在物理教学中怎样有效培养学生的创新思维

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摘要: 教育的生命在于发展学生的创造能力,创造能力意味着从复述性和反映式的教学解放出来,向灵活性、自主性的方向上发展。本文从中学物理教学的基本框架出发,论述了物理实验、物理知识、物理方法、情感因素在创新教育中的作用,并对物理教学中实施创新教育的策略与途径进行了阐述。

关键词: 物理教学创新教育策略途径

人类能否适应时代的挑战,关键看是否具备创造能力。物理作为以实验为基础的自然科学,在培养学生创造能力上,发挥着极其重要的作用,同时也肩负着重要的使命。创新是物理教学的灵魂。

一、实验是创新教学的基石

实验不仅是物理学的基础,也是物理教学创新的基础。人类文明进步中一切创造发明无不是通过动脑去思考,通过动手去实践,离开了实践,一切思维仅是空想。

1.实验过程重在探索

将实验的过程变成探索、发现的过程,有助于不断地发现问题,创造性地解决问题,形成一个从具体到抽象的归纳创新过程。例如,用单摆测定重力加速度的实验中,教师可以引导学生探索:哪些措施能减少测周期时引起的误差?测周期从什么位置开始误差最小?单摆运动中变成圆锥摆对测周期有什么影响?怎样使测得的摆长更准确?同样大小的小球选密度大的好还是小的好?为什么?单摆的摆角为什么不能超过5度?最后用归纳性的问题作结:影响测定重力加速度的因素有哪些?如此,培养学生的主动探索精神。

2.实验角度的转变要有特色

在日常教学中,笔者十分重视从不同的角度选做实验,在实验桌上摆上较多的实验器材,如:电源、电压表、电流表、滑动变阻器、电阻箱、定值电阻、电阻丝、小灯泡、电键等。我请学生根据所给的器材,设计多种测量电路进行实验,尽量减少误差。

二、知识是创新的载体

1.创设教学情景,让学生享受“发现”的快乐

时空环境对培养学生创新思维有着极其重要的作用。在课堂教学中,引出课题之后,教师不要急于把自己的思维过程和得出的结论直接灌输给学生,而要给学生必要的思维时间。

物理概念是从大量的物理现象和过程中抽象出来的,深刻反映了事物的共同特征和本质属性。如果教师简单地将概念定义抛给学生,学生将“消化不良”。因此,在概念教学中,教师应着力把概念的形成过程和运用过程完整、生动地展现出来,采取创设情景实验观察分析比较联想对比概括定义的教学模式,使概念教学有血有肉。

物理规律是反映物理概念之间的一种必然联系,是浓缩的“知识链”。教师不能急于将结论端给学生,应引导学生积极参与物理规律的发现和推理的过程。比如,在学习楞次定律时,笔者设计了一种实验情景,让条形磁铁自由下落穿过固定的螺线管,并设磁铁最高处重力势能是100焦耳,围绕如何判定感应电流方向,引导学生分析磁铁落地时动能的大小,使学生领悟楞次定律中“阻碍”两字的本质含义是能的转化,让他们的思维活动在广阔的时空中充分展开。

2.重视理论联系实际

实际问题是综合问题,解决实际问题需要创造性地运用各科知识。在物理教学中,教师要引导学生联系生产、生活,不断强化学科的实践性与应用性,提高学生综合素质,从而为学生创造力的发展打好坚实的基础。教师对问题的设置尽可能覆盖多种能力的训练,如观察、想象、联想、分类、抽象、概括、分析演绎、分析归纳、记忆、迁移解题。

物理是一门实践性很强的学科,只有通过参与一定的实践活动,才能将所学知识最终转化为自己的能力。物理习题教学也是一种重要的实践活动,教师出示习题,不要急于机械地划分习题类型,应留“空白时间”,让学生自己审题,分析物理过程,建立解题思路,构造适合题意的物理模型。

教学实践表明,只有在扎实的物理过程分析基础上,通过学生自己思考得出的结论,才能真正转化为学生理解和掌握的东西。题目的情景与类型,只是问题的外壳,对物理过程的分析才是问题的内在本质。淡化题型,突出本质,应该成为物理习题创新教育的原则。

3.在建立物理知识结构中,培养学生的创新思维习惯

高中物理以经典力学为基础,以力的概念发展为点,场、路、波为主线展开,知识块层次清晰,联系密切明显。若教师以现代教学理论为依据,运用系统论方法,实施整体教学模式,高中物理知识的构建过程会引发学生的创造欲望。同时若教师把各知识点在目标的引导下构成稳定的联系,寓复习于平时教学之中,这种联系的有序性对提高物理教学质量具有重要的意义。

比如,在讲热和功时,笔者不是只把结论告诉学生,而是挖掘教材中创新思维的因素,将热和功放到“能”的知识体系中去认识,围绕热的本质,引导学生进行创新思维,让学生在“热―功―能”的物理知识背景中感受启发,并沿着当年科学家创新的脚印,进行知识的网络重组,训练创新思维。这样,学生获得的不仅是物理知识,而且有创新思维能力。

三、方法教育是创新的关键

方法,是人们认识客观规律和解决实际问题的总和,从知识、方法、能力三者关系上看,方法是通向能力的桥梁,是创新的关键。中学物理知识结构中蕴藏着方法教育的体系,方法成为知识创新的有力工具。比如,用比值法复习物理概念(速度、加速度、电场强度等),学生对概念之间本质联系就有新的感知。又如,比较电场线,磁场线,光线,它们既有模拟法思想,又有模型化与非模型化方法的差别。再如,重力场与电场的研究方法比较,它们既有保守场的共同属性,又有引力场与电磁场的个性差异。这不仅是一种方法教育,而且是一种类比创造思维的培养。

四、良好的师生情感是学生创新的动力

创新是一个厚积薄发的过程,创新的思维十分简洁明快,切中要害,创新需要激情。学生情感的形成是很复杂的过程,在高中物理教学中,它主要来自于教师。教师站在讲台上,就构成了学生创新思维的外部环境,教师的形象对学生的思维有很大的作用。教学活动是教师和学生在特定的环境下构成的,愉快、民主的教学环境,就能使学生的思维空前活跃。在学生回答问题时,教师要承认差异,只要发言中有合理的因素,不管认识水平是深是浅,都要给予鼓励和肯定。只有这样,学生的创新火花才能进发。