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物理教学中渗透创新教育之我见

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摘要:创新教育关涉国家和民族的进步,课堂教学是培养学生创新素质的主要途径。在物理教学中。通过知识讲解、习题练习、实验、科技小制作等环节培养学生的创新意识、创新思维、创新能力。

关键词:物理教学;创新教育;创新人格

物理教学中渗透创新教育的内涵应是:学生通过物理知识的学习,使其对已有的经验和知识进行分解组合,产生某种新的、独特的思想、观点、思维、设计、途径、方法……

1 知识教学中培养学生创新意识

(1)教师的“教”首先要具有创新意识,为学生树立创新的表率。无论教材提供的知识多么完善,但由于各种原因总会留下缝隙。只要我们积极思考,善于“钻空子”,就会有所发现,有所创新。例如:在动量守恒的验证实验中,落点为什么会有较大的离散,原因应在碰撞的过程中,被碰小球所处的支座与入射小球轨道的末端不能严格在一直线上,所以两球不是对心正碰。要减小误差怎么办?教师在教的过程,引导学生观察这一现象,分析其原因,再由学生提出减小误差的方案,选出最佳的方案。只要教师事事做有心人,善于思考,就会设计出灵活多变的教学方案,培养学生的创新意识。

(2)教师在讲授物理知识的时候。同时再现知识产生的社会、文化、历史背景和物理学家们获取物理知识的探索历程,有利于提高学生的创新品质。物理学作为一个完整的科学知识体系,含有静态知识体系——科学规律、成果:动态知识体系——科学研究的过程。前者给人以知识,而后者给人以创新的智慧。若能通过具体、生动、可靠的历史事实来说话,让学生感受到物理大师们用有效的方法一步一步地揭示物理奥秘时那种科学创造的激动,同时也让学生认识到物理大师们在发现规律的过程中所创造出来的新方法是人类探索世界的宝贵财富,使学生接受科学态度和优良品质的熏陶,了解创新的基本方法,既提高了学习效果,又培养了学生创新的品质。

(3)知识传授中要使学生保持旺盛的好奇心。“月亮为什么不会飞走?”“苹果熟了会从树上掉到地上?”牛顿对这些自然现象的观察,引发思考研究,得出了十七世纪自然科学最伟大的发现——万有引力定律。教师要在“教”的过程中,培养循果追因创新意识,使学生养成多问“为什么”的习惯。例如:为什么我们乘车时会看到远处的太阳向前走而近处的树木会向后走?雨后的天空为什么会出现彩虹?为什么彩虹是圆弧等等。好奇心会激发学生的创新意识。

2 习题教学中培养学生创新思维

创新能力的核心是创造性思维,创造性思维是一种具有主动性、求异性、灵活性、独创性和灵感性的思维方式。加强联想思维、发散思维、收敛思维、逆向思维训练和创造性的猜想等,可避免思维模式的单一化、固定化,突破思维定势,提高创新能力。

(1)联想思维主要是指在大量的经验知识的基础上,在创造的推动下,通过形象类比联想,把记忆中能反映事物特征的那些映象加以选择、提炼,重新组合成新的映象的过程。威尔逊发明的被卢瑟福称为“科学史上最新最精彩的仪器”——“云雾室”,与他在苏格兰群山的最高峰尼维斯峰度过几个星期,并对山间云雾缭绕的瑰丽的光学景象的观察、思考并贮存在记忆中是分不开的。所以在物理教学过程中,从知识的传授、解题的思维等,都要加强联想思维的培养。例如:在讲解分子势能、电势能时,应启发学生联想弹簧的弹性势能、重力势能与分子势能、电势能之间的共性,比较它们的差异,从而使“机械”势能——“分子”势能——“电”势能形成一条链。这样当用到势能时,在头脑中就会有系统的联想,是在机械势能基础上的类比联想。

