高中物理教学中学生创新能力的培养

崔晓惠

(太原师范学院 物理系， 山西 太原 030012)

【教育学】

高中物理教学中学生创新能力的培养

崔晓惠

(太原师范学院 物理系， 山西 太原 030012)

创新人才的培养是国家发展知识经济、提高国际竞争力的关键。在高中物理教学中，应注重培养学生的创新精神和创新能力。教师的创造性是创新教育的前提，“发现”意识是培养创新能力的基础，鼓励猜想质疑是培养创新能力的手段，创设问题情境是培养创新能力的关键，加强发散思维和收敛思维的训练可以提高学生的思维能力。通过物理教学使学生养成科学的思维习惯，增强创新意识和实践能力，为终身学习和发展打下良好基础。

物理教学;创新能力;教学方法

创新人才的培养是国家发展知识经济、提高国际竞争力的关键。创新是知识经济发展的强劲动力，知识经济的竞争实质上是知识创新和技术创新的竞争，而创新的最根本一条就是要靠教育，靠人才。［1］142高中物理教师在教学中应该把“培养学生的创新精神和创新能力”作为重点，通过物理教学使学生养成科学的思维习惯，掌握终身发展所必需的基本知识与技能，增强创新意识和实践能力，为终身学习和发展打下良好基础。［2］6

一、教师的创造性是创新教育的前提

教师是新课程改革的主力军，教师的认知特点、教学风格、教学方法和创新能力均影响学生的创造性。心理学研究表明：只有人格才能影响个性的形成和发展，一切教育因素都必须建立在教师的个性基础上。教师在教学过程中要不断学习现代教育理论，精讲精练，将创造性的教学思想和具体的教学实践有机地结合起来，以自己的创新教育激活学生的创新能力，使学生的创造潜能得到渐进式的发挥。

二、“发现”意识是培养创新能力的基础

新课程要求学生从“学会”转变为“会学”，筛选、获取和转换信息的能力是现代社会的要求。因此，教师必须依据学生年龄和认知特点，设计探索性和开放性的新情境，让学生自然地进入所研究的物理问题情境中，给学生提供自主探索的机会，让学生在观察、实验、猜测、归纳分析和整理的过程中去理解问题的提出、概念的形成、结论的探索与应用。通过这样的教学，使学生真正体验知识的建构过程。

三、鼓励猜想质疑是培养创新能力的手段

猜想是一种创造性的思维形式。质疑的过程，实际是一个积极思维的过程，是发现问题、提出问题的过程，也是解决问题的过程。因此，为培养学生创新能力，在物理教学中除了发展逻辑思维外，还要适时鼓励学生大胆猜想、质疑，允许学生思维方式有多样化和思维水平有不同层次。教师应尊重学生的想法，不急于评价。鼓励解决问题策略的多样性，让学生明确表达想法，强化合理判断与理性沟通的能力，在师生、生生互动中建构物理知识。

四、创设问题情境是培养创新能力的关键

教师要精心设计一定的物理情境，使学生面临某个迫切需要解决的问题，引起学生对新知的渴求，进而产生一种积极探究的愿望，引起积极思维。

其一，设置悬念创设问题情境。悬念是触发兴趣的情境之一。教师必须不失时机地抓住学生的好奇心，在引入课题时巧设悬念，把学生的好奇心转化为学习兴趣和动机，既指明思维方向，又激发学生的求知欲，启发学生开动脑筋，从而培养学生的问题意识。

其二，联系实际创设问题情境。实验是物理学的基础，做好课堂演示实验是必不可少的，但统计表明，大多数学生都认为实验好看好玩、有趣，但没有实际意义。因为目前许多演示实验都是照搬书本毫无新意，有的实验目的不明确，实验效果不明显。教学中应尽量让学生参与到实验中来，动手做，动脑想，体验过程，创设真正的物理情境才能提高教学质量。如讲“日光灯原理”时，必须让学生掌握电路中镇流器的作用，如果只告诉学生在日光灯启动时，镇流器能产生一个瞬时高压的作用，学生只会进行机械的记忆，不会主动思考。可以在教学中采用如下的教学方法：将一个开关、镇流器和一节电池用若干根导线串联成一个闭合回路，同时让全班同学手拉手串联在一起，再并联到镇流器接线头的两端。教师闭合开关时，同学们没什么感觉，当教师断开开关的瞬间，镇流器产生了瞬时高压，形成的电流通过人体，全班同学同时觉得身体麻了一下，有的甚至发出尖叫。这个实验让同学们体验了一次“触电”的感觉。学生会情不自禁地思考：一个小小的镇流器，为什么会产生如此大的作用?镇流器的工作原理是什么?由此无形中就培养了学生的问题意识，提高了学生的创新思维能力。

