物理教学中创新能力的渐进培养

物理教学中创新能力的渐进培养
北中 桂娟

摘要：本文结合基础教育及物理教学的改革与发展趋势，指出物理教学中加强学生创新能力培养的必要性，论述了物理教学中创新能力的渐进培养。我国的中学物理教学十分注重系统知识的传授，对于学生创新能力的培养重视和研究的还很不够。教师在教学中也较少考虑如何培养学生的创新能力，在进一 步深化素质教育的今天，教师应该转变教育观念，结合创新教育的精神，在物理教学中，充分利用课堂教学的主渠道作用，加强对学生创新能力的培养。
20世纪的下半叶，世界范围内的教育改革运动取得了一 系列令人可喜的成果，各国都采取各种措施加强了理科教育改革。如美国的2061计划，这是一 份关于科学、数学和技术知识目标的研究报告，是基于改进美国的科学(理科)教育，力争使美国教育在21世纪中叶取得重大成就，这充分表明了美国对科学教育的重视，对培养世界第一 流人才的重视，对即将来临的21世纪国际竞争的重视。我国的高考综合能力测试及高考“３＋Ｘ”模式，也不再只注重考查学科知识，而是愈来愈突出对学生创新能力的考查。
21世纪国际竞争的关键在于人才素质，而人才素质的优劣则体现在其创新能力上。国际21世纪教育委员会在向联合国教科文组织提交的报告中指出，面对未来社会的发展，教育必须围绕“四大支柱”来重新设计、重新组织，这四大支柱就是：学会认知，即获取理解的手段；学会做事，以便能够对自己所处的环境产生影响；学会共同生活，以便与他人一 道参加人的所有活动并在这些活动中进行合作；最后是学会生存，这是前三种学习成果的主要表现形式。这种新的、扩大了的教育观念应该使每一 个学生都能发现、发挥和加强自己的创造能力，也应有助于挖掘出每个学生身上的财富，实现全面发展的目标。
创新教育是以培养人的创新精神和创新能力为基本价值取向，使学生在系统地掌握学科知识的同时发展其创新能力。创新教育追求在德智体美全面发展的基础上，激发和培养全体学生的创新精神和创新能力，启发学生创新性地学知识，创造性地用知识，而不是使学生被动地接受知识、消极地存贮知识。创新能力的培养关键在基础教育，基础教育是创新人才成长的摇篮，各种领域的任何一 种创新都是和基础教育分不开的。学科教学对于培养学生的创新能力起着非常重要的作用，因为脱离了具体的学科知识，创新能力的培养往往会落入空谈。
我国的中学物理教学十分注重系统知识的传授，对于学生创新能力的培养重视和研究的还很不够。教师在教学中也较少考虑如何培养学生的创新能力，在进一 步深化素质教育的今天，教师应该结合创新教育的精神，在物理教学中加强对学生创新能力的培养。当然，创新能力的培养不是一 蹴而就的，它是一 个渐进的、长期的培养过程。下面主要阐述在物理教学中培养学生创新能力所应重点解决的几个问题。
一 、教师教育观念的转变
在物理教学中实施创新教育，首先要解决的问题是教师教育观念的转变。教师应该认识到，教育不应该仅仅是训练和灌输的工具，它应该是发展认知的手段。素质教育的实施，将彻底改变以往的封闭式教学，教师和学生的积极性都得到了极大的尊重，由于学生积极参与，由于每个学生的创造性都受到重视，指令性和专断的师生关系将难于维系，教师的权威将不再建立在学生的被动与无知的基础上，而是建立在教师借助学生的积极参与以促进其充分发展的能力之上。一 个有创造性的教师应能帮助学生在自学的道路上迅速前进，教会学生怎样对付大量的信息，他更多的是一 个向导和顾问，而不是机械传递知识的简单工具。在创新教育体系中，师生关系将进一 步朝着“教学相长”的方向转化和深化。另一 个需要认清的问题是创造力与智力的关系。心理学研究表明，创造力与智力的发展并不同步；超过一 般水平的智力是实现创造性潜力所必需的，但超过学生这个临界水平，智力同创造性的相关就几乎等于零。而教师比较喜欢智商高的学生而不喜欢创造力强的学生，因为创造力强的学生往往有更多的不合乎传统的兴趣，他们常常探究那些特别不符合“教学常规”要求的知识领域，被教师认为增加了教学负担。实际上，教师的这种看法极易束缚学生创新能力的发展。
二、课堂教学的主渠道作用
实施创新教育，教师首先必须优化教学目标。教学目标的制定既要考虑到学生所要掌握的知识、发展的具体能力以及思想品德教育等因素，更应该考虑到学生所要发展的创新意识、创造性思维、创造性想象和创新个性，要把具体的教学任务细化到各个层次(各章、节)的教学目标之中。物理课堂教学中学生创新能力的渐进培养，主要经过如下阶段：培养创新意识→激发创新欲→实施创新行为→形成创新能力→塑造创新个性。教师在每一 个具体的教学环节，都要采取相应的教学措施，合理组织教学活动，有针对性地培养学生的创新能力。
1、教师在备课的过程中，要在分析教材、学生状况的基础上，注意落实好教学目标，有意识地渗透创新教育的思想创新意识的培养是贯穿于整个教学过程之中的。因此，教师的教学设计要始终渗透对学生创新意识的培养，并且要制定适用于不同层次学生的多层次教学目标。在整个教学过程中，教师都要力求做到“稚化”自身，即从学生的角度，以学生的眼光来审视所遇到的问题，因为有一 些在教师看来是不起眼的小问题，对于学生来说却是一 次难得的“创新”机会。教师要在挖掘教材的基础上，精心设计有利于培养学生创新能力的教学切入点，这些切入点可以是教学难点和重点、演示实验，也可以是物理学家的创新经历和体验，或者是学生自己的创新成果展示，以激发学生的求知和创新欲望。教师要善于引导和迁移学生的创新意识，以使其发展成为对科学真理的追求与探索。
