创造源于感动 感动源于体验

邱晓峰 林冰冰

摘 要：教育的目标就是为了全面提高学生的素质，同时激发学生的创新意识，培养创新精神，提高创新能力，使学生在德智体美诸方面全面发展。这就要求教师不仅要在课堂教学中加强基础知识的传授，还应该设置合理的教学环节来培养学生的创新能力，发展个性。本文通过两个教学案例来说明物理教学如何在日常教学中渗透创新意识的培养。

关键词：物理教学；创新人才；创造性思维；体验过程

引言

培养创新型人才一直是我校的目标，我们认识到对于创新人才的培养是个综合性多方位的工程，为了激发出学生的创造力，需要为他们在平时的学习点滴过程中创造更多的亲身体验机会 [1 ]。因此我们老师就要结合教学内容为学生创设一些情景，让学生在学习中获得体验，老师再加以合理的引导，引导学生能够提出一些高质量的问题，并启发学生能够从不同角度、不同模式、不同需求下去思考或者解决这一问题。让学生学会根据生活中不同的需求，灵活多变的组合多方面因素，提出自己新的设想。这些问题的答案几乎都不是唯一的，而是开放式的，学生在学习初期可能会觉得无迹可寻，但是长期采用这种教学方法有助于提高学生的创新能力，特别是学生在这样的教学模式下学会了根据设定的条件，根据需要去解决的问题，遇到新的变化情况时会提出新方法。这样的教学模式就为学生的创造性思维插上腾飞的翅膀。为了达到培养创新意识这一教学目的，就需要教师们在认真研究教材的基础上，提出适合学生实际的问题，引导其发散思维 [2 ]。笔者认为，教育不单是为成绩而教育，应该是为人生而教育。在教育的过程中学生应该获得一种带着青春与梦想不断提高自己的创新意识。本文通过笔者在多年教学过程中的两个案例来说明如何在日常教学中渗透创新人才创造性思维的培养。

1 案例一

本案例是必修1中关于“打点计时器的使用” ，课本对打点计时器仅采用了平铺直叙的介绍。到底为什么在某些物理实验中要采用打点计时器为计时工具呢？它的计时特点与秒表有什么不同呢？对这个内容的讲授我如下安排：

（1）问题的提出要源于学生的已有认识

首先，提出：“为了提高时间测量精确度应该怎么办呢？”学生一般会回答：“提高计时仪器的精确度。”教师在肯定学生回答之后，把不断发展的计时仪器做简单介绍。

其次，向学生指出一般在中学物理实验室进行的物体机械运动时间都非常短暂。若以2-3s作为时间测量的最大值，要求实验误差在1%左右，那么使用的计时仪器精确度要达到多少呢？对这个问题学生也不会太难回答，有精确度为0.01s的计时仪器就完全可以达到要求了。

（2）创设情景让学生体验

这时教师可以把几架精确度为0.01s 的电子秒表发给几个学生，让学生一起测定某一较短的运动过程（如小车在某两位置之间运动），结果这些秒表的测量值不尽相同，一般误差会达到0.1s以上。跟学生共同讨论误差产生的原因就可以知道这是测量者误差造成的，而且这种偶然误差可达0.1s以上（未经秒表使用训练反应较慢的人，误差可达0.5s）。由此可见，如果仅仅靠提高计时仪器精度，即使精确到10-3s以至10-4s，且仅依靠实验者操作，也无法发挥其高精度的作用。

（3）体验的结果帮助迸发学生思维的创造性

可见改善实验手段或改用其他仪器来减少误差，是提高实验精度的重要方法。

怎样解决这个问题呢？对于设备较好的重点学校，由于已经采用气垫导轨、光控数字毫秒计等手段，学生比较容易联想到这种自动控制手段。因此教师可以指出这是解决问题的一种办法，然而这种办法在目前还无法用于解决中学生的分组实验，因为要求配备大量的高档仪器这是不可能的。然而，从这里可以启发学生，提高测量精度减少测量过程的偶然误差就是要使时间测量与位置的测量能严格地同步进行。而自动控制计时仪器如果说是在确定的两个位置间确定同步时间的话，我们是否可以考虑在确定的时间间隔内来同步确定运动质点的始末位置呢？如果做到这一点，同步测量也同样可以实现，并指出书上介绍过的闪光照片法就是这样解决问题的一个例子，而打点计时器亦是如此。

