浅析在物理教学中对学生创新意识的培养

陈龙

摘要：物理学是一门理论联系实际的学科，也是一门培养学生创新意识、创新学习方法的学科。在本文中，笔者深入探究了创新意识在物理教学中的意义和培养方式。

关键词：创新意识；物理教学；学生

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711(2014)06-0050

物理学是一门理论联系实际的学科，在其漫长的发展过程中处处都有创新意识、创新思想和创新方法。它是对学生进行创新意识、创新思想和创新方法培养的、很好的一门理论联系实际的科目。因此，在日常教学中，加强这方面的培养对学生的成长有重要意义。

一、创新意识是创新能力系统中的灵魄，是学生进行一切创新活动的源泉

1. 培养学生在接受知识方面的“叛逆性”

学生不能一味地接受课本现有的知识和教师传授的知识，遇到问题要多质疑。随着科学技术的发展，当前有些知识还具有一定的片面性，如从亚里士多德、伽俐略到牛顿对运动和力的认识；从地心说、日心说到宇宙论对太空的认识；从粒子说、波动说、光子说到光的波粒二象性对光的认识；从枣糕模型、核式结构模型、玻耳模型到量子模型对原子构造的认识等无不体现了这种“异类”精神。

2. 培养学生敏锐的观察力

物理是由物产生的道理。对物体进行全方位的观察是发现、创新的重要一环，要培养学生善于发现相同中的不同和不同中的相同、普遍中的特殊和特殊中的普遍的能力。在日常的实验和生活中，教师根据需要有针对性地提出一些问题，引导学生进行全方位的观察是培养这方面能力的最好办法。教师要充分发挥学生的群体作用——多视角、多思维、多角度，以群体的容量来“扩充”个人的视野。即使有些是无用之象，但其中蕴藏着对学生思维的开拓和创造力的培养。它的作用是长远的、潜在的。

3. 培养学生强烈的探索欲

对“未知”领域的兴趣是创新的最好教师。在日常教学中，将所学知识和实际紧密结合起来，更有利于培养学生的兴趣。如力学相对枯燥，但它和现实生活息息相关。在教学中，教师多以现实生活为例，激发学生的求知热情，避免模型的程式化。电、磁、光、原子物理学更具有现代气息。教师要注意它在现代生活和前沿学科中的应用，如带电粒子在电磁场中运动的应用——质谱仪、速度选择器、回旋加速器、磁流体以电机、磁流量计等。多带领学生亲身体验物理实验，使其真正体会到知识在现实生活中的应用价值，这样更能激发其探索欲。

4. 培养学生在实际中运用理论的能力

不要将学生的思维禁锢于脱离实际的课本理论之中，而是要使学生处于理论和现实生活的两种世界中；不要总以模型为例来研究问题，而要多以现实为例使学生运用知识。教师要引导学生多角度地、联系地看问题，要注重实际和理论的多方位联系，在实际中运用理论，搞清其中的原理，真正使理论和实际一体化。

二、创新意识、思想、方法的培养是实现创新的核心部分

1. 理想化模型

这是对现实事物的高度抽象、概括，抓住事物主要的和普遍的特征，忽略其次的和个性的特征。这体现了理论源于实际但又高于实际的原则和理论并不是对实际的简单汇总，而是有其高度性和普适性。对模型的研究更有利于解决纷繁复杂的实际问题，如质点、刚体、点电荷、理想气体等。

2. 现象——假设——实践的创新模式

由于受科学技术发展水平的制约，人类起初对某些事物的认识往往是片面的。通过不断地对新现象的发现、研究，提出合理的假说来解释新现象是创新的一种有效途径，如人类对光的本性认识过程中的“粒子说”、“波动说”、“光子说”的提出；认识原子构造过程中的“核式结构”、“玻耳模型”、“量子模型”的提出等。

3. 预言

某些理论在现实中无法以实例来证实。根据已有理论提出合理化的预言，也是推进理论创新的一种有效手段，如海王星和冥王星的发现；安培的分子电流假说；麦克斯韦的电磁理论等。

4. 转化

合理的转化是探索未知领域过程中避难就易的巧妙方法，实际上体现了间接的思想。在对事物认识不够、无法直接进行下去的情况下，采用此法无疑是一条捷径。如人类起初对电场、磁场的认识，不是就场研究场的，而是通过它表现出来的性质来间接研究的，最后才全面认识了电和磁场。此方法尤其在测量性实验中显得更为突出，即借助某一规律通过测量其他易测物理量来达到测量某一不易测物理量的目的，如天体质量的测量、动摩擦因数的测量、透明介质折射率的测量、太空站中物体质量的测量等。

5. 控制变量

控制变量，即先通过定性研究确定决定某一物理量的因素，然后通过定量研究来确定它们之间的具体关系。采用此法更易找到规律，即先让决定该物理量中的其它量不变，而只研究某一量和该量的定性关系，以此类推，直至确定所有关系，如加速度和合外力、质量关系的确立；电场强度和磁感应强度概念的建立；万有引力定律、库仑定律的发现等。

6. 归纳、分析、总结

从大量實验现象和实验数据中得出普遍中的共性是研究某一问题的常用方法。这就要求学生必须具备一定的归纳、分析、总结和推理能力，如电磁感应条件、感应电流方向、磁场力方向的确定等。

7. 注重普遍中的特殊

物理学中往往在普遍中的个别蕴含着重要的发现，如α粒子散射现象中的“极少数大角度偏转”、α粒子在轰击氮核时在云室中观察到的极少数分叉现象等。

三、动手能力的培养

由于自然科学是在实践中不断创新的学科，加强学生动手能力的培养对学生的实际发展作用更大，尤其在新形势下更是如此。

1. 学生实验时，教师要引导每位同学亲自动手，不要一人动手其余为看客。古人云：“眼过千遍不如手过一遍”。有条件的学校可一人一组，给学生提供多动手的机会。教师要多加强引导、指导，让学生先动起来。哪怕是做错也无所谓，只要迈出第一步，最终总会有收获和进步。

2. 将教室变成简易的实验室。现阶段学生动手机会太少，导致学生对做过的实验总是处于遗忘——复习——遗忘——复习的恶性循环状态中。教师可将学生分组实验和演示实验中的常用仪器放到教室里，使学生利用课余时间来经常动手操作，将实验仪器变成日常生活中的常用工具，真正融入到学生的生活中。这样，学生不仅不会陌生，而且还能运用自如、熟能生巧。

3. 利用课余时间培养学生的动手能力。根据已有知识结合实际创新出有用的产品，是学生动手创新的最高境界。这要在日常教学中加强培养。讲到某一部分知识，教师可带领学生到相应场所参观实物，使学生了解课本模型和实物的差别，如电学中的变压器、电动机、发电机等。

多引导学生挖掘知识和现实的结合点，如以霍耳效应为本的速度选择器、电磁流量计等，这样更能激发学生的探索欲。同时，根据所学知识，并结合实际由易到难地经常给学生布置一些创新性的设计实验，使学生既锻炼了能力，又实现了所学知识的价值，使其有一种成就感，真正体会到知识的力量。这样，更有利于学生探索和创新。

总之，物理学是一门培养学生创新能力的科目。教师要善于发掘学科和培养学生创新能力的结合点；在日常教学、实践中，有计划、有目的、有步骤地落实。教师还要将学生创新能力的培养视为一项系统的、长远的、经常性的工程，这样才能真正起到学科对学生的培养作用，从而提高学生各方面的能力。