2、课堂教学是培养学生创新能力的主渠道
在课堂教学中，教师要注意构建和谐、民主的课堂教学氛围，使师生交往的心理状态达到最佳水平，以保证学生心情舒畅、思维敏捷，使各种智力和非智力的创新因子都处于最佳活动状态，从而提高教学效率。当学生的思维活动和结论超出教师所设计和期望的轨道时，教师不应强行把学生的思维纳入自己的思维模式之中，用自己或教材上的结论束缚学生的创新思维，更不能用粗暴的方式来中断学生的思维进程。教师要善于鼓励学生大胆质疑，欢迎学生与自己争论，要给予学生发表意见的机会，使学生逐步具有创新的意识。如在物理课堂教学过程中，某个学生提出了与教师截然不同的见解，教师不应该只是简单的否定学生，而应引导学生在上或课下审视其观点，并得出正确的结论。这样做可以保护学生学习的积极性，使学生树立起进行独立学习及创新的自信心，使其创新思维处于活跃状态。
3、习题教学是培养学生创新能力的一 个有效途径。
如果教师经常在授课过程中有“创新举措——创新的思维方式及创造性的解决问题的方案，这种创新示范作用将会对学生产生重要的、潜移默化的影响，学生也会有跃跃欲试的创新想法，这就是其创新欲望的体现。习题教学要跳出“题海战术”的误区，要能使学生尽量从不同的角度，运用不同的方法来分析解决同一 问题，运用一 题多解、一 题多变等形式使学生从单一 的思维模式中解放出来，这样学生再见到新类型的问题时，就能以发散思维或集中思维等自己的创新方式来解答问题。提出问题、解决问题的能力是创新能力的一 个重要方面。在教学中教师要启发学生自己发现问题，自己解决问题，使学生逐渐养成独立获取知识和创造性地运用知识的习惯。如在解答习题和演示实验的过程中，教师要避免直接把结论灌输给学生，而是要对学生提出分析题目所提供的情境的物理过程、观察实验现象等的具体要求，并给学生以适当的思考时间，使他们获得“亲自得出研究结论”的创新机会，在实施创新行为的过程中发展能力。 在解决问题，特别是解决实际问题的过程中，学生的创新能力将得到进一 步地训练和发展。当然，这类题目绝对不是靠简单的死记硬背书本知识和套用物理公式就能解决的，而是需要从创新的角度，运用创造性思维来解决。如这样一 道题：在研究镜面反射和漫反射时，书后有一 道习题，水平桌面放置的白纸上把一 平面镜放在其上，使手电筒的光竖直投在镜面上，从旁边看去，镜面较暗，而白纸较亮。让学生解释分析。我们不妨把它作为学生进行探索创新的实验。通过这类问题，既巩固了所学的知识，又培养了学生的创新能力。
3、物理实验教学是培养创新能力的重要途径
在物理实验教学中，不仅要让学生学会实验的具体做法，掌握一 些基本的实验技能，还要引导学生学会研究物理问题的实验方法，为培养他们的物理创新能力打下良好的基础。如八年级物理教材中遇到的间接测量的实验方法、“控制条件”的实验方法、“以大量小”的实验方法、测量微小量的“叠加法”、“替代法”和“比较法”等。教师通过选择典型的实验，如可充分利用教材中的小实验、学生实验等内容，通过多种实验方案的设计、讨论和辨析来培养学生的物理创新能力。另外，教师可以把某些学生实验和演示实验设计为探索性实验，使之达到不同层次的创新能力培养目标，如平面镜成像特点可变演示为学生实验。探索性实验教学较课堂教学有更广阔的活动空间和思维空间，可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望。学生在自己“探索”物理规律的实验过程中可以把动手和动脑结合起来，锻炼和培养自己的创新能力。教师应选取合适的、需要探索的问题作为实验内容，在教学中可以利用新旧知识间的联系提出需要解决的问题，并设计一 系列有针对性、启发性的问题作为铺垫，设计问题时应充分渗透创新能力的培养，要利用学生的原有知识，引导学生在 运用知识的探索过程中有所“创新”地解决问题。教师应让学生明确探索性实验的基本环节，并在实验仪器的选取与操作、实验现象的观察、实验数据的处理、实验故障的排除及结论的得出等一 系列环节中，及时对学生进行指导，使学生在相对独立的实验活动中体会创新的艰辛与愉悦，如实验设计思想，物理学方法，实验技巧等。为了使创新能力的培养长期化，教师可有计划地组织学生进行系列化的探索性实验，并把实验内容和生活中的实际问题联系起来，使创新能力的培养和物理知识的学习紧密结合。
再有，我们还必须注意创设创新教育的大环境，使之与创新能力培养相适应。物理教学应该是一 个开放的教学体系，教师要注意物理学发展的最新动态并把它及时地反映在平时的教学之中，如华裔物理学家屡获诺贝尔奖、中国载人航天技术的重大突破等，这类内容极易激起学生的爱国热情，并能转化成为他们创新活动的动力。物理教学要从课内扩展到课外，从校内扩展到校外，要加强与其他学科的交叉渗透，将一 些关系密切的学科内容加以融会贯通，加强学科创新能力之间的有效迁移，以提高学生综合应用知识、创新性地解决实际问题的能力。也就是说，各学科教学之间应加强联系与合作，使学生的创新能力达到整体渐进提高的目的。。使学生能够处处感受到创新的气息，以创新的心态去学习和生活。