■吴伟
在物理教学中培养学生的创新能力
■吴伟
提升创新素质,培养创新人才,既是现代社会发展的需要,也是教育事业改革与发展的需要。物理教学必须改革传统的教育教学观念,要在向学生传授基础知识、培养基本技能的同时,高度重视开发学生的创新潜能,培养学生的创新能力。
创新是指创造、发现新的东西。人人都有创新的潜能,这种潜能是可以开发和培养的,所以说创新并不神秘,也不遥远。学校创新教育的主要任务就是要营造情境,让学生感受、理解知识的产生和发展过程,培养学生的科学精神和创新热情。
在平时教学中,教师可利用物理学发展过程中的一些史实,与学生共同探讨物理理论的建立过程,设想如果身处其境,能否会有同样想法,以激起学生学习和创新热情。比如,在学习“电磁感应”这节知识时,教师可重新演示奥斯特的实验,让学生讨论通过实验,能提出什么问题,能想到什么,并进一步引导学生讨论:电能生磁,那么磁能否生电?怎样才能生电?并告诉学生法拉第正是基于这种设想,经过十年的不懈努力,最终才发现了电磁感应现象。这样让学生体会到自己能和伟人一样,能发现问题。伟大的发明并不是神秘不可及的,而在自己身边,自己也能发现问题,解决问题。
只要在平时的课堂教学、课外实践活动中引导学生开阔思路进行创新实践,学生的创新意识就会形成。当然,学生提出的想法或做法不可能都具有可行性和实际意义,但对于其个人来说都是新的。因此教师要给予肯定、鼓励,让学生树立发现问题、解决问题的自信心,强化创新的自觉性,从而激发学生的创新热情。
创新思维决定着一个人能否创新及创新能力的大小,是创新素质的核心。因此在物理教学中,教师要有意识地培养学生的发散思维能力、逆向思维能力和逻辑推理能力。
发散性思维是一种多方向、多数量、全面展开的辐射型思维方式,是创新思维中最可贵的思维形式。这种思维形式能避免常规思维的单一性、单向性,能有效地锻炼学生的思维能力。例如,如在“大气压测定”的教学中,实验测得大气压值后,教师可继续创设如下深入探索的问题情境。(1)若将托里拆利管倾斜,水银柱的长度、高度是否发生变化?(2)将管向上提一些(管口不露出水银面)或向槽里插进一些,会产生什么现象?(3)如果换用粗管来做实验,实验结果又将如何?(4)设想如果在管的顶部或侧壁打一孔,将会发生什么现象?鼓励学生大胆猜测,以培养学生的发散性思维。
逆向思维是有意识地从常规思维的反方向去思考问题。在一定程度上讲,逆向思维更需要勇气,需要树立创新无权威、创新无止境的观点。例如:在学习力和运动知识时,教师可告诉学生,伽利略不轻信权威。为了证实重物下落不比轻物快的结论,他亲自登上比萨斜塔做自由落体实验。
逻辑推理也是创新过程中必不可少的能力。例如,在讲牛顿第一定律知识时,教师可先通过演示实验,使学生看到物体所受摩擦阻力越小,运动的就越远,为几位物理学家的推理作准备。再通过伽利略、笛卡尔、牛顿的一步步推理,牛顿最后总结得出了牛顿第一定律。推理是物理研究的重要思维,在教学中教师要让学生参与尝试推理,这样不但有助于培养学生的逻辑思维能力,还能锻炼和发展学生思维的独创性和批判性。
在探寻客观规律的过程中,需要严格按实事求是的科学态度认真思考,及时分析试验过程中出现的种种现象,哪怕是极偶然的一个发现,否则就可能会与即将获得的新成果擦肩而过。例如,在讲奥斯特实验时,教师可告诉学生奥斯特正是由于仔细观察,才成为了第一个发现电与磁之间联系而载入史册的人。可见,机遇总是青睐那些细心的和善于思考的探索者。
在教学过程中,教师要尽量少一点灌输,多一点探讨,让学生尽可能地参与到知识的产生和发展过程中,从而使接受知识转变为发现知识,达到培养学生学习能力的目的。平时实验课要让学生认真做好每一个实验,使学生理论联系实际,并提高动手能力。
除此之外,教师还带领学生开展课外活动,组织物理兴趣小组,由学生选择自己感兴趣的项目进行研究,让学生根据问题要求自行设计实验,这样可以充分发挥学生的主体作用与聪明才智,尝试科学实验探索的方法,增强科学研究的创造意识。而且,学生学过的知识可以在实验设计中得到综合应用,实现理论联系实际和提高创造性思维的目的。例如,学生学习继电器后,可以设计恒温控制器、报警器等。
(作者单位:武汉常青一校)
责任编辑 王爱民