以物理概念為載體-培養(yǎng)創(chuàng)新能力

以物理概念為載體,培養(yǎng)創(chuàng)新能力蘭溪五中潘宏彤概念教學，不論對知識的獵取，依舊培養(yǎng)學生的能力，都發(fā)揮著不可估量的作用。在科學技術(shù)迅猛進展的今天，人的素養(yǎng)的提升，創(chuàng)新能力的好壞，決定了一個國家、民族榮辱興衰的重要因素，江主席指出：“一個沒有創(chuàng)新能力的民族，難以屹立于世界民族之林?！眲?chuàng)新是一個國家興盛發(fā)達的不竭動力，創(chuàng)新的關(guān)鍵是人才，人才的成長靠教育，正因如此，物理教學中應體現(xiàn)創(chuàng)新意識，教師的制造性教學設計是培養(yǎng)學生能力的途徑，要培養(yǎng)有創(chuàng)新能力的學生，教師自身第一要有制造力，設計好概念教學的各個環(huán)節(jié)，才能培養(yǎng)出各種能力，本文結(jié)合自身教學，在概念教學中，如何培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力？談談個人體會，以與同行共勉。一、注重概念的建立過程，培養(yǎng)學生探究能力。物理學中的一系列概念和規(guī)律，是人類上千年來對豐富的物理現(xiàn)象進行高度抽象概括形成的。學生要準確地明白得這些概念和規(guī)律的內(nèi)涵，必須明白得概念的引入，找出應定義的物理量，明白得概念成立的前提及應用方法，這對培養(yǎng)創(chuàng)新能力到關(guān)重要。為此概念教學需從單一的傳授知識向揭示概念建立過程轉(zhuǎn)變，克服重結(jié)果，輕“過程”的教學模式?！斑^程”教學的差不多模式為：教師提出咨詢題→學生帶著咨詢題觀看或?qū)嶒灐鷮W生之間探討或教師引導、點拔→學生得出科學結(jié)論→在實際應用中鞏固和提升。這種教學過程，既有感性認認識，又有理性認識，遵循實踐→認識→再實踐的認知規(guī)律。學生是教育的主體，學生同意物理知識須有一個過程，重視過程，師生共同探究，真正把學生視為認知的主體，是課堂教學中實踐素養(yǎng)教育的具體體現(xiàn)。在物理教學中，經(jīng)常會碰到用比值來定義物理量的方法，如、R=、C=、E=、B=等，許多教師在引入過程中，常常省略了建立的過程，直截了當以比值形式引出定義式，缺少探究規(guī)律的過程，使學生失去了體驗物理研究方法的機會，從而，不利于學生制造力的培養(yǎng)，難以有制造發(fā)明，走不到科技的前端。只有延緩學生對概念判定的進程。凸現(xiàn)學生對概念的探究過程，才能使學生對概念明白得透徹，物理意義鮮亮，引入的物理量順其自然，為此，教師在課堂教學中需要輔設具體、典型的情形，通過精心設置的咨詢題，適時的啟發(fā)、點拔，讓學生分時期分層次、進行討論、判定和探究。只有如此，學生才能真正明白得a與ΔV、Δt無關(guān)，E與F、q無關(guān)的道理。因此實施“過程”教學是何等的重要。二、注重創(chuàng)設咨詢題情形，激發(fā)學生制造思維中學時期學生的制造性思維依舊一點思想的火花，時時在他們的學習過程的各個方面出現(xiàn)，教師應重視這些火花，不讓它們僅僅一閃而逝，而要使之燃成聰慧的火炬?，F(xiàn)在教學，學生往往順著教師的思路開展思維活動，思路比較狹窄，不善于變換思維方式，因此，教學中要留給學生一片空間，讓學生主動主動思維，從被動同意知識的地位向主動求知的地位轉(zhuǎn)化，使它們的獨立工作能力得到錘煉而提升，把本應屬于學生自我開拓的內(nèi)容還給學生，發(fā)揮學生的思維主動性，打開思路，培養(yǎng)寬敞、靈活多變思維素養(yǎng)。如在“失重”和“超重“的教學中，可通過實驗來創(chuàng)設咨詢題情形，取一個礦泉水瓶，在側(cè)面和底部各鉆一小孔，裝滿水，使瓶處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)，現(xiàn)在瓶中有水從側(cè)壁和底部小孔中流出。