不言而喻，在此不再贅述。要改革舊的課堂教學(xué)模式，發(fā)揮課堂教學(xué)的主渠道作用，筆者認(rèn)為應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手。2.1注重培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維能力著名物理學(xué)家玻恩認(rèn)為：“實(shí)驗(yàn)物理的全部偉大發(fā)現(xiàn)都是來源于一些人的直覺”； 愛因斯坦則明確宣稱：“我信任直覺”，“我相信直覺和靈感”。

4、 學(xué)生學(xué)習(xí)物理過程中解決探索性的物理問題，與科學(xué)家發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律，從認(rèn)識過程上看是頗為相似的。他們要認(rèn)識的知識對他們各自來說都是未知的，都必須運(yùn)用他們己有的知識去探索未知的領(lǐng)域，在探索中都會(huì)碰到種種困難，因此也都需要有探索精神，都需要有創(chuàng)造性思維。在學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過程中，某一物理概念的建立，某一物理規(guī)律的得出，某一物理問題的解決，對以前從未涉足過這一領(lǐng)域的學(xué)生而言，都是了不起的創(chuàng)新過程。在這些過程中，當(dāng)學(xué)生積累了一定量的感性認(rèn)識，經(jīng)過了一定時(shí)間的邏輯推理和分析后，某一時(shí)刻的直覺和頓悟成了建立物理概念，解決物理問題的關(guān)鍵。在教學(xué)過程中，有時(shí)我們教師對某一概念、規(guī)律和事實(shí)還沒有解釋完畢，或某一題目剛

5、呈現(xiàn)出來，學(xué)生就說會(huì)了、懂了，因?yàn)榻Y(jié)論、結(jié)果或答案己經(jīng)過學(xué)生的直覺思維過程而判別出來了。所以，和科學(xué)發(fā)現(xiàn)，科學(xué)創(chuàng)新的過程一樣，直覺思維在學(xué)生學(xué)習(xí)物理的過程中同樣起著非常重要的作用。2.2注重培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力發(fā)散思維以形象思維為基礎(chǔ)，它不強(qiáng)調(diào)事物之間的相互關(guān)系，也不追求問題解決的唯一正確答案，它試圖就同一問題沿不同角度思考，提出不同的答案，從而產(chǎn)生多樣的信息。發(fā)散思維所產(chǎn)生的信息的多樣性，正是人們進(jìn)行創(chuàng)造性活動(dòng)時(shí)所需要的。這種思維方式的結(jié)果可能由己知導(dǎo)致未知，發(fā)現(xiàn)新事物、新理論。例如初中物理中有關(guān)串聯(lián)電路的典型題目：“有一只電鈴，其正常工作電流是0. 3安，電阻是20歐?，F(xiàn)有電源電壓是9伏

6、，要把電鈴接在這個(gè)電源上，需要給它串聯(lián)一個(gè)多大的電阻?”根據(jù)教材內(nèi)容，學(xué)生先學(xué)到的是電阻有限流作用這一知識點(diǎn)。所以會(huì)從串聯(lián)電路的電流由電鈴的正常工作電流0. 3安決定入手。解答先從求R總開始，再利用串聯(lián)電路的特點(diǎn)求R2=R總R1。當(dāng)教授了串聯(lián)電阻也起分壓作用時(shí)，學(xué)生就會(huì)先求U1=I1× R1，再利用串聯(lián)電阻起分壓作用的特點(diǎn)求U2=U總U1。后根據(jù)歐姆定律得R2= U2/I2。當(dāng)學(xué)生掌握了上面兩種解法后，讓學(xué)生思考是否可以不通過電流I2來求R2呢?這個(gè)問題實(shí)際要求學(xué)生從U1/R1=U2/R2 ( I1=I2)即U1/U2=R1/R2，這一比例關(guān)系來求得問題的解決。這樣既加深了學(xué)生對此公

7、式的印象，又提高了學(xué)生學(xué)習(xí)解答物理問題方法的興趣。學(xué)生可從這三種方法中選擇哪一種方法最方便的。這類題目很多。2.3注重培養(yǎng)學(xué)生的質(zhì)疑能力據(jù)報(bào)道，在對北京10所中學(xué)的1200名學(xué)生學(xué)習(xí)問卷調(diào)查中，敢于課后向老師提出問題的學(xué)生占66. 89，敢于課堂向老師提出問題的學(xué)生占21. 59，敢于當(dāng)堂糾正老師錯(cuò)誤的學(xué)生僅占5. 59。一位外籍老師在談到中外學(xué)生差異時(shí)說：“中國許多非常聰明的學(xué)生，為什么課堂上不踴躍提問呢?”他得到的答案是：“沒有什么可問的”。的確，在當(dāng)代中學(xué)生中這種現(xiàn)象普遍存在，而且在農(nóng)村中學(xué)這種現(xiàn)象尤為突出。李政道博士曾說：“我們中國的傳統(tǒng)是做學(xué)問，你們?yōu)槭裁蠢鲜亲鰧W(xué)答?”這反映出目前我

