您好, 访客   登录/注册

物理教学中如何培养创新能力

来源:用户上传      作者: 刘涛

  摘 要: 二十一世纪是科技的时代,中学的教育也要紧跟时代的步伐。本文重点阐述要在物理教学中更多地采用科学思维,运用科学方法,树立科学精神,更好地培养学生的创新能力。
  关键词: 观察能力 理解能力 想象能力 动手能力 创新能力
  
  创新可谓是老生常谈,而创新能力对于我们意味着什么呢?中国是一个拥有十三亿人口的发展大国,但是可观的财力、物力被巨大的人口平均下来,就成了很低的水平。然而,事情总是会有另外一面,如果我们十三亿人都具备了较高的科学素质,以科学的精神和思想方法来面对挑战和机遇,那么我们的国家就会走在世界的最前沿,推动着世界历史的发展。
  然而这种科学的素质,科学的精神,科学的思想方法又源于教育,源于教育中对创新能力的培养。物理学作为一门综合性的学科,是饱含智慧与诱惑的。学习物理不仅要了解物理学发展史中充满睿智和灵气的科学思维,更是要学习前辈物理学家们探索真理的坚强意志和科学精神。本文主要探讨在物理教学中如何培养学生的创新能力。主要体现在培养学生的观察能力、想象能力、理解能力及动手能力。
  一、有目的地观察
  眼睛是心灵的窗户,只有学会准确而广泛地观察客观世界,才能做出正确的判断,进行理性的思维和想象。物理学博大而精深,教师在物理教学中应该让学生多进行观察实验,这样才能让观察能力得到更好的培养和训练。
  观察力的培养关键是要使学生懂得要有目的地观察。只有学生围绕一定的目的进行观察,才能发现观察的重点,达到观察的效果。教师还要有意识地组织学生进行课外观察活动。例如在《汽化》课前,让学生观察生活中怎样晾晒衣物才能干得更快一些;由生活走向物理,学生通过观察墨水扩散,腌鸡蛋等宏观现象,进一步思考微观的《分子热运动》。正是这样由学生独立进行的观察活动,才能更好地锻炼观察的主动性和计划性。
  二、准确灵活的理解
  理解能力是指准确理解和运用物理概念和物理规律的能力。对知识的理解和准确的知识之间存在着重大区别。美国著名教育家杜威曾经在班上这样问同学:“如果在地球上挖一个洞,你们会发现什么?”教室里鸦雀无声。后来他的老师斥责他:“你的问法不对。”然后转向全班问道:“地球的中心是什么状态?”教室里一片回答之声:“熔岩。”杜威的例子暴露出教学中普遍存在的问题。教师常常满足于学生实现浅层次的理解,如正确地解释概念和公式。这种情况滋生出学生的以下意识,即教师要求什么就学习什么,没必要有自己的理解。而真正的知识意味着能够以新的方式加以利用(这常常被称为“迁移”)。学习物理学的目的是用科学的知识解决一些实际的问题,能不能灵活应用知识是检验学生是否真正理解知识的一个重要方面。
  理解知识还要把握好知识的完整性。任何物理规律都有其适用条件,不能不顾条件地套用。例如,动量守恒定律是在系统不受外力或所受外力的合力为零时成立;表示电场强度和电势差关系的公式U=Ed,只适用于匀强电场。对于这样的概念、理论、公式,我们要准确地掌握,并且深层次地理解。只有这样才能灵活运用,才会对新鲜事物及其发展前景敏感。
  三、有限的知识,无限的想象
  想象力是培养学生有意想象的意识和习惯,能够促使学生比较容易地进入想象状态,引导学生把生活表象转化为物理表象。
  想象是一种对原有的感性形象的思维重组。在科学思维过程中,想象是一个不可缺少的重要环节。爱因斯坦说:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力是概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。”因此,在物理教学中教师应根据中学物理的教学特点,挖掘培养学生想象力的素材,探讨培养学生物理想象能力的途径,不失时机地、有目的地培养学生的想象力。在物理教学中,培养想象力的方法如下。