其三，创设议论情境激发学生的求知欲望。教学中，教师可设置一些既有难度又有梯度的问题情境，适当组织学生讨论。学生通过讨论，彼此交流启发，使研究的问题更深入，重点更突出，更容易突破难点、疑点，从而使易混点得到澄清，易疏忽点得到强化，使获得的知识更扎实。创设议论情境，学生能各抒己见，集思广益，扩大信息交往，引发灵感，有时往往在议论中会得到意想不到的新发现。通过议论能锻炼学生思维的逻辑性与敏捷性。如在“动量和冲量”教学中，采用问题串教学设计，精心设计小实验：教师取几颗橡胶弹丸，发给学生传看。将一颗弹丸装入玩具手枪，一手持枪，一手持纸靶，沿平行于黑板的方向击发，弹丸穿透纸靶。接着，假装再次装弹(不让学生知道是空膛)，声明数到“三”时开枪，然后对某一区域的同学，缓缓地数出“一、二、三”，不等枪响(其实并不击发)，手枪所指区域的同学已做出或抵挡或防御的反应。问题与讨论：(1)你们躲避什么?为什么要躲避?(2)刚才传看子弹时，为什么不躲闪?(3)空气中气体分子具有很大的速度，它们无时不在地撞击着我们最珍贵、最薄弱的部位——眼睛，为什么我们毫不在乎?(4)手枪所指区域以外的同学，为什么没有做出防御反应?讨论与小结(学生自主完成)：运动的物体能够产生一定的机械效果，这个效果的强弱取决于物体的质量和速度，这个效果只能发生在物体运动方向上。本实验让学生先产生兴趣，造成悬念，继而思索，使学生始终处于兴奋状态。兴奋之余，研究课题“动量”已自然形成，同时对决定动量大小的因素和方向性都有了正确的指引作用。将实验观察内容细化成问题，让学生带着问题有目的地观察、思考、讨论，对于知识掌握及培养观察品质和思维能力都十分有效。

其四，运用多媒体电教手段创设物理情境。传统教学中大多是凭借教师用语言去创设情境，单调、枯燥。有些物理问题比较抽象，仅凭教师的语言表述学生难以想象，影响了学生对物理概念和规律的理解、掌握。为此可借助多媒体电教手段结合传统教学做一些逼真的物理模拟，制作一些高质量的教学课件，恰当地应用到教学中，对突破教学的重点、难点，提高教学效率有着重要的作用。例如《牛顿第一定律》中伽利略的理想实验无法用具体的实验演示，但运用多媒体动画能让学生更直观地了解伽利略的推理过程。《静电屏蔽》中电子在外电场中的运动和静电平衡时电荷的分布无法用实验演示，运用多媒体动画把电子的运动和电荷的分布展示出来，学生对静电感应和静电平衡状态就有了深刻的理解。

其五，创设情境培养学生的想象力。想象力是创造力的基础，没有想象就没有创造。爱因斯坦用他高超的想象力创立了狭义相对论，改变了人们对时空的最基本概念的认识。在高中物理教学中，教师要注重培养学生的想象力，设置疑问，训练发散思维。在高中物理教学中，培养学生想象力的方法以假设、猜想、设计实验为最优选择，如假设没有摩擦、人变成强磁体、地球突然做自由落体运动、重力消失……让学生充分想象会出现一些什么样的情景?也可模拟理想实验，假设理想模型、理想情境、理想作用、理想体系。还可在训练中进行模型假设、过程假设、状态假设、结论假设，化复杂为简洁，变抽象为具体，转深奥为浅显。鼓励学生展开想象的翅膀多做探索性实验和设计型实验等。

五、加强发散思维和收敛思维的训练

教师在教学中应多提一些发散性问题，注重一题多解、一问多答的练习，这样有利于学生发散性思维的训练。在发散思维训练的同时还应注意收敛思维的培养，设计多题一解、多问一答等练习。发散思维和收敛思维的交错训练，才能有利于创新能力的培养。如在做“用单摆测定重力加速度”的分组实验前，先让学生利用所学知识设计测定本地重力加速度的实验，引导学生进行多方的联系，进行发散思维训练，学生提出几种方案后，接着对学生进行收敛思维训练，指导学生对各种实验进行比较筛选，从而找出测定本地重力加速度较为准确而又简单易行的“单摆法”。再如近几年高考中的物理压轴题，其文字冗长，问题设置多，过程多，学生只凭头脑的简单思考、推理，很难搞清楚物理过程、物理情境，学生对于这样的题目心理上就比较排斥。为此，在平时讲解例题时，教师应尽可能将文字题“翻译”成图，建立正确的图解情境，从而将繁杂的题目进行分解、剖析，使抽象的物理过程具体化，进而达到对题目的感知、理解，使之简单易解。实践证明，这样做可使学生的解题速度加快，解题格式更规范、思路更灵活，推理能力进一步加强，课堂容量也随之增大，从而提高了教学效率。

创新能力的培养是一项复杂的工程，培养成效不一定能在试卷中呈现，在校期间也很难看到显著的发明创造，但我们坚信，只要我们以高度的责任感，持之以恒地重视创新思维能力的培养，为学生的创新能力打下良好的基础，定会在学生未来的创造性工作、学习和生活中发挥其威力。

［1］ 胡炳元.物理课程与教学论［M］.杭州：浙江教育出版社，2003.

［2］ 阎金铎，郭玉英.中学物理教学概论［M］.北京：高等教育出版社，2009.

1672-2035(2011)06-0171-02

G642

B

2011-09-20

崔晓惠(1954-)，女，山西太原人，太原师范学院物理系副教授。

【责任编辑 张进峰】