8、們學(xué)生質(zhì)疑能力普遍較差的現(xiàn)實(shí)。 一個(gè)明智的老師不但要把“釋疑”作為天職，更要鼓勵(lì)學(xué)生大膽就學(xué)習(xí)上不懂的問題提問，以求最后弄懂。但是學(xué)生己習(xí)慣了只學(xué)不問，任何問題只求一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)答案的思維方式，因此，如何激發(fā)學(xué)生質(zhì)疑的興趣、質(zhì)疑的信心和培養(yǎng)學(xué)生質(zhì)疑的能力至關(guān)重要。3、注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)3.1實(shí)驗(yàn)教學(xué)對學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的重要作用物理是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，物理學(xué)中的每一個(gè)概念、公式、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和確立都要依賴于實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)既是物理研究的基礎(chǔ)，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要手段。中學(xué)物理是一門以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的重要途徑。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)新教育的精神，在

9、實(shí)驗(yàn)教學(xué)中加強(qiáng)對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，因?yàn)榕c其他方法相比，實(shí)驗(yàn)教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力有不可替代的作用。3.2如何使實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力方面發(fā)揮重要作用教師在思想上應(yīng)足夠重視首先，教師應(yīng)該認(rèn)識到，教育不應(yīng)該僅僅是訓(xùn)練和灌輸?shù)墓ぞ?，它?yīng)該是發(fā)展認(rèn)知的手段。中學(xué)物理教學(xué)確定以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，用實(shí)驗(yàn)來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，充分發(fā)揮學(xué)生參與教學(xué)的主動(dòng)性和積極性，培養(yǎng)他們操作實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐能力和創(chuàng)造能力。只有學(xué)生的積極參與，才能使學(xué)生達(dá)到掌握物理實(shí)驗(yàn)技能、養(yǎng)成科學(xué)的實(shí)驗(yàn)態(tài)度和提高自身實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的目的，從而學(xué)會(huì)運(yùn)用實(shí)驗(yàn)手段解決物理問題。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，要求學(xué)生人人參與。對學(xué)生提出的各種方式無論對錯(cuò)，首先

10、在學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度上要給予積極的鼓勵(lì)。因?yàn)檫@也是他們經(jīng)過一番思考后提出的，具有一定創(chuàng)造性。例如做氣體熱脹冷縮的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生按課本提出的方法給玻璃瓶安上一個(gè)帶彎玻璃管的橡皮塞，在玻璃管里滴幾滴紅墨水。用雙手捂住玻璃瓶，瓶里空氣變熱后，紅墨水向外移動(dòng)。放開雙手后，瓶里的空氣變冷，紅墨水又往回流。從而驗(yàn)證了空氣也具有熱脹冷縮的性質(zhì)。我鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，來證明空氣也具有熱脹冷縮的性質(zhì)。一個(gè)學(xué)生舉手說他想出了一個(gè)實(shí)驗(yàn)。我讓他走上講臺進(jìn)行表演。他拿起實(shí)驗(yàn)中的玻璃瓶，把瓶子上的玻璃管倒插入水槽中，再用雙手捂住玻璃瓶，發(fā)現(xiàn)水中冒出了氣泡。他小結(jié)說:“這說明空氣受熱后體積膨脹?！苯又巡Ａ坑脽崴疂擦艘?/p>

11、后，又倒插入水中，發(fā)現(xiàn)水向上流，流到了玻璃管子中，又小結(jié)說，“空氣受冷后體積縮小了，所以水就向上流到了玻璃管中?！边@時(shí)課堂上響起一陣鼓勵(lì)的熱烈掌聲。在這種氣氛下，同學(xué)們紛紛動(dòng)腦思考，并各抒己見。有的說：把癟氣的乒乓球放入熱水中會(huì)脹出來，這說明了空氣受熱后體積膨脹。有的說：在玻璃瓶的的口上套上一只氣球，再把玻璃瓶放入熱水中，會(huì)發(fā)現(xiàn)氣球鼓起來；如果再把玻璃瓶放入冷水中，會(huì)發(fā)現(xiàn)氣球又癟下去了。這也能說明空氣具有熱脹冷縮的性質(zhì)。學(xué)生能運(yùn)用這么多種方法證明空氣也具有熱脹冷縮的性質(zhì)，實(shí)在是出乎我的意料之外。3.3動(dòng)手自制實(shí)驗(yàn)器具、物理小制作，變廢為寶楊振寧博士曾做過這樣對比，中國學(xué)生小時(shí)候?qū)W習(xí)比美國學(xué)生強(qiáng)

