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陶行知先生说过:“真正的教育必须培养出能思考会创造的人”。素质教育的核心是培养学生的创新意识和创新能力。作为中学物理教师来说,如何适应时代的需要、引导学生将物理与各学科有机地结合起来、培养学生的创新能力便成为亟待解决的问题。培养具有创新能力的人,是时代赋予全社会的职责。创新能力要靠教育培养和实践来挖掘,如何在课堂教学中培养学生的创新意识值得我们思考。
一、创设情境,培养创新意识
“兴趣是最好的老师”,只有学生对物理科学有着强烈的探索欲望、对物理知识及规律的拥有欲、以及将所学物理知识应用于日常生活造福人类的动机,才可能激发创新潜能,才可能产生创新欲望。物理教学中充分利用背景材料和实际生活的素材,能有效地培养学生的创新意识,只要有创新的意识逐步发展就会形成能力。
历史上,科学家的无数次重大发现,都是以详细的背景资料为基础,通过合理的推理和假设完成。如牛顿第一定律是在伽利略的斜面实验的基础上,经过合理推理得到;玻尔的三点假设是在研究了原子光谱的规律及原子的核式结构学说和经典电磁理论后进行合理的假设而得到的。因此,有了足够的背景材料,才能拓展学生的学习空间,给学生独立思考、提出质疑、理论联系实际的机会,让学生不断尝试用知识解决实际问题并利用合理的猜想及科学地假设来探索问题,使创新的意识得到培养,把知识重新整理,用自己的语言来准确简洁地表达科学的知识,发表自己的看法,逐步培养学生发现问题,提出问题的能力。以增加物理学发展的背景、拓展了学生的学习空间,增加了教材的弹性,为培养学生的创新意识提供了大量的素材。
二、积极鼓励、培养学生敢于创新
高中物理新课改任务之一是强调“情景——探究——体验——应用”的探究式课程教学模式。所谓探究式教学,就是教师在教学过程中创设一种类似科学研究的情景和途径,让学生通过主动探索、发现和体验,学会对大量信息的收集、分析和判断,从而培养其开拓精神和创新能力。
教师和学生都是教学过程的有机构成部分,都是课程实施中最具活力的部分。新课改要求教师的“教”和学生的“学”在遵循探究式教学的新模式中发生相应的转变。教学中,兴趣能够促进学生去思考、去探究、去创新,它是发展思维,激发学生主动学习的催化剂,是调动学生学习积极性、自觉性和创新性的一种内在动力。物理学史的大量事实证明,强烈的创新意识来源于永不满足的好奇心和对科学的热爱。因此,我们在教学当中一定要充分利用实验、物理学史等方法来刺激学生那种隐藏在内心深处的求知欲,激发他们的探究兴趣,培养他们的创新意识。
在验证机械能守恒的实验中,可以启发学生思考,你能否利用现有装置测定当地的重力加速度?你还能设计几种测定当地重力加速度的方法?在学生电学分组实验中,在掌握实验原理的基础上,允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行操作实验,可以极大地提高学生学习物理的兴趣,发展学生的个性,活跃学生的创新思维。在探究性实验中学生需要在各种因素中取舍,对所得的信息进行筛选,这就要求学生在追求既定目标的过程中应变、思考和探索,使学生的分析、抽象、综合、表达的能力都得到训练和发挥。使学生的创新意识得到有效的培养。
三、注重理论联系实际,培养学生创新思维
我们都知道物理与生活实际联系紧密,我们可以在物理教学中,结合学生熟悉的生活、生产实际,提出与教学有关的问题让学生思考,往往能激发学习的兴趣,培养学生的创新能力。如讲解“离心运动”时可以联想坐车转弯时人的感觉怎样?为什么会造成这个结果?车辆转弯的弯道为什么是外高内低?等等。这样的一些实际问题的提出必然会使学生产生兴趣,产生思考。
我们在平时的教学中还应注意把理论知识应用于实际中,像我国成功地发射了“神州七号”载人飞船,是我国在航天技术上的又一个重大突破,可在讲圆周运动和万有引力知识时提出来,又如超导磁悬浮列车这一高科技成果,与电学知识密切相关,我国已进入试运行阶段,可在讲磁场和电磁感应等电学知识时提出。通过研究这些问题,使生活中的事例和高科技与学生所学物理知识拉近了距离,从高不可攀变为伸手可及,这样能极大地激发学生的探究兴趣,培养学生的创新能力。
四、发挥学生的主体作用,展现创新能力
