潜移默化中培养学生的科技创新能力

马晓丽

摘 要：在物理教学中培养学生的创新思维，首先要培养学生的态度对科学家从崇敬到批判，再培养学生的思维从发散到创新，还要带领学生从街道社区到工矿院校开阔眼界。

关键词：科技教育；创新思维；实验技能

当今世界许多国家都把科技创新作为教育的重中之重，而我国科技教育还是一片空白，最多也就是学校的几个兴趣小组。物理与生活的联系最为密切，物理教师应发挥学科优势，在物理课堂上潜移默化地培养学生的科技素养，我有如下体会。

一、培养学生对科学家的崇敬，激发学生的创新欲望

在教学中注意穿插科学家的故事，让学生对科学家肃然起敬。当学生为科学家的发明赞叹不已时，就产生了想当科学家的念头，但这些念头并不长久。这时要让学生了解科学家的发明过程，让学生明白科学家也没有什么特异功能，是因为他们善于观察，勤于思考，这就拉近了学生与科学家之间的距离，原来科学并不神秘，科学就在身边，我也能做到。

二、培养学生批判地接受知识，有批判才有创新

教育学生不盲目崇拜，要敢于用怀疑的眼光看待书本知识，批判地接受。伽利略敢于怀疑亚里士多德，才提出“运动不需要力”；而普朗克、德布罗意、麦克斯韦等又敢于推翻物理泰斗牛顿的光粒子说，提出波粒二象性。這些事例都生动地说明了敢于挑战权威才能揭示真理。

三、培养学生的发散思维

长期以来，我们的教学都是以集中思维为主。而发散性思维对同一个问题，从不同的视角，重新组合，常有多种答案。

1.发散思维不同常规，寻求变异。事实证明，只有在求异心理驱动下，学生的大脑才会处于活跃状态。教师应鼓励他们大胆地提出与众不同的意见，这样才不至于掉进教师思维的漩涡。

在教学中设计开放性问题，要求学生通过猜想展开发散性思维，最终得出一个或多个合理的结论。例如，学习“能的转化和守恒定律”后，就引导学生思考：能量守恒，那么最初能量从哪儿来？根据质能方程E=mc2，能量与质量有关，而质量也守恒，那么最初的质量又从哪里来？既然都守恒，我们身边客观地存在着物质和能量，那么在我们以外，一定存在着另类物质和能量，正是它们平衡了我们身边的这些物质和能量，也就是存在着等量的负物质、负能量，整个宇宙中的正负物质或正负能量的总和是否为零？正负物质和正负能量又是怎样分开的？这些无穷无尽的问题，就是学生未来创新的源泉！

2.变通是形成发散思维的标志。当学生思维阻塞时，教师要帮助学生连接旧知识，让学生离开原有思维轨道，从多方面思考问题，变通思维路径，产生新的设想。

问题：怎样测量地球和月亮之间的距离？

低年级的学生无所适从，不知从何下手。我们就从使用刻度尺开始。怎样用刻度尺测一张纸的厚度？怎样测细铁丝的直径？怎样测量人到山崖的距离？怎样测量地球和月亮之间的距离？真空不能传声，利用激光可以测出地月之间的距离。问题得到解决，思维得以提升。

3.在解决问题的过程中，学生能够提出新异的想法，就达到了思维的独创性。独创性又反过来丰富发散思维，促使思维不断地朝横向和逆向发散，从而走向了创新。1820年，奥斯特发现了电流的磁效应，电能生磁，磁能不能生电？这就是逆向思维的结果。经过10年的不懈努力，法拉第终于发现电磁感应现象。

电磁铁也是学生最感兴趣的问题之一：怎样制作电磁铁？磁性强弱与什么有关？磁极的性质与什么有关？每小组对感兴趣的问题进行探究，一个学生联想到弹子锁，发明了“自锁式节能电磁继电器”，它只在吸合与断开的时候才需要电流，不需要一直通电，并获得了国家专利。

四、开展丰富的科技创新活动，培养学生的创作技能

第一步，模仿实验。从器材的准备到实验，全过程都让学生参与，从简到繁。先做趣味实验：平衡直尺拔河比赛、人工彩虹、温度报警器等；再做反常实验：冷水烧开水、滚油捞鸡蛋。这些都可以促进学生创造性思维和操作技能的发展。

第二步，制作简单的模型，培养学生的基本技能。潜水艇模型、机翼模型、针孔照相机等，让学生展示自己的才能，那些粗糙的小制作，孕育着未来的高科技产品，那些不起眼的科幻绘画也可能是未来科技的发展方向。

第三步，学生初步具有基本的技能，就开始“原来如此”：拆、装手电筒、充电器、洗衣机等。在拆装中培养了学生的动手能力，又使他们获得更多的知识。学生有了新想法，就鼓励他们制作，并提供必要的支持。

五、到社区和街道去，到工厂和院校去，聚合社会力量

科技教育绝对不是学校一个部门单打独斗的事，必须打破条块分隔，整合各种资源。所以，要引导学生走出课堂，去发现，去思考，去创作。

例如，学习了“噪声”以后，就组织学生到车间体验噪声，而学生也为自己研制的“零分贝耳罩”用上了派场而沾沾自喜。

例如，学生设计的暗夜公园，需要新型的节能灯，我就帮他们联系光机电研究院、视睿电子和伟鹏科技，按照学生的思路，帮助他们完成制作，并成功将专利卖给电子厂。

经过多年的努力，我们得到了很多工矿企业、民间馆所、科技赛事的大力支持，带着学生走进社区，进驻工厂，巧借社会力量，正在实现“科技界和教育界合作、大学和中学牵手、正规和非正规教育结合、政府与学校对话”。

（作者单位 安徽省濉溪县第二中学）