(2)逆向思维不同于常规的思维方式,它不是从原因推知结果,而是从相反方向展开思路,分析问题,得出结论。逆向思维是教学中经常用到的一种方法,通过这样的一个过程,使学生的创新能力得到提高。习题教学中,子弹以V0速度射击固定的相同厚度的木板,其阻力恒定,恰好能射穿五块木板,求子弹穿过各木块的时间比。本应从匀减速运动来思考的这个问题,可想象成在恒力作用下汽车从静止开始加速到速度为V0的匀加速运动,在相等位移内的时间比,再将比值关系反向排列即为所求。

(3)科学创新往往来自于创造性的猜想。因此我们在教学中应变换常规的教学方法,放开束缚学生思路的枷锁,有意识地引导学生进行合理的猜想。教材中有很多知识涉及科学的猜想,教师要充分挖掘教材的潜力,提高创新能力。

3 物理实验教学中培养学生的创新能力

物理实验是人类研究自然现象和规律的重要途径,也是人类发明创造的重要手段。

要做好物理实验,首先要学会观察。培养观察能力,重要的是要激发学生对观察的热情,这是获得良好观察结果和在观察中有所发现的重要条件。纵观历史上诸多的科学家、发明家,无一不是通过积极主动的细心观察,捕捉蛛丝马迹而取得成功的。阿基米德通过观察洗澡水溢出现象,发现了浮力定律;伽利略通过观察教堂屋顶上吊灯的摆动,发现了摆的等时性原理;富兰克林则通过观察研究雷、闪电和云的形成过程,得出了雷电和摩擦带电具有相同属性的结论。

学生的心灵深处都存在着使自己成为发现者、研究者、探索者的愿望,如果教师在教学过程中。重视把教学与学生的这种愿望相结合,注意为学生提供发现问题和运用知识的机会,有意识为学生创造解决问题的条件,学生的创新能力就会得到培养和发展,并能在研究过程中亲身体验到人类驾驭知识、改造现实的自豪感。这种内在的情感体验,会反过来激励学生再探索、再创新。例如:在自由落体运动的教学中,教师可让学生观察一些落体运动,然后由学生分析这些运动的共同特征。提出这些落体是否是“重的落得快,轻的落得慢”后,让学生设计简单的实验来说明。同学们纷纷设计了很多的方案,最简单的是将质量差异较大的两石块从同一高度,同一时刻释放,听落在地上的声音是否有先后之差。再提出自由落体是什么性质的运动?你可以设计实验来验证吗?同学们积极思考,共同商量,设计出了许多方法:有的用打点计时器测加速度的方法来测:有的用光控计时方法来测;有的用频闪照相方法来测;最有创意而又简单的方法是“外推法”,物体从光滑斜面上加速下滑,增大角度物体的运动性质不变,只是加速度的值增大。当角度增大到90°时,就是自由落体运动,且只有重力作用,运动性质还应是匀变速。从教学中学生动脑、动手的实践中,学生感受到了“创新”成功的滋味,也培养了学生创新意识,提高了创新能力。

结合物理知识进行科技制作,如:电学知识学完后,布置学生做一个小型的风力发电机。可以用现成的发电机零件组装,也可用磁铁、线圈等制作发电机,自制风轮,让学生在制作过程中探索怎样使风轮转动得最快,怎样检测发电机的电流的大小等。最后在相同条件下对比谁的发电量大。学生在科技活动中,可以通过制作如水位报警器,遥控航模,光控和声控继电器电路等等小制作作品,培养动手能力和解决问题的创新能力。

综述,创新教育的探索与实践使我们认识到,二十一世纪创新人才的培养是世界教育发展的主流。创新教育既关系到学生个人的可持续发展,更是国家和民族发展进步的需要。所以我们必须树立正确的教育观念,真正地从应试教育转变为素质教育,努力提高自身创新能力,明确课堂教学是学生获取知识的主渠道,也是培养学生创新素质的主要途径。教学中贯彻创新意识是先导,创新精神是源头,创新思维是关键,观察、实践是途径,以创新能力和创新人格为目标的教学原则,坚定方向,不断努力,就一定能够培养出大批优秀的、具有创新能力的国家栋梁之才。