摘要:創(chuàng)新教育關(guān)涉國(guó)家和民族的進(jìn)步,課堂教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的主要途徑。在物理教學(xué)中。通過(guò)知識(shí)講解、習(xí)題練習(xí)、實(shí)驗(yàn)、科技小制作等環(huán)節(jié)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力。
關(guān)鍵詞:物理教學(xué);創(chuàng)新教育;創(chuàng)新人格
物理教學(xué)中滲透創(chuàng)新教育的內(nèi)涵應(yīng)是:學(xué)生通過(guò)物理知識(shí)的學(xué)習(xí),使其對(duì)已有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)進(jìn)行分解組合,產(chǎn)生某種新的、獨(dú)特的思想、觀點(diǎn)、思維、設(shè)計(jì)、途徑、方法……
1 知識(shí)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)
(1)教師的“教”首先要具有創(chuàng)新意識(shí),為學(xué)生樹立創(chuàng)新的表率。無(wú)論教材提供的知識(shí)多么完善,但由于各種原因總會(huì)留下縫隙。只要我們積極思考,善于“鉆空子”,就會(huì)有所發(fā)現(xiàn),有所創(chuàng)新。例如:在動(dòng)量守恒的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中,落點(diǎn)為什么會(huì)有較大的離散,原因應(yīng)在碰撞的過(guò)程中,被碰小球所處的支座與入射小球軌道的末端不能嚴(yán)格在一直線上,所以兩球不是對(duì)心正碰。要減小誤差怎么辦?教師在教的過(guò)程,引導(dǎo)學(xué)生觀察這一現(xiàn)象,分析其原因,再由學(xué)生提出減小誤差的方案,選出最佳的方案。只要教師事事做有心人,善于思考,就會(huì)設(shè)計(jì)出靈活多變的教學(xué)方案,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
(2)教師在講授物理知識(shí)的時(shí)候。同時(shí)再現(xiàn)知識(shí)產(chǎn)生的社會(huì)、文化、歷史背景和物理學(xué)家們獲取物理知識(shí)的探索歷程,有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新品質(zhì)。物理學(xué)作為一個(gè)完整的科學(xué)知識(shí)體系,含有靜態(tài)知識(shí)體系——科學(xué)規(guī)律、成果:動(dòng)態(tài)知識(shí)體系——科學(xué)研究的過(guò)程。前者給人以知識(shí),而后者給人以創(chuàng)新的智慧。若能通過(guò)具體、生動(dòng)、可靠的歷史事實(shí)來(lái)說(shuō)話,讓學(xué)生感受到物理大師們用有效的方法一步一步地揭示物理奧秘時(shí)那種科學(xué)創(chuàng)造的激動(dòng),同時(shí)也讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理大師們?cè)诎l(fā)現(xiàn)規(guī)律的過(guò)程中所創(chuàng)造出來(lái)的新方法是人類探索世界的寶貴財(cái)富,使學(xué)生接受科學(xué)態(tài)度和優(yōu)良品質(zhì)的熏陶,了解創(chuàng)新的基本方法,既提高了學(xué)習(xí)效果,又培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新的品質(zhì)。
(3)知識(shí)傳授中要使學(xué)生保持旺盛的好奇心。“月亮為什么不會(huì)飛走?”“蘋果熟了會(huì)從樹上掉到地上?”牛頓對(duì)這些自然現(xiàn)象的觀察,引發(fā)思考研究,得出了十七世紀(jì)自然科學(xué)最偉大的發(fā)現(xiàn)——萬(wàn)有引力定律。教師要在“教”的過(guò)程中,培養(yǎng)循果追因創(chuàng)新意識(shí),使學(xué)生養(yǎng)成多問(wèn)“為什么”的習(xí)慣。例如:為什么我們乘車時(shí)會(huì)看到遠(yuǎn)處的太陽(yáng)向前走而近處的樹木會(huì)向后走?雨后的天空為什么會(huì)出現(xiàn)彩虹?為什么彩虹是圓弧等等。好奇心會(huì)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。
