论物理教学中学生创新能力的培养

李慧铭

现代社会高科技的发展，对未来人才的素质提出了更高的要求，要求改变传统的教学模式，构建能促进中学生创新能力的教学组织形式。激励学生主动参与、乐于探究，勤于动手，培养他们搜集和处理信息的能力。获取新知识的能力和交流合作的能力。

要达到上述目标，只有把学生放在知识发现的环境中。教师精心设计问题情境，让学生一步步地走完发现知识的历程，就会懂得知识的来龙去脉，适用范围，应用起来才能得心应手。因此，培养学生的创新能力，使他们形成良好的思维和行为习惯，是我们物理教师义不容辞的责任。

一、创设问题情景，培养学生的创新精神

根据认知理论，物理课堂教学过程应该是以不断地提出问题并解决问题的方式来获取新知识的思维过程。解决问题首先要提出问题，因此。教师无论是在教学的整个过程，还是在教学过程中的某些微观环节，都应该十分重视问题情景的创设。所谓问题情景，是指一种具有一定困难，需要学生通过努力克服(或寻找达到目标的途径)，且力所能及的学习情景(学习任务)。任何学习的愿望，总是在一定的情景中发生的，只有具有这种问题性的情景，才具有强大的吸引力。才产生创造精神。所以，教师在设计教学中要努力为学生创设适合学生发现、创造新知识的问题情景。首先，要遵循“力所能及”的原则，让学生“跳一跳，摘到桃”。例如在引入“密度”概念时，教师先提出问题：“有人说铁比木头重，这句话对吗?”让学生讨论，学生在讨论问题的过程中教师及时启发学生思考：(1)物重与构成这种物体的物质有关吗?(2)物重跟物体的体积有关吗?通过学生的讨论，教师的启发、引导，学生能对密度的概念有初步的认识，再通过物理抽象的方法建立其概念。其次要善于设问、提问，设法使提法新颖以激发学生主动探索的欲望。以新颖独到，富有启发性的提问，能激发学生学习物理的兴趣，唤起其敏感的问题意识，同时教师要积极鼓励学生在学习中多疑善问，勤于思考，发现问题，并大胆发表自己独到的见解，以探求事物的本质。

在教学和实践中，引导学生多问“为什么”，让学生大胆探索，发展好奇心和广泛的兴趣爱好，可以逐步打开创新思维的大门，激发学生的创新动机。

二、遵循认识规律，发挥主体作用，培养创新思维

思维是大脑对客观事物间接概括的反应，创新思维不仅能揭示客观事物的本质和内在联系，而且更重要的是能创造出新颖的、前所未有的成果。对中学生来说，头脑中旧的表象很少，展现书本知识发生发展的教学过程，就是学生创新思维的培养过程。在目前中学物理教学仍存在注入式教学模式，教师在教学中只注重学习的结果，而忽视学习的过程。学生缺少自主学习的思维空间。就很难谈得上创新思维的培养。要真正培养学生的创新思维，教师在教学中就要重视设计引导学生的学习活动，以相应的创新思维的熏陶，发展学生的创新意识。教师要不断激励学生通过观察、比较、实验、归纳、类比等手段提出种种假设或猜想，使学生逐步学会运用假设或猜想的方法解决问题。例如在牛顿三大定律、各种原子模型的建立和不断完善的过程等内容的教学中突出科学创新思维的教育。并逐步渗透理想化的方法、模型的方法、极限的方法、控制变量的方法等，使学生知道为什么要建立物理模型，学会根据现象或事实进行科学推理的方法，这不仅有助于学生加深对基本知识的理解，还有助于加深对研究方法的领悟，提高学生对科学的认识和创造能力。

在重视学生创造性思维能力培养的同时，也必须重视对学生创造性人格的培养。例如在物理教学中穿插介绍伽利略敢于怀疑、不盲从权威的思想；介绍布鲁诺为坚持真理而献身的精神；学习牛顿的勤于思考、善于总结：学习居里夫人的刻苦钻研、勇于实践，以及结合我国当代的物理学家为祖国的强大而奋发拼搏的生动事迹，激发学生勇于探索、积极进取的科学热情，这对学生创新能力的培养起着极具重要的作用。

三、改革实验教学模式，创造创新环境，培养创新能力

物理学的发展和创新无不与物理实验密切联系。物理学中的创新成果都源自实验，而且都必须经过实验的检验。因此，物理实验教学理应成为培养学生创新能力的重要环节。

当前在传统的实验教学中普遍存在着教学模式单一、教学内容陈旧、教学方法过死。实验内容基本限于验证性和测量性的，缺乏由学生自己设计的带有研究性的内容，不利于学生创新思维的培养。因此在物理教学中必须改革实验教学的方法。

1、发掘演示实验的有效因素，培养学生的质疑能力

质疑是经过较充分分析后提出的问题。质疑是思维的开始。也是有所发现的前提。在具有创见性的质疑的过程中，学生提出的问题有一定的深度和广度。往往击中关键，具有“揭示规律”、“独创”、“发现”之特征。能否质疑是检验学生学习能力的重要标志。质疑能力和其他能力一样，可通过学习、培养和训练不断提高的。实验是物理学的基础，物理实验探究教学是发展学生质疑能力的有效途径。

2、利用设计性实验，培养学生的创新思维能力

所谓设计性实验，就是要求学生自己设计实验方案的实验。这涉及到实验方案的确定、步骤的安排、表格的设计和误差的分析等，具体地：(1)教师指明实验目的。从弄清实验原理、方案设计到器材选择、装备操作、收集及处理信息和数据、得出结论等都是由学生自主完成，教师适当指导。(2)组织学生讨论各人(组)的设计方案，选出数组认为可行的方案分别实验，并从中找出最佳方案。(3)实验后再组织学生讨论各方案的成功或失败原因、误差来源及如何减少误差等。如要求学生设计测重力加速度g的实验，显然这是一个灵活性较强的开放性问题，它可以引起学生从不同的角度思考，得出不同的实验方案：(1)用重力和质量的关系G=mg测g；(2)用落球法测g：让小球自由下落，测出球下落的高度h和时间t，由g=2h/t²得g；(3)用纸带法测g：利用“验证机械能守恒定律”的实验装置及重物自由下落中打出的纸带测g；(4)利用单摆测g；(5)用物体在光滑的斜面上从静止开始下滑的运动由s=1/2gt²sinθ得g(s、t、θ分别是物体运动的位移、时间和斜面的倾角)；(6)利用跨过定滑轮悬挂的两物体的运动，由a求得g。在实验前，学生还要把实验方案具体化，还要面临很多问题要解决。实验结果发现各组测出的g值相差较大，这时引导学生对每个方案以及实验过程进行分析，找出原因，通过比较得出较理想的方案。通过这些自由度大、自主力强的实验，学生能学到许多知识，又能培养学生的观察力、动手能力和思维能力，更以其趣味性和探索性在培养学生创新精神方面发挥其独特的功能和作用。学生在实验过程中有时不可能一步到位，需要反复修正，这些过程本身能很好地锻炼学生的各种实验能力。使他们的发散思维得到充分发展。

综上所述，作为基础教育的物理教学。在培养学生创新能力时，应结合学习的年龄特点，遵循认识规律，尽力创设问题情景，激发创造性思维的火花，尽力为学生营造创新氛围，让学生在自主学习中学会创新。