物理教学与学生创新素质的培养

蔡远景

【摘 要】探究科学过程、探究科学方法、学习科学精神是物理学所固有的,在现代科技发展和科技教育中,培养符合社会主义现代建设需求的高素质人才,培养学生的创新精神,物理有着得天独厚的优势。

【关键词】物理教学 学生 创新素质

物理是一门历史悠久的自然学科。随着科技的发展,社会的进步,物理已渗入到人类生活的各个领域。电脑和网络的出现就是最好的例证。由于电脑和网络的出现,社会已经无法封闭,在记忆知识和计算速度上,人类的大脑已经远远比不上电脑,而且电脑可以代替人不疲劳地做许多工作,这样,电脑就夺去了大量的传统岗位。随着电脑和网络的飞速发展,中国千百年来所推崇的知识教育不再适应社会的需求,社会越来越渴求创造力,渴望教育可以创造出来新的工作岗位,未来的教育应该是创新教育。

探究科学过程、探究科学方法、学习科学精神是物理学所固有的,在现代科技发展和科技教育中,培养符合社会主义现代建设需求的高素质人才,培养学生的创新精神,物理有着得天独厚的优势。那么,如何在物理教学中培养学生的创新精神?

一、在课堂教学中渗透创新教育

课堂教学是教师影响学生的主要途径。在现行教育体制下采取课堂渗透的方法是培养创新意识的主要方式

1.改变教育观念,改造学生的学习方法

在中国,几千年的教育方式都是知识教育,如著名的教育家孔子,他推行的就是知识教育,有问必答,不耻下问。但是现在,有知识的不是人才,有创造力的才是人才。三军易得,一将难求,一个有智慧的人的价值超越了三军。

学生的学习方式也要改进,推行学生的自主学习、合作学习、探究性学习,教师起的主要作用是启发。子曰:“不愤不启,不悱不发。举一隅不以三隅反,则不复也。”这段话的意思是:教育学生,不到他百思不得其解,着急、郁闷乃至悲苦的时候,不去启示他、开导他。现行的教育往往急功近利的追求短期的教育效果,这种启发式教学法已被简化为“不愤而启,不悱而发”,学生不费一点力气轻松得到知识,有严重的依赖心理,不会主动学习、思考。因此,教师在课堂教学时应尽量少讲,甚至不讲,引导学生在思考中得到自己的感悟,逼迫学生主动思想,聪明才智才能发挥出来。

2.改造实验教学方式

学习做实验,有助于培养学生的动手操作能力、观察能力、独立分析问题解决问题的能力以及实事求是的科学态度和创新意识和创造能力。根据自己十几年的教学经验,笔者认为科学探究是新课程理念的主要体现,新课标指出了物理教学中科学探究的几个要素:(1)提出问题;(2)猜想与假设;(3)设计实验;(4)实验并记录数据;(5)分析与论证;(6)评估、交流,探究精神贯穿始终。科学探究是人们由未知经过探索,到已知的合理的认知过程。科学探究是一种思想、一种认知的方式或方法、更是一种精神。在传统的实验里,侧重点也有所改变,如实验:验证机械能守恒定律,现在是只提出引导性的问题,没有现成的答案,实验设计、方案选择、实验操作、以及对实验现象的评估都是通过问题启发学生独立自主的完成,原本只要通过理解记忆就能轻松得到的知识,现在学生需通过努力甚至痛苦的探寻才能找到答案,“创造”出答案。提高学生的创新能力需要改革课堂演示实验教学,把部分演示实验改成学生上台演示或边讲边实验的形式,给学生提供更多的亲自动手操作机会。而对学生实验的教学,教师需要指导学生按自己事先制定的方案进行,对实验中出现的问题组织学生认真讨论,分析原因,并找出解决问题的方法,根据实验的实际情况实事求是地写出实验报告,从而培养学生严肃认真,实事求是的科学态度和独立分析问题、解决问题的能力。实验习题也是教师需要引起重视的部分,让学生在虚拟的实验设计和实验验证的情境中逐渐掌握物理规律,巩固实验操作的能力。这样能较好地培养学生的创新意识和创造能力。

3.自行设计课外小实验,培养学生主动积极的创新意识

在高中物理课本上除演示实验和学生实验外,还可以根据不同章节的知识特点就地取材、开展以学生为主体的课外兴趣实验。如在学习动量时,可以引导学生利用自来水观察反冲运动;在学习静电屏蔽时,可以让学生自行设计实验观察静电屏蔽现象;在学习超重失重时,利用体重秤和视频慢放来掌握超重失重的规律等。每学期结束时,把这些课外小实验按内容分类,分层装订成册,就是一本非常贴近教育实际的校本教材。每个小实验尽量要求学生独立设计,独立操作,并独立完成实验报告。对于难一些的小实验,给予一定的提示与指导,包括实验原理、所需器材、操作与观察要领等。有些实验原理简单,需要的器材不多且在身边易找,要求他们在实验室外随机完成。而有些实验需要利用实验室现有器材,必须要他们在实验室里完成。如“测人的反应时间”、“缝衣针浮在水面上”、“投飞镖观察曲线运动的速度”等小实验可在实验室外完成,而“观察电磁感应现象”等少部分小实验可在实验室里完成。

二、积极组织开展物理课外活动

物理课外活动是对学生进行科技知识和创新意识教育的重要补充,与课堂教学相比,课外活动具有更大的灵活性和选择性。

根据学校的实际情况,积极组织学生利用课外活动时间开展科技制作活动,首先,笔者将教材上与我们日常生活和社会生活联系较紧的知识作恰当地扩展,引导学生在课外独立完成科技小制作。如在学完“静电感应”后,学生学习“简易静电吸尘器制作”;在学完了“动量守恒定律”后,学生完成了“微型小火箭的制作”;在学完电路知识后,学生学习 “多用电表组装”;学完“磁场”后,学生完成了“火柴式小电动机的制作”等。其次,引导学生对身边观察到的和课本上遇到的物理现象作理论和实践上的思考,写出了一篇篇稚嫩而又不失科学的小论文。如学了“向心力”知识后,学生写出了《水流星的科学原理》;学了“超重和失重”知识后,学生写出了《在地球环境下模拟太空中的自然现象》等。

指导学生阅读科普读物,使学生更多地了解科技知识和科技发展的新动向,增加学生的科技知识,培养学生的科技阅读能力。开展科技小制作和撰写科技小论文活动,培养学生的创新思维和创造能力。举办科普知识讲座,组织社会调查活动,使物理知识延伸到社会调查活动中,学生可以利用教材中的知识,结合实际去解决生活和生产中的实际问题,如学习“远距离输电”后,可调查当地能源使用情况、环境污染情况,电厂发电的实际情况,并提出改进意见,还可以结合教材中的内容,调查噪声污染、热机的使用、农村用电等情况。

总之,加强学生创新意识教育,是科技发展的需要,也是培养新世纪合格人才的需要。在课堂教学中改造我们的教学形式,在课外生活中学以致用,培养创造性解决问题的能力,为社会输送合格人才是现代教育奋斗的目标。