先咨詢學生：放手讓瓶自由下落，會顯現(xiàn)什么現(xiàn)象？引導學生主動摸索、討論，激發(fā)學生的好奇心和制造思維，點燃思維的火花。三、注意學科思想滲透，教給學生研究物理的方法我國聞名科學家鈔票學森在授予他“國家杰出奉獻科學家”榮譽稱號儀式上的講話中，談到他在美國期間最后師從全世界聞名的工程力學和般空技術(shù)的權(quán)威馮卡門時講：“他是一個使我永久不能不記得的恩師，他教我把握了現(xiàn)代科學技術(shù)的觀點和方法?！庇纱丝梢?，在概念教學中，不能直截了當“輕而易舉”提出結(jié)論，教學的目的不但要學生明白得概念，最重要的是把研究咨詢題的差不多方法教給學生，要“授之以漁”，讓學生終身受益，而不僅僅“授之以魚”，僅供一餐之用。因為科學方法比知識本身更有價值，這些科學方法，是許多科學家聰慧的結(jié)晶，是物理學的精髓。因此，概念教學中要設計好教學環(huán)節(jié)，適時滲透科學方法，與學生共同探討、提出新咨詢題、新方法，學生走向社會碰到新咨詢題才可不能不知所措，才能有所創(chuàng)新。物理教材通常對知識點邏輯關(guān)系采納顯處理，而對物理學的科學方法采納隱處理，即不在課本中寫明，而是讓學生在學習過程中自己去領(lǐng)會。正是這種處理方法導致了我國物理教學中的科學方法教育的薄弱和不足，需要教師和學生對現(xiàn)行高中物理教材中的科學方法去挖掘和深刻領(lǐng)會。如教材中交流電的有效值，正是按照電流熱效應這一特性，利用交流電和直流電在相同時刻內(nèi)通過同一電阻產(chǎn)生的熱量相等，這種等效方法來定義其有效值的，教師不強調(diào)這一等效方法，對這一概念明白得不透徹，對求非正弦交流電的有效值將無從下手。又如：對勻速直線運動，教材中以不同時刻內(nèi)物體發(fā)生不同的位移，用比值形式研究其快慢程度，即：、、……發(fā)覺對某一物體這些比值是個恒量，不同物體比值不同而且比值大的物體運動較快，以此引入“速度”概念，若教師認為知識簡單繁瑣，講課時省略了這一分析過程，直截了當以比值定義速度，使學生失去體驗物理研究方法的機會。能夠講沒有學生個人的體驗，任何知識都不可能升華為學生的能力，物理研究方法專門多，如類比法、整體法、圖象法、實驗法、模型法等，要在概念教學中持續(xù)強化，才能真正“授之以漁”。四、巧妙設疑，培養(yǎng)學生的質(zhì)疑能力學起于思，思源于疑，疑則誘發(fā)探究，從而發(fā)覺真理?？茖W發(fā)覺與制造正是從質(zhì)疑開始，從解疑入手，而從有疑到創(chuàng)新也正是事物進展客觀規(guī)律。伽利略正是對亞里斯多德的“力是運動的緣故”的疑，引發(fā)他設計“斜面實驗”，得出正確結(jié)論。牛頓在此基礎上概括出慣性定律成為經(jīng)典物理學的基石。愛因斯坦對牛頓力學的質(zhì)疑建立了狹義相對論。在概念教學中，教師應把質(zhì)疑、解疑作為教學過程的重要組成部分。第一要求學生自己予習教學內(nèi)容，進行獨立摸索，發(fā)覺疑難，提出咨詢題；教師要設計出具有針對性啟發(fā)性的疑難咨詢題，啟發(fā)學生摸索、探究，逐步解疑，鼓舞學生間主動爭辯，各抒己見，發(fā)揚“初生牛犢不怕虎”的創(chuàng)新精神，大膽向老師置疑性提咨詢，敢于對課本，對參考書提出疑咨詢，吹毛求疵。教師對他們的奇思怪想要熱情回答，多加夸獎，讓學生享受質(zhì)疑的樂趣，在探究中有所發(fā)覺和創(chuàng)新。五、適時設咨詢，教會學生猜想猜想是一種專門重要的思想方法，科學上的突破，技術(shù)上的創(chuàng)新往往是從猜想開始，牛頓早就講過：“沒有大膽的猜想，就做不出偉大的發(fā)覺。”“先猜后證，——這是大多數(shù)人的發(fā)覺之道”。物理學家盧瑟福通過a粒子散射實驗，大膽猜想，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。