传统的课堂教学大都是“教师讲、学生听、教师写、学生记”的形式,课堂气氛沉闷,学生缺少主动权,更谈不上发展学生的创造性思维了。虽然教材中有许多内容是按照前人对知识的探索过程来安排的,但讲授这些内容时,不能只着意传授知识,更应侧重于介绍知识的探求过程,为学生创设探索的情境,引导学生积极参与课堂教学,落实如何从“教”的角度去唤起学生的“学”的兴趣,以学生活动为主线,充分体现学生的主体作用,让每个学生参与教学全过程,在参与的过程中,培养学生的创新精神。使学生从被动式接受转化为全身心投入的主动探究。
在自由落体运动的教学中,介绍伽利略通过敏锐的观察和思索,同时通过让学生做重的纸片比轻的碎橡皮下落慢的实验推翻了亚里士多德的“物体越重,下落越快”的经验主义的错误观点,从而揭示了自由落体运动的规律。
在课堂教学中如果这样有意识地激发学生质疑、培养学生良好的质疑习惯,将利于开发学生的潜能,从而增强学生的创新意识,培养学生创新能力。
五、渗透物理科学方法,培养学生科学创新能力
知识是宝贵的,但知识只有通过具体的方法加以应用才能体现出知识的价值,所以那些得到知识的方法就显得比知识本身更为重要,只有将方法掌握了,将来才可能利用这些方法去科学地创新。为此从长远观点看,掌握得来知识的科学方法比知识本身更为重要。因此,我们应教会学生通过什么方法来获取知识,这就是新课程的重要目标之一。
在用探究实验得到楞次定律的内容中指导学生实验,引导学生分析实验结果,让学生体验“探究法”的应用程序;在用实验得到单摆周期公式的时候,可以提示学生在得到牛顿第二定律时所用的实验方法,从而让学生自己设计实验来总结到单摆的周期公式,这样在讲知识的同时,潜移默化地将物理学中一种非常重要的方法告诉学生,使其在今后的工作中可以利用这种方法去创造性的从事别的工作;再如在进行力的合成与分解的过程中,只需要适当地说一句,这个力与那几个力作用效果相同,从作用效果上看,这个力的作用相当于那几个力的共同作用,就像电阻串并联的总电阻一样,这种“等效法”是物理学中常用的方法,学生自然会从这段话中体会出等效方法的内涵,也会从一次次的具体应用中认识到所学的科学方法。
综上所述,培养学生的创新能力,首先要让学生先有创新意识,在物理实验教学过程中最能培养学生的创新意识、创新精神和实践能力,但不是传统的、照本宣科的、生搬硬套的教学方法所能达到的。物理教学的方式应该不断地进行探索和改进,这样才能真正地推进素质教育,迈向创新教育。
一、创设情境,培养创新意识
“兴趣是最好的老师”,只有学生对物理科学有着强烈的探索欲望、对物理知识及规律的拥有欲、以及将所学物理知识应用于日常生活造福人类的动机,才可能激发创新潜能,才可能产生创新欲望。物理教学中充分利用背景材料和实际生活的素材,能有效地培养学生的创新意识,只要有创新的意识逐步发展就会形成能力。
历史上,科学家的无数次重大发现,都是以详细的背景资料为基础,通过合理的推理和假设完成。如牛顿第一定律是在伽利略的斜面实验的基础上,经过合理推理得到;玻尔的三点假设是在研究了原子光谱的规律及原子的核式结构学说和经典电磁理论后进行合理的假设而得到的。因此,有了足够的背景材料,才能拓展学生的学习空间,给学生独立思考、提出质疑、理论联系实际的机会,让学生不断尝试用知识解决实际问题并利用合理的猜想及科学地假设来探索问题,使创新的意识得到培养,把知识重新整理,用自己的语言来准确简洁地表达科学的知识,发表自己的看法,逐步培养学生发现问题,提出问题的能力。以增加物理学发展的背景、拓展了学生的学习空间,增加了教材的弹性,为培养学生的创新意识提供了大量的素材。
二、积极鼓励、培养学生敢于创新
高中物理新课改任务之一是强调“情景——探究——体验——应用”的探究式课程教学模式。所谓探究式教学,就是教师在教学过程中创设一种类似科学研究的情景和途径,让学生通过主动探索、发现和体验,学会对大量信息的收集、分析和判断,从而培养其开拓精神和创新能力。
教师和学生都是教学过程的有机构成部分,都是课程实施中最具活力的部分。新课改要求教师的“教”和学生的“学”在遵循探究式教学的新模式中发生相应的转变。教学中,兴趣能够促进学生去思考、去探究、去创新,它是发展思维,激发学生主动学习的催化剂,是调动学生学习积极性、自觉性和创新性的一种内在动力。物理学史的大量事实证明,强烈的创新意识来源于永不满足的好奇心和对科学的热爱。因此,我们在教学当中一定要充分利用实验、物理学史等方法来刺激学生那种隐藏在内心深处的求知欲,激发他们的探究兴趣,培养他们的创新意识。