2 習(xí)題教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維
創(chuàng)新能力的核心是創(chuàng)造性思維,創(chuàng)造性思維是一種具有主動(dòng)性、求異性、靈活性、獨(dú)創(chuàng)性和靈感性的思維方式。加強(qiáng)聯(lián)想思維、發(fā)散思維、收斂思維、逆向思維訓(xùn)練和創(chuàng)造性的猜想等,可避免思維模式的單一化、固定化,突破思維定勢(shì),提高創(chuàng)新能力。
(1)聯(lián)想思維主要是指在大量的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)的基礎(chǔ)上,在創(chuàng)造的推動(dòng)下,通過(guò)形象類比聯(lián)想,把記憶中能反映事物特征的那些映象加以選擇、提煉,重新組合成新的映象的過(guò)程。威爾遜發(fā)明的被盧瑟福稱為“科學(xué)史上最新最精彩的儀器”——“云霧室”,與他在蘇格蘭群山的最高峰尼維斯峰度過(guò)幾個(gè)星期,并對(duì)山間云霧繚繞的瑰麗的光學(xué)景象的觀察、思考并貯存在記憶中是分不開的。所以在物理教學(xué)過(guò)程中,從知識(shí)的傳授、解題的思維等,都要加強(qiáng)聯(lián)想思維的培養(yǎng)。例如:在講解分子勢(shì)能、電勢(shì)能時(shí),應(yīng)啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想彈簧的彈性勢(shì)能、重力勢(shì)能與分子勢(shì)能、電勢(shì)能之間的共性,比較它們的差異,從而使“機(jī)械”勢(shì)能——“分子”勢(shì)能——“電”勢(shì)能形成一條鏈。這樣當(dāng)用到勢(shì)能時(shí),在頭腦中就會(huì)有系統(tǒng)的聯(lián)想,是在機(jī)械勢(shì)能基礎(chǔ)上的類比聯(lián)想。
(2)逆向思維不同于常規(guī)的思維方式,它不是從原因推知結(jié)果,而是從相反方向展開思路,分析問(wèn)題,得出結(jié)論。逆向思維是教學(xué)中經(jīng)常用到的一種方法,通過(guò)這樣的一個(gè)過(guò)程,使學(xué)生的創(chuàng)新能力得到提高。習(xí)題教學(xué)中,子彈以V0速度射擊固定的相同厚度的木板,其阻力恒定,恰好能射穿五塊木板,求子彈穿過(guò)各木塊的時(shí)間比。本應(yīng)從勻減速運(yùn)動(dòng)來(lái)思考的這個(gè)問(wèn)題,可想象成在恒力作用下汽車從靜止開始加速到速度為V0的勻加速運(yùn)動(dòng),在相等位移內(nèi)的時(shí)間比,再將比值關(guān)系反向排列即為所求。
(3)科學(xué)創(chuàng)新往往來(lái)自于創(chuàng)造性的猜想。因此我們?cè)诮虒W(xué)中應(yīng)變換常規(guī)的教學(xué)方法,放開束縛學(xué)生思路的枷鎖,有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理的猜想。教材中有很多知識(shí)涉及科學(xué)的猜想,教師要充分挖掘教材的潛力,提高創(chuàng)新能力。
3 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
物理實(shí)驗(yàn)是人類研究自然現(xiàn)象和規(guī)律的重要途徑,也是人類發(fā)明創(chuàng)造的重要手段。
要做好物理實(shí)驗(yàn),首先要學(xué)會(huì)觀察。培養(yǎng)觀察能力,重要的是要激發(fā)學(xué)生對(duì)觀察的熱情,這是獲得良好觀察結(jié)果和在觀察中有所發(fā)現(xiàn)的重要條件??v觀歷史上諸多的科學(xué)家、發(fā)明家,無(wú)一不是通過(guò)積極主動(dòng)的細(xì)心觀察,捕捉蛛絲馬跡而取得成功的。阿基米德通過(guò)觀察洗澡水溢出現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)了浮力定律;伽利略通過(guò)觀察教堂屋頂上吊燈的擺動(dòng),發(fā)現(xiàn)了擺的等時(shí)性原理;富蘭克林則通過(guò)觀察研究雷、閃電和云的形成過(guò)程,得出了雷電和摩擦帶電具有相同屬性的結(jié)論。