  1.建立理想模型和理想实验培养想象力。
  理想模型是人们在大脑中构想的,非现实存在的,例如,力学上的“质点”,热学中的“理想气体”,电学上的“点电荷”,光学中“点光源”,等等,需要极强的想象力。
  理想实验是一种不用实际操作,依靠逻辑思维来完成的想象中的实验。在物理教学中会遇到许多理想实验,一定要让学生掌握这样的思维方法,使他们能够真正依靠想象和逻辑思维分析和理解问题,掌握知识,从而培养他们的想象力。例如,在讲牛顿第一定律时,教师可以引导学生在脑海里想象出伽利略的理想斜面,让他们想到斜面是绝对光滑和无限延长的。这样在教师的引导下,牛顿第一定律便在学生的脑海中牢固而深刻地建立起来了。
  2.激励幻想,转化生活表象。
  幻想是想象的一种特殊形式。爱因斯坦十六岁就有了美妙的幻想:如果我骑在一条光线上,去追赶另一条光线,将产生什么结果?他经过长期探索,终于创立了相对论。敢于幻想也是创造力的源泉。
  学生学习物理知识并非像是在白纸上画画,实际上学生的头脑中都有关于日常生活的大量的与物理有关的表象。如果教师能用准确、生动、形象的语言描述学生已感知过的物理现象,唤起学生头脑中有关的生活表象,那么,就既可以抽象出物理规律又能使生活表象转化为物理表象。
  3.丰富学生的表象储备。
  物理教学离不开生活中的情境,利用演示实验可以丰富物理表象,音像资料也是十分必要的。可以利用快录、慢录、显微摄影等技术手段拍摄一些音像资料,向学生展示物理过程的细节。例如,利用慢录快放展示颜料在液体中的扩散;利用快录慢放展示足球受力后的形变及运动方向的变化等,拓宽了学生的知识视野,丰富了学生的表象储备。
  四、积极动手创造
  在培养动手能力的过程中,我们可以充分发挥物理学科的优势,通过课本中的“想想做做”、“动手动脑学物理”等生动形象的小实验,让学生们亲身经历物理规律的发现过程,既锻炼了他们的动手能力,又能加深了对知识的理解和记忆。
  同时,还可以开展课外小实验和小制作活动。例如每月定期举行比赛,让学生把自己的小制作、小实验在全班进行展示,评选出“最佳创意奖”,颁发奖品及获奖证书,这些措施的实施都能够激发学生的参与热情和积极性。
  怀特海德有一句名言:“获得知识并立即运用。”中国也有句谚语:“听了容易忘记,看了才会记住,做了才能明白。”因此教师在指导学生进行学习实践时,不能只是一味地絮絮叨叨讲授理论知识与技能,更重要的是让学生学会如何运用知识,创造更多的价值。
  总之,物理教学中培养创新能力任重而道远。教师要帮助学生打下坚实的基础,在生活中细心地观察,深层次地理解,不断地发挥想象力。当学生们拥有了丰富的知识与经验,具有了独立钻研问题的能力时,教师还要激发他们的好奇心与求知欲,只有让他们自己动手做,运用知识解决生活中的问题,才能使学生的综合能力得到更好的培养,培养他们成为二十一世纪的优秀创新人才。
  
  参考文献:
  [1]林蕴华.培养学生物理想象能力的探讨[J].宁德师专学报(自然科学版),2010,2.
  [2]张焕全.学好物理理解是关键[J].校长周刊,2006,4,(7).
  [3]朱龙祥.物理教育思维方式[M].北京:首都师范大学出版社,2000.
  [4]廖伯琴.基础教育新课程师资培训指导[M].长春:东北师范大学出版社,2003.


转载注明来源:https://www.xzbu.com/9/view-2020845.htm