12、，然而十年后，科研成果比美國孩子少得多，原因何在？就在于美國中學(xué)生思維活躍，動(dòng)手能力、創(chuàng)新能力強(qiáng)。素質(zhì)教育要求培養(yǎng)學(xué)生的全面能力，尤其是創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，因此在教學(xué)中我經(jīng)常聯(lián)系所學(xué)內(nèi)容引導(dǎo)學(xué)生利用身邊的材料來做一些家庭實(shí)驗(yàn)用具或者小制作等。比如，學(xué)生在學(xué)習(xí)了光學(xué)之后動(dòng)手制作了針孔照相機(jī)、萬花筒、潛望鏡、水膜透鏡、近視眼和遠(yuǎn)視眼的模擬等。此外還制作了天平、桿秤、彈簧測力計(jì)、浮沉子、驗(yàn)電器等。學(xué)生在動(dòng)手制作中不僅重拾孩童時(shí)剪剪貼貼畫畫的童真，更加深了對物理實(shí)驗(yàn)器材和相關(guān)的物理知識的認(rèn)識。在學(xué)生制作的過程中，促進(jìn)了個(gè)性的發(fā)展，充分發(fā)揮學(xué)生的自主性，激發(fā)學(xué)生的能動(dòng)性，鼓勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)造性，從而促進(jìn)學(xué)生全

13、面發(fā)展、主動(dòng)發(fā)展、生動(dòng)活潑地發(fā)展。4、開展物理課外研究性活動(dòng)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力傳統(tǒng)物理課教學(xué)，實(shí)踐教育環(huán)節(jié)薄弱，學(xué)生從小到大已習(xí)慣于用雙耳聽遠(yuǎn)離生活的理論化、原則化的大道理，習(xí)慣于坐在教室“足不出戶”。造成動(dòng)腦、動(dòng)手能力差，難以發(fā)現(xiàn)新知，發(fā)現(xiàn)問題，進(jìn)而沒有創(chuàng)新能力。新一輪的教改要求，開設(shè)綜合實(shí)踐活動(dòng)課，并要求每學(xué)期至少要安排12次物理實(shí)踐活動(dòng)。這說明在物理課中滲透社會(huì)實(shí)踐活動(dòng)是一種必然要求。5.1使學(xué)生提高了學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了學(xué)好物理的信心。比如，有學(xué)生看見一些人在購買熱水瓶時(shí)，將瓶口靠近耳朵聽，用以鑒別瓶膽的質(zhì)量，他不能理解這種做法，在小組里提出來讓大家討淪。于是大家進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)和研究。用了幾個(gè)

14、好的或壞的瓶膽，一個(gè)個(gè)聽試比較，他們察覺，無論瓶膽的好壞都能聽到嗡嗡響聲，只是好瓶膽響聲大，壞瓶膽響聲小。“為什么有這種差別呢?”他們就熱烈地討論起來，他們根據(jù)保溫瓶原理和聲學(xué)的初步知識，認(rèn)識到：瓶膽內(nèi)的響聲是外界聲波進(jìn)入瓶膽后多次反射形成的交混回響，好瓶膽因?yàn)楣鉂嵍雀?，反射聲波的作用較強(qiáng)，而且夾層間真空度高，聲波不易傳走(因聲波不能通過真空)，所以它的回響就大。這樣，他們就弄懂了根據(jù)聲響的大小可以判別瓶膽質(zhì)量的道理。學(xué)生們十分高興，感到物理知識在日常生活中的確有用，從而增進(jìn)了自覺學(xué)好物理的決心和信心。5.2培養(yǎng)了觀察、實(shí)驗(yàn)和認(rèn)識能力。在課外活動(dòng)逐步開展中，學(xué)生們逐漸有了觀察實(shí)驗(yàn)的興趣和習(xí)慣能

15、力，并且會(huì)把觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行分析、比較、抽象和概括，揭露現(xiàn)象的本質(zhì)，認(rèn)識新的事物。例如，初二的物理知識學(xué)完以后，我提議大家學(xué)以致用，在自己天天騎的自行車上找找用到了哪些物理知識，結(jié)果學(xué)生分別從光學(xué)、聲學(xué)、摩擦力、杠桿等等方面的知識找到了十幾處跟物理有關(guān)的地方，像車的尾燈、車鈴、車輪、坐墊、把手、龍頭、腳踏板等的設(shè)計(jì)都與物理有關(guān)。學(xué)生感嘆道：“自行車是生活中再常見不過的一種物品了，今天才發(fā)現(xiàn)它蘊(yùn)含著這么多的物理現(xiàn)象。看來只要你留心生活中的每個(gè)細(xì)節(jié)，都會(huì)發(fā)現(xiàn)物理無處不在，真是太神奇了！” 5.3培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和互助合作精神?！耙胫览孀拥淖涛?，必須親口嘗一嘗”。研究性學(xué)習(xí)就是要學(xué)生用類似科學(xué)研究的方法，以某一實(shí)際問題展開，主動(dòng)去嘗試并獲取知識，通過動(dòng)嘴、動(dòng)手、動(dòng)腿、動(dòng)腦、動(dòng)眼，積累經(jīng)驗(yàn)，展露才干，通過做中學(xué)，發(fā)展實(shí)踐能力，培養(yǎng)科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)品格。研究性學(xué)習(xí)以幾人為小組進(jìn)行，根據(jù)不同題材采用多種形式進(jìn)行，如調(diào)查訪問、動(dòng)手制作、參觀考察、理論研討等。初中物理中，可開展研究性學(xué)習(xí)的專題，除教材提供的很多活