學(xué)生的心靈深處都存在著使自己成為發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者的愿望,如果教師在教學(xué)過(guò)程中。重視把教學(xué)與學(xué)生的這種愿望相結(jié)合,注意為學(xué)生提供發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和運(yùn)用知識(shí)的機(jī)會(huì),有意識(shí)為學(xué)生創(chuàng)造解決問(wèn)題的條件,學(xué)生的創(chuàng)新能力就會(huì)得到培養(yǎng)和發(fā)展,并能在研究過(guò)程中親身體驗(yàn)到人類駕馭知識(shí)、改造現(xiàn)實(shí)的自豪感。這種內(nèi)在的情感體驗(yàn),會(huì)反過(guò)來(lái)激勵(lì)學(xué)生再探索、再創(chuàng)新。例如:在自由落體運(yùn)動(dòng)的教學(xué)中,教師可讓學(xué)生觀察一些落體運(yùn)動(dòng),然后由學(xué)生分析這些運(yùn)動(dòng)的共同特征。提出這些落體是否是“重的落得快,輕的落得慢”后,讓學(xué)生設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)來(lái)說(shuō)明。同學(xué)們紛紛設(shè)計(jì)了很多的方案,最簡(jiǎn)單的是將質(zhì)量差異較大的兩石塊從同一高度,同一時(shí)刻釋放,聽落在地上的聲音是否有先后之差。再提出自由落體是什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)?你可以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證嗎?同學(xué)們積極思考,共同商量,設(shè)計(jì)出了許多方法:有的用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)加速度的方法來(lái)測(cè):有的用光控計(jì)時(shí)方法來(lái)測(cè);有的用頻閃照相方法來(lái)測(cè);最有創(chuàng)意而又簡(jiǎn)單的方法是“外推法”,物體從光滑斜面上加速下滑,增大角度物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不變,只是加速度的值增大。當(dāng)角度增大到90°時(shí),就是自由落體運(yùn)動(dòng),且只有重力作用,運(yùn)動(dòng)性質(zhì)還應(yīng)是勻變速。從教學(xué)中學(xué)生動(dòng)腦、動(dòng)手的實(shí)踐中,學(xué)生感受到了“創(chuàng)新”成功的滋味,也培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí),提高了創(chuàng)新能力。
結(jié)合物理知識(shí)進(jìn)行科技制作,如:電學(xué)知識(shí)學(xué)完后,布置學(xué)生做一個(gè)小型的風(fēng)力發(fā)電機(jī)??梢杂矛F(xiàn)成的發(fā)電機(jī)零件組裝,也可用磁鐵、線圈等制作發(fā)電機(jī),自制風(fēng)輪,讓學(xué)生在制作過(guò)程中探索怎樣使風(fēng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)得最快,怎樣檢測(cè)發(fā)電機(jī)的電流的大小等。最后在相同條件下對(duì)比誰(shuí)的發(fā)電量大。學(xué)生在科技活動(dòng)中,可以通過(guò)制作如水位報(bào)警器,遙控航模,光控和聲控繼電器電路等等小制作作品,培養(yǎng)動(dòng)手能力和解決問(wèn)題的創(chuàng)新能力。
綜述,創(chuàng)新教育的探索與實(shí)踐使我們認(rèn)識(shí)到,二十一世紀(jì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是世界教育發(fā)展的主流。創(chuàng)新教育既關(guān)系到學(xué)生個(gè)人的可持續(xù)發(fā)展,更是國(guó)家和民族發(fā)展進(jìn)步的需要。所以我們必須樹立正確的教育觀念,真正地從應(yīng)試教育轉(zhuǎn)變?yōu)樗刭|(zhì)教育,努力提高自身創(chuàng)新能力,明確課堂教學(xué)是學(xué)生獲取知識(shí)的主渠道,也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)的主要途徑。教學(xué)中貫徹創(chuàng)新意識(shí)是先導(dǎo),創(chuàng)新精神是源頭,創(chuàng)新思維是關(guān)鍵,觀察、實(shí)踐是途徑,以創(chuàng)新能力和創(chuàng)新人格為目標(biāo)的教學(xué)原則,堅(jiān)定方向,不斷努力,就一定能夠培養(yǎng)出大批優(yōu)秀的、具有創(chuàng)新能力的國(guó)家棟梁之才。
(欄目編輯 趙保鋼)