詹錦林

中學(xué)物理課程是以物理學(xué)科基本知識(shí)為中心，使物理學(xué)科課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)化。從而產(chǎn)生統(tǒng)一的物理課程標(biāo)準(zhǔn)和以物理學(xué)上的重要事實(shí)、基本概念、原理、法則為內(nèi)容的中學(xué)物理課本。在現(xiàn)行中學(xué)物理課程條件下，怎樣培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)作一些研究和探索，這是一個(gè)具有理論和實(shí)踐兩方面意義的課題。

一、什么是中學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

中學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)是指學(xué)生通過培養(yǎng)，逐步具有做出前所未有的事情的情緒、意志、良心和對(duì)客觀現(xiàn)實(shí)的正確反映。但是必須充分認(rèn)識(shí)到，學(xué)生的創(chuàng)新不同于科學(xué)家的創(chuàng)新，學(xué)生的創(chuàng)新是對(duì)自己而言，或者對(duì)全班同學(xué)而言是前所未有的。為此，教師需要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

二、學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)與超越性原則

筆者經(jīng)過長期的教學(xué)實(shí)踐和研究，總結(jié)出一條創(chuàng)新教育中應(yīng)遵守的重要的教學(xué)原則：超越性原則。即在教學(xué)活動(dòng)中，充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，依據(jù)課程標(biāo)準(zhǔn)和教材，在基本的知識(shí)、方法、能力得到落實(shí)的條件下，結(jié)合教學(xué)對(duì)象——富有想象、充滿青春與活力的學(xué)生的實(shí)際情況，精心設(shè)計(jì)適合學(xué)生的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方案；設(shè)計(jì)不同層次的課堂提問；布置不同層次的作業(yè)；提出不同層次的具有一定探索性的討論題等。在班級(jí)這個(gè)學(xué)生腦力勞動(dòng)的集體里，創(chuàng)造一種愉快而又具有競(jìng)賽性的氣氛。讓每個(gè)學(xué)生都能達(dá)到力所能及的成就，并逐步具有較強(qiáng)的創(chuàng)新意識(shí)。要?jiǎng)?chuàng)新，就必須有超越的意識(shí)，必須有超越。拘泥于固定的模式結(jié)構(gòu)，墨守成規(guī)是難以創(chuàng)新的。正因?yàn)樵诮處熞龑?dǎo)下學(xué)生超出教學(xué)大綱的范圍，使得集體的智力生活變得豐富多樣，從而影響到差生，使整體學(xué)習(xí)質(zhì)量進(jìn)一步提高。

三、貫徹超越性原則落實(shí)創(chuàng)新教育的做法

（一）發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，拓展學(xué)生知識(shí)和思維空間

物理教學(xué)不僅是傳授物理知識(shí)和解答物理問題，還應(yīng)包括科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法、思想教育等在內(nèi)的廣泛的內(nèi)容。在教學(xué)中教師應(yīng)充分發(fā)揮主導(dǎo)作用，而不能總是“忠實(shí)于課程標(biāo)準(zhǔn)和教材?！睉?yīng)結(jié)合學(xué)生實(shí)際，以教材為基本的出發(fā)點(diǎn)，應(yīng)用和發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，設(shè)計(jì)豐富多樣的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方案，在課本知識(shí)的基礎(chǔ)上，拓展學(xué)生知識(shí)和思維空間，為學(xué)生營造一個(gè)超越、創(chuàng)新的環(huán)境。使創(chuàng)新意識(shí)形成于愉快的學(xué)習(xí)過程之中。

例如，在完成“萬有引力定律”這一節(jié)書的教學(xué)任務(wù)時(shí)，可以不受教學(xué)大綱中“不講開普勒定律”這一說明的限制。抓住萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，是以牛頓為代表的科學(xué)家們研究行星運(yùn)動(dòng)并逐步深入而得到的結(jié)果這一歷史事實(shí)。向?qū)W生介紹16世紀(jì)中葉，德國天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家開普勒在第谷·布拉赫20多年天文觀測(cè)資料的基礎(chǔ)上，總結(jié)出行星運(yùn)動(dòng)的三條定律。應(yīng)用微機(jī)模擬太陽系9大行星的運(yùn)動(dòng)，在微機(jī)上顯示開普勒三定律的內(nèi)容。再通過教師的講授，一個(gè)形象生動(dòng)的太陽系展現(xiàn)在學(xué)生眼前，同時(shí)也營造了這樣一種讓學(xué)生創(chuàng)造思維的空間和時(shí)間：行星為什么按這樣的運(yùn)動(dòng)規(guī)律運(yùn)行呢？然后在教師的引導(dǎo)下逐步深入研究，得出萬有引力定律。整個(gè)教學(xué)過程蘊(yùn)含了知識(shí)、方法和清晰的邏輯思維層次，即：

