高中物理教学中学生创新能力的培养

王永菊

高中物理课程融合了基础、实践和创新，是锻炼学生创新能力的优良载体.本文结合高中物理教学实践，探索研究几种培养学生创新能力的方法与途径，以期能够通过课堂教学、实验实践、开放性讨论和生活中的物理等日常教学，激发了学生的创造潜能，实现创新能力培养的目标.

一、注重基础，培养创新的沃土

创新不是凭空的想象，而是扎根于实际，在原有的认知基础上进行升华，顺利激发学生的创新.创新土壤的培育需要贯穿于日常教学中，引导学生对基础的物理知识、理论和原理进行科学细致的分析，透彻研究其中的重点、难点及注意事项，从而使学生抓住物理创新的基础和依据的同时，还能够在思考、分析和讨论中受到启发，进而在老师的点拨下完成创新.可见，基础才是创新的沃土，唯有夯实基础，才能使学生的创新更科学、合理，避免走弯路.

例如，学习“牛顿第二定律实验”时，教师要引导学生对相关的物理基础深入学习，利用实验让学生对牛顿第二定律公式（F=ma）进行深刻理解，建立基础实验，通过改变m（或F）的量来分析总结其中的规律，学生很容易就可以得到这样的结论.

当m一定时，改变小车所受拉力的作用（通过增加或减少砝码来实现），可以得到小车所受合外力与小车的加速度之间的正比关系.

在此基础上，有的学生提出了继续增大小车的合外力，学生发现，随着F的增大，a-F图线不再是严格的正比直线，而是偏离了直线，获得了如图1所示的图象，这一改变引起了学生极大地兴趣，进一步对小车合外力与小车质量之间的关系进行分析，得出小车受到的实际拉力T=Mm+M×mg，其中M为砝码的质量.

由此可知，只有在Mm情况下，T=mg才近似成立，当不符合条件时，T=mg不能成立，于是就产生了加速度的增加赶不上力（mg）的增加的情况，出现图形中的状况.那么，怎样才能摆脱质量这一条件的限制呢？这不仅顺利生成了课堂探索的创新点，培养了学生的创新能力，还能激发学生进一步探索的动力，为创新的进一步探索注入了持久的动力.

二、主动质疑，激发创新的嫩芽

质疑是思考的导火索，敢于质疑更是创新的先导.注重的宁鸿彬老师就曾向学生提出“三怀疑”原则，即敢于课堂上质疑、敢于对教材进行质疑，敢于对教师观点质疑.其目的就在于为学生营造一个敢想、敢问、敢说、敢做的环境，消除学生质疑的顾虑，激活学生内心那颗创新的种子，使之不再沉睡于学生的大脑中，而是跳跃在课堂之上，促进学生创新思维的快速生长.

例如，学习“力的合成与分解”时，教师就可以建立实验情境，通过学生的质疑来进行探索创新.

实验情境：

实验1：用一根均匀的棉线提起重物，让学生观察.

实验2：利用与实验1相同的细棉线提相同的重物，让学生观察，当两根细线的夹角较大时，细棉线断了.

面对这一出乎意料的结果，学生随即就会质疑：为什么两根细线还不如一根细线的承受拉力大？质疑顺利造成学生的认知冲突，激发了学生主动探索的动力，同时要想建立新的实验探索其中的原因.学生引起细线断开的原因进行入手，是因为两根细线所承受力的合力小于了物体的重量，故得到了力的合成还有两力之间的夹角有关系，进而学生利用弹簧秤、量角器等器材组建新的实验，对“力的合成与分解”进行细致全面地研究.

三、深层研究，给予创新的力量

高中生的思维和能力还不完善，具有一定的缺陷，教师要在学生的创新中及时给予补充.创新教学不是简单的知识给予，规范、熟练的操作练习，而是在此基础上的升华，是从基础知识、实验中引导出来的更深层次的思考与探索，使学生从本质上领会物理的原理与思想.

例如，学习“验证机械能守恒”的实验时，教师就可以在引导学生对实验器材、原理、步骤及数据分析进行细致的学习，在学生熟练掌握的基础上适当地给予创新上的灵感，可以利用问题进行启发.

课堂启发：利用这个装置是否可以测定当地的重力加速度？你能够设计出几种测定重力加速度的方法？

学生受到问题的启发，转而会在掌握基础物理原理的基础上进行创新，利用不同的器材、不同的实验方案来完成任务，教学不再拘泥与教材或教参的安排，将演示实验变为一个探究实验、创新实验，学生可以根据自己的需要选择器材、设计实验方法，主动在实验中发现问题、解决问题.在学生的创新过程中，教师要及时对学生的标新立异的想法给予肯定、支持和帮助，鼓励学生通过不断的否定、肯定来完成自己的猜想，不仅鼓励了学生解决问题的勇气、信心和毅力，使学生的想象力得到发挥，更在潜移默化中培养了学生科学的批判精神和创造力.

四、勇于实践，绽放创新的花朵

实践是检验创新是否正确、科学的唯一标准.传统的教育往往以“题海战术”为主，强迫学生从不同的角度去解决问题，企图利用一题多解、一题多变、多题归一来培养学生的发散思维或几种思维，然而这些方法和技巧并不能真正地解决学生心中的疑惑，不仅不具有说服力，还浇灭了学生心中的创新之花，不利于提高学生创新意识、创新思维和创新能力的发展.物理课堂就要结合自然现象、生产生活和现代科技，给予学生实践创新的机会，使物理原理真实、直接地展示在学生面前.

例如，探究“滑动摩擦力做正功”的问题，学生不理解滑动“摩擦力并不总是一种阻力，有时可以促进物体的运动.”这一观点，这主要是学生对其运动过程的本质缺乏更深层地理解，教师单方面的解释很难达到预期的效果.教师就可以利用学生的疑惑点，引导学生进行实验创新，自己模拟物体运动的情景.

实验创新：如图2所示连接好装置，并在物块的下面铺上一条宽约8 cm、长约2 m的纸带，当物块运动时就会与纸带之间发生相对滑动，从而直观地判断出滑动摩擦力的方向.

通过几次试做、几次调整，学生对滑动摩擦力的方向有了准确的认识，进而对其中的做功情况也有了全面具体地了解.学生对自己创建的实验感到非常骄傲，不仅大大提高了物理理论的说服力，还极大地增强了学生对创新的理解，创新不再是“纸上谈兵”，而是变为了具体实践，从根本上增强了创新的科学性、合理性.

总之，学生创新能力的培养要与日常教学相融合，不能脱离实际进行凭空想象.需要教师在日常教学中，及时捕捉学生思维的闪光点，通过分析、思考和调整，将创新落到实处，使学生能够在物理学习中收获认识世界的方法和技巧，熟练地将创新能力运用与今后的生产和生活中.