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摘要:随着素质教育的不断推向深入,培养学生的创新能力已成为我国教育的重点,而课堂教学则是培养学生创新能力的主要阵地。笔者结合自己20多年的物理教学经验,提出了在课堂教学中培养学生创新能力的一些具体途径。
关键词:物理学;物理教学;创新能力
以物理概念和物理规律教学为主线的教学思想,在我国物理教学的发展历史上积累了相当丰富的教学经验,而学生应用物理知识解决实际问题的能力和创新能力的教育却被忽视了。创新是一个民族的灵魂,培养创新人才是知识经济时代对人才培养的客观要求。创新没有固定的模式和教材,如何培养学生创新精神和创新能力是广大教育工作者迫切需要解决的问题。笔者结合自己20多年的物理教学经验,提出了在课堂教学中培养学生创新能力的一些具体途径。
一、 创造民主、和谐的课堂氛围是前提
在教学活动中,教师要注意创造一种良好的课堂氛围,让学生在和谐、民主的环境下与教师互动,使师生交往的心理状态达到最佳水平。比如,组织学生对某一问题开展专题大讨论、开展科技小制作等。教师要利用这种和谐的气氛去培养学生的思维,当学生的思维活动和讨论超出教师所期望的轨道时,教师不要强行将学生的思维拉到自己的思维模式上来,束缚学生的创新思维,而要鼓励学生大胆质疑,对一个问题进行多角度思考,提倡“节外生枝”,欢迎学生在课堂上与自己讨论。对学生提出的不同观点,教师不要简单地否定,要引导学生仔细求证其观点是否正确。这样做可以保证学生学习的积极性,使其树立独立学习和创新的自信心,享受获得成功的喜悦。
二、 依据学生实际和教材特点进行教学是切入点
在教学过程中,要从学生的角度,以学生的眼光来审视所遇到的问题,因为每一个小小的问题对学生来说都是一次难得的培养创新意识和创新能力的机会。教师要在挖掘教材的基础上,精心设计有利于培养学生创新能力的切入点,比如,在讲授《毛细现象》时,我有意问学生,毛细管内径越小,管中水面上升越高,能否将细管插入粗毛细管中,将水一级一级提升到更高的高度?水能否从细管中流出?学生顿时兴趣盎然。有的学生还回家用吸管、损坏的温度计等做起了实验。再如,在《平抛运动》一节中,将一小球平抛,另一小球同时做自由落体,它们是同时落地,你怎样知道它们是同时落地?你有何办法去测量它们是同时落地?学生们想出很多方法,虽然有些方法不可行,但激发了学生的创新意识和跃跃欲试的探索精神。所以在教学中教师不要放过任何一个可以引起学生积极思维的切入点,这些切入点可以是教学的重点、难点、演示实验,也可以是物理学家的创新经历和体验,或者是学生自己的创新成果,以此激发学生的求知欲和创新意识。在教师的带动下,学生逐渐地能够发现问题,并敢于提出问题,勇于解决实际问题。
三、 物理实验教学是重要途径
实验教学是实现知识与能力、理论与实际相结合的主要教学形式,是训练技能、培养科研能力的有效途径。实验不仅对激发学生学习兴趣、提高实践能力具有不可代替的作用,而且也是创设创新氛围,培养创新意识、创新思维、创新能力的有效途径。我认为在实验教学中应重视以下几点:
1. 简易实验不可忽视
简易实验简单易行,贴近自然,容易激发学生的好奇心和做实验的欲望。比如,在进行《自由落体》教学时,我们进行如下系列实验:纸片下落,纸团下落,粉笔下落,然后再出示要动用抽气机的毛细管。这样从自然现象开始的有层次的实验,使学生对空气的阻力、自由落体发生的条件、不同落体和自由落体的差异等有了深刻的认识。
2. 想方设法创新演示实验
演示实验一般是教师在讲台上完成,学生被动地去观察、记结论,这样做不利于学生拓展思维空间、活动空间,也不利于激发学生探索和创新的欲望。为此,我对一些传统的演示实验进行了改进,比如“双缝干涉实验”,将光源改用激光,用硬纸板做成双缝,教室的后墙作屏,其效果是在墙上呈现出很大的干涉条纹。让学生从前向后移动硬纸板,墙上呈现不同的效果。这一实验让学生十分激动,为了进一步激发学生的兴趣,又分别在两条缝前分别放上红色滤光片和绿色滤光片,结果墙上只有光亮,任何颜色的双缝干涉条纹都不存在了。学生开始用各种理论去解释,讨论到恰当时再给出正确的解释。通过此实验拓展了学生探索和思维的空间,使学生从被动听讲变为主动索取,突出了学生的主体作用,也营造了一种融洽的课堂气氛。