科学实验的创造性劳动不仅表现在用实验对每一个物理定律的探索过程进行各种设计、猜想，而且表现在为了实现各种探索或验证而设计出新的实验手段、方法和仪器等方面。在我们中学物理实验中也不断出现许多新的测量工具、测量手段。当向学生介绍这些测量工具、仪器、方法时应当采用启发式教学方法，按照“揭示科学实验的要求跟实验仪器或手段不精确之间的矛盾，分析产生矛盾的主要原因和解决矛盾的方法，到新仪器或新实验手段的实现”这一步骤，使讲课过程充分调动学生思维的积极性。在获得知识的同时培养科学的思维方法。

2 案例二

本案例是高二物理必修3-1“库仑定律”这节课的一个教学实例，常规教法就是让学生掌握库仑定律的公式以及适用条件，但是笔者这节课的教学着眼于有深度地利用物理学史中的问题情境激发学生科学探究的热情。

（1）学史的介绍应尽量让学生感同身受

在“库仑定律”实际教学过程中老师在一开始就向同学们提出了一个很关键也很有意义的问题，就是“如果让你来设计一个测量电荷间库仑力的实验，你会遇到哪些困难？”。一下子把学生吸引住了，同时提起学生的学习兴趣，学生觉得太有意思了，如果我做的话，有哪些困难呢？所以立马开始想，想就有结果。带着这些学生设想出的困难去认识老师接下来介绍的库仑扭秤的构造，就更能领悟其精妙。

（2）留有充分的时间和空间让学生体验科学思想和科学方法

“那么库仑扭秤实验成功的测量出了同种电荷相互间排斥力大小的关系，是不是就该发表“库仑定律”了呢？实际上库仑并没有，为什么没有？”这是老师在课堂上提出的又一个很有启发性的问题。在经过学生的思考后，学生认为库仑力包括引力和斥力，而库仑扭秤不便于测量异种电荷相互吸引时的库仑力，这种情形还需实验！再次体验到了科学家在进行科学研究时的严谨的科学精神。

“那么应该怎么设计实验来测量异种电荷之间的引力大小呢？”老师继续向学生提出问题，由于这个实验难度较大，所以由老师直接介绍。类比通过测量单摆周期可以测出引力与质量之比的原理，迁移到利用测量微小带电体在大带电球附近振荡的周期来测量库仑力与质量之比，巧妙获得库仑引力与距离平方成反比。库仑在设计并完成了静电摆的振荡实验，证实了异种电荷相吸确实也遵循平方反比规律，他这才正式发布研究成果。这样处理史实材料教学，学生就能真正体会到科学的思想和方法，而不是被教师灌以科学思想和方法的名词。

（3）尽量挖掘史实中的材料让学生领会科学家的科学精神

在得出库仑定律的表达式后，教师还介绍了卡文迪许利用库仑定律和万有引力定律的相似性，将牛顿关于均匀球壳对内部处处合引力为零的证明迁移到均匀带电球壳，并进而证明了球壳内部处处没有净电荷的结论，然后设计并完成了“球壳实验”，依据该推论来反证库仑定律具有和万有引力相似的平方反比规律。正当同学们对卡文迪许的科学思维赞叹不已，并对结论感到满足的时候，老师又告诉同学们，卡文迪许并未满足！他还用实验定量检查了实验的灵敏度，从而确定了实验的误差范围：r的指数等于-2.002。同学们无不对卡文迪许的科学精神感到强烈的震感！经过这样一次次的体验库仑定律的发现过程，一次次的让学生的思维上得到冲击，让学生认识体验科学家严谨、认真的科学态度和精神。使学生体会到人们对于科学问题的研究，从来都不是一蹴而就的，而是一个经过了反复的实验、质疑、论证、改进、完善的过程。

结束语

素质教育的最高目标是培养人的创新能力。新的课程改革要求我们在教学中要突出学生的主体地位，培养学生的创新能力。这就要求教师们要对日常教学进行一些创造性的设计，并且发掘出物理学科的科学教学功能，对物理知识、规律的形成过程创造机会让学生多进行体验 [3 ]。只要教师依据创新教育的理念，对每个知识点进行认真分析、合理的开发，挖掘出知识的内在，尽可能在每节课教学时确定要着重培养学生哪方面的能力，就一定能在培养学生创新能力的教学中取得良好的效果。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育数学课程标准（2011年版）[S].北京：人民教育出版社，2012.

[2]曾凡开.“五步”教学模式提高学生的创新能力[J].知识窗（教师版），2014（10）.

[3]杨焕荣.物理教学中创新能力的培养[J].课程教育研究，2015（3）.