（二）發(fā)揮習(xí)題課的功能，營造學(xué)生創(chuàng)新空間

學(xué)生必須有大量的創(chuàng)新的實(shí)踐和成功的體驗(yàn)，才能逐步形成創(chuàng)新的意識(shí)。為學(xué)生營造各種形式的創(chuàng)新空間和機(jī)會(huì)，使之得到不斷的實(shí)踐和成功是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的有效途徑。習(xí)題課型作為傳統(tǒng)教學(xué)中的基本課型之一，具有較好的針對(duì)性和較多的自由度。一方面它可以為學(xué)生營造出一定的創(chuàng)新空間。例如，在強(qiáng)化學(xué)生對(duì)萬有引力定律和向心力公式的應(yīng)用能力中，我們進(jìn)行如下問題討論：能否發(fā)射一顆80分鐘繞地球一周的人造地球衛(wèi)星？

解：設(shè)衛(wèi)星沿地表面近處運(yùn)動(dòng)；軌道半徑r=6.4×106m，地球質(zhì)量為M=6.0×1024kg，這顆衛(wèi)星的周期為T，有

=5.1×103（s）=85（min）

可見：要發(fā)射一顆周期小于85分鐘，即發(fā)射一顆周期為80分鐘的地球衛(wèi)星是不可能的。

再讓學(xué)生想一想，還可以從哪些方面入手來研究這個(gè)問題呢？一個(gè)簡(jiǎn)單的提問，為學(xué)生營造出了創(chuàng)新的思維空間，全班每個(gè)學(xué)生都在想，誰都想試一試。有的從衛(wèi)星的軌道半徑入手研究這個(gè)問題，有的從衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)速度入手研究這個(gè)問題，有的從向心力入手研究這個(gè)問題，有的從衛(wèi)星的向心加速度入手研究這問題，并且都能獲得成功。對(duì)學(xué)生而言，這是他們?cè)瓉頉]有做出的事情，在這種實(shí)踐并獲得成功的過程中培養(yǎng)了創(chuàng)新的意識(shí)。

（三）開展豐富多樣的實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生提供創(chuàng)新的機(jī)會(huì)

充分激發(fā)和利用學(xué)生的探索動(dòng)機(jī)，即好奇的傾向和實(shí)驗(yàn)的愿望，安排或提出一些具有鄉(xiāng)土性、綜合性、主體性、經(jīng)驗(yàn)性的演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)。讓學(xué)生檢驗(yàn)自己學(xué)的知識(shí)或探索新知，從實(shí)驗(yàn)活動(dòng)過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

比如，學(xué)生學(xué)習(xí)了機(jī)械波的干涉和聲波的干涉知識(shí)后，通過分析知道在振動(dòng)著的音叉周圍會(huì)形成聲音強(qiáng)、弱分布的區(qū)域。可以在實(shí)驗(yàn)室中放一臺(tái)收錄機(jī)和話筒，讓學(xué)生手拿話筒在振動(dòng)著的音叉近處繞一周，從收錄機(jī)中可聽到忽強(qiáng)忽弱的聲音，從而驗(yàn)證了所學(xué)知識(shí)。學(xué)習(xí)光的薄膜干涉時(shí)，用一支20×200mm的玻璃試管裝滿純凈水后封好管口，水平放置在實(shí)驗(yàn)室里做成柱形水透鏡。由激光器（玩具）發(fā)現(xiàn)的紅色點(diǎn)狀光線通過水透鏡后，照射到用兩片顯微鏡用的載波片捏緊后形成的空氣薄層上，使反射光投射到室內(nèi)白色墻壁上，從而使學(xué)生觀察到明暗相間的薄膜干涉圖樣。

總之，在中學(xué)物理教學(xué)中，應(yīng)建立在教師對(duì)物理學(xué)科歷史和知識(shí)有廣泛了解與掌握的基礎(chǔ)上；建立在教師對(duì)課標(biāo)和教材深刻理解的基礎(chǔ)上；建立在對(duì)學(xué)生情況有深入的了解和分析的基礎(chǔ)上。認(rèn)真貫徹超越性原則，不僅可以讓學(xué)生接觸許多不一定要學(xué)習(xí)的物理知識(shí)，從而使他們對(duì)必須學(xué)習(xí)和掌握的知識(shí)有更好的理解和掌握。更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，提高了學(xué)生的整體素質(zhì)。