3. 变验证性实验为设计性实验
实验的设计是一项创造性的智力活动,比如“测量未知电阻Rx的阻值”,我将设计实验的条件公布给学生,课题有以下两种:第一,不限定接线次数,第二,限定只许接一次线,每个课题只有一只电流表或电压表。显然,这两个课题都不能直接用伏安法来解决,书中也没有现成的答案,因而需要进行设计。学生急于探寻结论的积极性立即被唤起,积极思考,通过思维加工和创造性劳动,最终获得设计方案,然后,再将学生带到实验室去通过实验检验自己的设计方案是否合理,得出误差产生的原因以及误差最小的最佳方案。学生目睹自己设计的成果被验证,品尝到了创新带来的喜悦。
四、 建立知识网络是关键
学生要具有创新的能力,必须在脑海中建立起物理知识的网络。多年来,在教学中我采用“点、线、面”延伸的方法,引导学生建立知识网络,收到了巩固知识、提高创新能力的效果。点的延伸就是把知识点内涵进行深化和扩展。线的延伸就是知识点的外延,建立不同知识点之间的横向或纵向的联系,把各知识点连成一条线。面的延伸就是引导学生进行发散思维,找出与其知识点相关的知识范围及方法,从整体上把握知识结构,增加思维的广度。例如电场、磁场和引力场都是场但性质有别;直流电路、交流电路和磁路都是路而形似实异;质点、点电荷和点光源都是“点模型”但含义不同。再如,力的概念贯穿整个中学物理,以力为主线可引发力的分类、力的分析、力的合成和分解、力的相互作用、力的平衡和非平衡等,其中力与运动的关系体现在力的三大效应上:力的瞬时效应——产生加速度,力的时间积累效应——使动量变化,力的空间积累效应——使动能变化。教学中充分利用分析和综合、比较和归类、抽象和概括等思维方法,使知识和能力融为一体,促进学生创新能力的提高。
五、 物理学史教育是有效环节
创新意识是一种愿意发现问题、积极去探求的心理取向,是创新的动力源泉。我们在课堂教学中要渗透物理学史的教学,结合教材的有关内容,适时向学生介绍,让有兴趣的学生能更多地了解物理学家的一些奇思妙想,如瓦特由水沸腾时对壶盖的震动现象受到启发发明了蒸汽机;牛顿由苹果落地发现了万有引力定律;伽利略看到教堂天花板上挂灯的摆动提出了“摆的等时性”等。通过教育,使学生认识到科学无处不在,创造就在身边,物理这门科学的每一步发展都离不开创新,科学发展过程就是创新过程,由此激发学生的创新意识。
(青龙县祖山兰亭中学)
关键词:物理学;物理教学;创新能力
以物理概念和物理规律教学为主线的教学思想,在我国物理教学的发展历史上积累了相当丰富的教学经验,而学生应用物理知识解决实际问题的能力和创新能力的教育却被忽视了。创新是一个民族的灵魂,培养创新人才是知识经济时代对人才培养的客观要求。创新没有固定的模式和教材,如何培养学生创新精神和创新能力是广大教育工作者迫切需要解决的问题。笔者结合自己20多年的物理教学经验,提出了在课堂教学中培养学生创新能力的一些具体途径。
一、 创造民主、和谐的课堂氛围是前提
在教学活动中,教师要注意创造一种良好的课堂氛围,让学生在和谐、民主的环境下与教师互动,使师生交往的心理状态达到最佳水平。比如,组织学生对某一问题开展专题大讨论、开展科技小制作等。教师要利用这种和谐的气氛去培养学生的思维,当学生的思维活动和讨论超出教师所期望的轨道时,教师不要强行将学生的思维拉到自己的思维模式上来,束缚学生的创新思维,而要鼓励学生大胆质疑,对一个问题进行多角度思考,提倡“节外生枝”,欢迎学生在课堂上与自己讨论。对学生提出的不同观点,教师不要简单地否定,要引导学生仔细求证其观点是否正确。这样做可以保证学生学习的积极性,使其树立独立学习和创新的自信心,享受获得成功的喜悦。
二、 依据学生实际和教材特点进行教学是切入点
在教学过程中,要从学生的角度,以学生的眼光来审视所遇到的问题,因为每一个小小的问题对学生来说都是一次难得的培养创新意识和创新能力的机会。教师要在挖掘教材的基础上,精心设计有利于培养学生创新能力的切入点,比如,在讲授《毛细现象》时,我有意问学生,毛细管内径越小,管中水面上升越高,能否将细管插入粗毛细管中,将水一级一级提升到更高的高度?水能否从细管中流出?学生顿时兴趣盎然。有的学生还回家用吸管、损坏的温度计等做起了实验。再如,在《平抛运动》一节中,将一小球平抛,另一小球同时做自由落体,它们是同时落地,你怎样知道它们是同时落地?你有何办法去测量它们是同时落地?学生们想出很多方法,虽然有些方法不可行,但激发了学生的创新意识和跃跃欲试的探索精神。所以在教学中教师不要放过任何一个可以引起学生积极思维的切入点,这些切入点可以是教学的重点、难点、演示实验,也可以是物理学家的创新经历和体验,或者是学生自己的创新成果,以此激发学生的求知欲和创新意识。在教师的带动下,学生逐渐地能够发现问题,并敢于提出问题,勇于解决实际问题。