在验证机械能守恒的实验中,可以启发学生思考,你能否利用现有装置测定当地的重力加速度?你还能设计几种测定当地重力加速度的方法?在学生电学分组实验中,在掌握实验原理的基础上,允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行操作实验,可以极大地提高学生学习物理的兴趣,发展学生的个性,活跃学生的创新思维。在探究性实验中学生需要在各种因素中取舍,对所得的信息进行筛选,这就要求学生在追求既定目标的过程中应变、思考和探索,使学生的分析、抽象、综合、表达的能力都得到训练和发挥。使学生的创新意识得到有效的培养。
三、注重理论联系实际,培养学生创新思维
我们都知道物理与生活实际联系紧密,我们可以在物理教学中,结合学生熟悉的生活、生产实际,提出与教学有关的问题让学生思考,往往能激发学习的兴趣,培养学生的创新能力。如讲解“离心运动”时可以联想坐车转弯时人的感觉怎样?为什么会造成这个结果?车辆转弯的弯道为什么是外高内低?等等。这样的一些实际问题的提出必然会使学生产生兴趣,产生思考。
我们在平时的教学中还应注意把理论知识应用于实际中,像我国成功地发射了“神州七号”载人飞船,是我国在航天技术上的又一个重大突破,可在讲圆周运动和万有引力知识时提出来,又如超导磁悬浮列车这一高科技成果,与电学知识密切相关,我国已进入试运行阶段,可在讲磁场和电磁感应等电学知识时提出。通过研究这些问题,使生活中的事例和高科技与学生所学物理知识拉近了距离,从高不可攀变为伸手可及,这样能极大地激发学生的探究兴趣,培养学生的创新能力。
四、发挥学生的主体作用,展现创新能力
传统的课堂教学大都是“教师讲、学生听、教师写、学生记”的形式,课堂气氛沉闷,学生缺少主动权,更谈不上发展学生的创造性思维了。虽然教材中有许多内容是按照前人对知识的探索过程来安排的,但讲授这些内容时,不能只着意传授知识,更应侧重于介绍知识的探求过程,为学生创设探索的情境,引导学生积极参与课堂教学,落实如何从“教”的角度去唤起学生的“学”的兴趣,以学生活动为主线,充分体现学生的主体作用,让每个学生参与教学全过程,在参与的过程中,培养学生的创新精神。使学生从被动式接受转化为全身心投入的主动探究。
在自由落体运动的教学中,介绍伽利略通过敏锐的观察和思索,同时通过让学生做重的纸片比轻的碎橡皮下落慢的实验推翻了亚里士多德的“物体越重,下落越快”的经验主义的错误观点,从而揭示了自由落体运动的规律。
在课堂教学中如果这样有意识地激发学生质疑、培养学生良好的质疑习惯,将利于开发学生的潜能,从而增强学生的创新意识,培养学生创新能力。
五、渗透物理科学方法,培养学生科学创新能力
知识是宝贵的,但知识只有通过具体的方法加以应用才能体现出知识的价值,所以那些得到知识的方法就显得比知识本身更为重要,只有将方法掌握了,将来才可能利用这些方法去科学地创新。为此从长远观点看,掌握得来知识的科学方法比知识本身更为重要。因此,我们应教会学生通过什么方法来获取知识,这就是新课程的重要目标之一。
在用探究实验得到楞次定律的内容中指导学生实验,引导学生分析实验结果,让学生体验“探究法”的应用程序;在用实验得到单摆周期公式的时候,可以提示学生在得到牛顿第二定律时所用的实验方法,从而让学生自己设计实验来总结到单摆的周期公式,这样在讲知识的同时,潜移默化地将物理学中一种非常重要的方法告诉学生,使其在今后的工作中可以利用这种方法去创造性的从事别的工作;再如在进行力的合成与分解的过程中,只需要适当地说一句,这个力与那几个力作用效果相同,从作用效果上看,这个力的作用相当于那几个力的共同作用,就像电阻串并联的总电阻一样,这种“等效法”是物理学中常用的方法,学生自然会从这段话中体会出等效方法的内涵,也会从一次次的具体应用中认识到所学的科学方法。
综上所述,培养学生的创新能力,首先要让学生先有创新意识,在物理实验教学过程中最能培养学生的创新意识、创新精神和实践能力,但不是传统的、照本宣科的、生搬硬套的教学方法所能达到的。物理教学的方式应该不断地进行探索和改进,这样才能真正地推进素质教育,迈向创新教育。