安培也是如此，1882年9月11日，阿拉果在法國科學院報告了奧斯特的發(fā)覺：電流會產(chǎn)生磁場。安培通過環(huán)形電流的磁場與磁鐵的磁場相似，大膽猜想：磁鐵磁場與電流磁場一樣都由分子電流產(chǎn)生，從而有了分子電流的模型假講，教師要引導學生從宏觀表象聯(lián)想到微觀內(nèi)因，由表及里，由此及彼，合理猜想，才能有所收成，為此教學中要安排好每一環(huán)節(jié)，適時設咨詢，讓學生“胡思亂想?！蹦軌蛑v，沒有“胡思亂想”就沒有創(chuàng)新和制造，我國古代勞動人民那神話般的幻想：千里眼、順風耳、飛毛腿、嫦蛾奔月、騰云駕霧等，現(xiàn)在都已成為現(xiàn)實。如在電場強度的教學中，我是如此引導學生猜想的。我手拿一束鮮花步入課堂，然后咨詢學生聞到什么？生：聞到了花香。師：花香是看不見，摸不著的物質(zhì)，你是如何樣明白它的存在的？用什么“儀器”探測的？生：鼻子，因為花香這一物質(zhì)作用于鼻子。師：為何正電荷Q對正電荷q有排斥的作用？師：請猜想。師：Q相當于鮮花，q相當于鼻子，鮮花激發(fā)出的花香作用鼻子，同樣，Q與q有排斥力，是由于什么緣故呢？生：講明Q激發(fā)出的物質(zhì)作用于q的結(jié)果。師：這一物質(zhì)叫電場，同樣q激發(fā)的電場對Q產(chǎn)生同樣大小的反作用力。師：你可用什么方法探測電場的存在？生：放入一檢驗電荷，看是否受電場力的作用。師：鮮花周圍不同位置，可用“鼻子”探測花香的強弱，那么，電場中不同的位置電場有強弱嗎？如何探測？生：同一電荷在不同的位置受力不同，因此電場有強弱。師：同一位置花香與“鼻子”的有無有關(guān)系嗎？花香由什么決定？生：由“花源”決定。師：同一位置電場強度與檢驗電荷電量是否有關(guān)？生：由“源電荷”決定。師：電場強度如何定量描述？能否用電場力的大小來描述？然后教師叫學生運算同一位置，放不同電量q1、q2、……時所對應的電場力F1=K、F2=K……師：咨詢=……=K這一比值有何特點？能否用它描述電場的強弱？引導他們得出：這一比值與源電荷有關(guān)，與檢驗電荷無關(guān)，從而提出電場強度的定義式和決定式。因此，只有教學中適時設咨詢，引導他們突破常規(guī)，體會猜想的歡樂，才能有制造發(fā)明的一天。六、注重物理學史教學，培養(yǎng)學生意志力。意志是人們自覺調(diào)劑自己的行為去克服困難，以達到目的的心理活動，因此，意志是克服困難的保證，然而，現(xiàn)在專門多學生學習上缺乏毅力，專門對學物理更缺乏信心，他們對一些生動比喻，幽默的故事，奇特的現(xiàn)象感愛好，然而當讓他們動腦分析一些現(xiàn)象的實質(zhì)，總結(jié)規(guī)律時，他們往往表現(xiàn)出知難而退，缺乏毅力，這就需要教師教學中加以培養(yǎng)。過去教育中既存在偏重知識的傳授，忽視能力的培養(yǎng)，更存在著忽視意志力培養(yǎng)的現(xiàn)象，通過概念教學介紹物理學家的歷程，以科學家熱愛真理，靠堅強意志戰(zhàn)勝困難，和獨立摸索的優(yōu)秀品質(zhì)教育學生，用物理學家曲折進展史來鼓舞他們。如在講電磁感應時，可介紹法拉第為研究電磁應耗去他十年的時刻和精力。居里夫婦在困難的條件下，通過一千三百五十多天的奮戰(zhàn)，才從數(shù)噸瀝青鈾礦中提煉出十分之一克純潔的鐳等。這些事實能有效的培養(yǎng)學生以苦為樂的堅強性和探究隱秘的主動性。教育學家贊可夫講過：“學生智力、情感和意志也象肌肉一樣，如果不加大錘煉和給以正常負擔，它們反而會衰退，不僅得不到應有的改進，有時還會變得遲純起來?！币虼耍诟拍罱虒W中，注重物理學史的教學，使學生的智力、情感和意志得到全面的進展，為創(chuàng)新能力的培養(yǎng)提供有力保證。國際二十一世紀教育委員會的專家們指出：新世紀的教育應當讓受教育者學會求知、學會做事、學會共處、學會做人。這種新型的教育無疑對物理教師素養(yǎng)提出更高的要求，教師必須有更寬的知識面，要將世界科