三、 物理实验教学是重要途径
实验教学是实现知识与能力、理论与实际相结合的主要教学形式,是训练技能、培养科研能力的有效途径。实验不仅对激发学生学习兴趣、提高实践能力具有不可代替的作用,而且也是创设创新氛围,培养创新意识、创新思维、创新能力的有效途径。我认为在实验教学中应重视以下几点:
1. 简易实验不可忽视
简易实验简单易行,贴近自然,容易激发学生的好奇心和做实验的欲望。比如,在进行《自由落体》教学时,我们进行如下系列实验:纸片下落,纸团下落,粉笔下落,然后再出示要动用抽气机的毛细管。这样从自然现象开始的有层次的实验,使学生对空气的阻力、自由落体发生的条件、不同落体和自由落体的差异等有了深刻的认识。
2. 想方设法创新演示实验
演示实验一般是教师在讲台上完成,学生被动地去观察、记结论,这样做不利于学生拓展思维空间、活动空间,也不利于激发学生探索和创新的欲望。为此,我对一些传统的演示实验进行了改进,比如“双缝干涉实验”,将光源改用激光,用硬纸板做成双缝,教室的后墙作屏,其效果是在墙上呈现出很大的干涉条纹。让学生从前向后移动硬纸板,墙上呈现不同的效果。这一实验让学生十分激动,为了进一步激发学生的兴趣,又分别在两条缝前分别放上红色滤光片和绿色滤光片,结果墙上只有光亮,任何颜色的双缝干涉条纹都不存在了。学生开始用各种理论去解释,讨论到恰当时再给出正确的解释。通过此实验拓展了学生探索和思维的空间,使学生从被动听讲变为主动索取,突出了学生的主体作用,也营造了一种融洽的课堂气氛。
3. 变验证性实验为设计性实验
实验的设计是一项创造性的智力活动,比如“测量未知电阻Rx的阻值”,我将设计实验的条件公布给学生,课题有以下两种:第一,不限定接线次数,第二,限定只许接一次线,每个课题只有一只电流表或电压表。显然,这两个课题都不能直接用伏安法来解决,书中也没有现成的答案,因而需要进行设计。学生急于探寻结论的积极性立即被唤起,积极思考,通过思维加工和创造性劳动,最终获得设计方案,然后,再将学生带到实验室去通过实验检验自己的设计方案是否合理,得出误差产生的原因以及误差最小的最佳方案。学生目睹自己设计的成果被验证,品尝到了创新带来的喜悦。
四、 建立知识网络是关键
学生要具有创新的能力,必须在脑海中建立起物理知识的网络。多年来,在教学中我采用“点、线、面”延伸的方法,引导学生建立知识网络,收到了巩固知识、提高创新能力的效果。点的延伸就是把知识点内涵进行深化和扩展。线的延伸就是知识点的外延,建立不同知识点之间的横向或纵向的联系,把各知识点连成一条线。面的延伸就是引导学生进行发散思维,找出与其知识点相关的知识范围及方法,从整体上把握知识结构,增加思维的广度。例如电场、磁场和引力场都是场但性质有别;直流电路、交流电路和磁路都是路而形似实异;质点、点电荷和点光源都是“点模型”但含义不同。再如,力的概念贯穿整个中学物理,以力为主线可引发力的分类、力的分析、力的合成和分解、力的相互作用、力的平衡和非平衡等,其中力与运动的关系体现在力的三大效应上:力的瞬时效应——产生加速度,力的时间积累效应——使动量变化,力的空间积累效应——使动能变化。教学中充分利用分析和综合、比较和归类、抽象和概括等思维方法,使知识和能力融为一体,促进学生创新能力的提高。
五、 物理学史教育是有效环节
创新意识是一种愿意发现问题、积极去探求的心理取向,是创新的动力源泉。我们在课堂教学中要渗透物理学史的教学,结合教材的有关内容,适时向学生介绍,让有兴趣的学生能更多地了解物理学家的一些奇思妙想,如瓦特由水沸腾时对壶盖的震动现象受到启发发明了蒸汽机;牛顿由苹果落地发现了万有引力定律;伽利略看到教堂天花板上挂灯的摆动提出了“摆的等时性”等。通过教育,使学生认识到科学无处不在,创造就在身边,物理这门科学的每一步发展都离不开创新,科学发展过程就是创新过程,由此激发学生的创新意识。
(青龙县祖山兰亭中学)