高中物理教学中学生创新意识的培养

詹锦林

中学物理课程是以物理学科基本知识为中心，使物理学科课程内容结构化。从而产生统一的物理课程标准和以物理学上的重要事实、基本概念、原理、法则为内容的中学物理课本。在现行中学物理课程条件下，怎样培养学生的创新意识作一些研究和探索，这是一个具有理论和实践两方面意义的课题。

一、什么是中学生的创新意识

中学生的创新意识是指学生通过培养，逐步具有做出前所未有的事情的情绪、意志、良心和对客观现实的正确反映。但是必须充分认识到，学生的创新不同于科学家的创新，学生的创新是对自己而言，或者对全班同学而言是前所未有的。为此，教师需要培养学生的创新意识。

二、学生创新意识的培养与超越性原则

笔者经过长期的教学实践和研究，总结出一条创新教育中应遵守的重要的教学原则：超越性原则。即在教学活动中，充分发挥教师的主导作用，依据课程标准和教材，在基本的知识、方法、能力得到落实的条件下，结合教学对象——富有想象、充满青春与活力的学生的实际情况，精心设计适合学生的教学内容和教学方案；设计不同层次的课堂提问；布置不同层次的作业；提出不同层次的具有一定探索性的讨论题等。在班级这个学生脑力劳动的集体里，创造一种愉快而又具有竞赛性的气氛。让每个学生都能达到力所能及的成就，并逐步具有较强的创新意识。要创新，就必须有超越的意识，必须有超越。拘泥于固定的模式结构，墨守成规是难以创新的。正因为在教师引导下学生超出教学大纲的范围，使得集体的智力生活变得丰富多样，从而影响到差生，使整体学习质量进一步提高。

三、贯彻超越性原则落实创新教育的做法

（一）发挥现代教育技术的优势，拓展学生知识和思维空间

物理教学不仅是传授物理知识和解答物理问题，还应包括科学态度、科学方法、思想教育等在内的广泛的内容。在教学中教师应充分发挥主导作用，而不能总是“忠实于课程标准和教材。”应结合学生实际，以教材为基本的出发点，应用和发挥现代教育技术的优势，设计丰富多样的教学内容和教学方案，在课本知识的基础上，拓展学生知识和思维空间，为学生营造一个超越、创新的环境。使创新意识形成于愉快的学习过程之中。

例如，在完成“万有引力定律”这一节书的教学任务时，可以不受教学大纲中“不讲开普勒定律”这一说明的限制。抓住万有引力定律的发现，是以牛顿为代表的科学家们研究行星运动并逐步深入而得到的结果这一历史事实。向学生介绍16世纪中叶，德国天文学家、数学家开普勒在第谷·布拉赫20多年天文观测资料的基础上，总结出行星运动的三条定律。应用微机模拟太阳系9大行星的运动，在微机上显示开普勒三定律的内容。再通过教师的讲授，一个形象生动的太阳系展现在学生眼前，同时也营造了这样一种让学生创造思维的空间和时间：行星为什么按这样的运动规律运行呢？然后在教师的引导下逐步深入研究，得出万有引力定律。整个教学过程蕴含了知识、方法和清晰的逻辑思维层次，即：

（二）发挥习题课的功能，营造学生创新空间

学生必须有大量的创新的实践和成功的体验，才能逐步形成创新的意识。为学生营造各种形式的创新空间和机会，使之得到不断的实践和成功是培养学生创新意识的有效途径。习题课型作为传统教学中的基本课型之一，具有较好的针对性和较多的自由度。一方面它可以为学生营造出一定的创新空间。例如，在强化学生对万有引力定律和向心力公式的应用能力中，我们进行如下问题讨论：能否发射一颗80分钟绕地球一周的人造地球卫星？

解：设卫星沿地表面近处运动；轨道半径r=6.4×106m，地球质量为M=6.0×1024kg，这颗卫星的周期为T，有

=5.1×103（s）=85（min）

可見：要发射一颗周期小于85分钟，即发射一颗周期为80分钟的地球卫星是不可能的。

再让学生想一想，还可以从哪些方面入手来研究这个问题呢？一个简单的提问，为学生营造出了创新的思维空间，全班每个学生都在想，谁都想试一试。有的从卫星的轨道半径入手研究这个问题，有的从卫星的运动速度入手研究这个问题，有的从向心力入手研究这个问题，有的从卫星的向心加速度入手研究这问题，并且都能获得成功。对学生而言，这是他们原来没有做出的事情，在这种实践并获得成功的过程中培养了创新的意识。

（三）开展丰富多样的实验，为学生提供创新的机会

充分激发和利用学生的探索动机，即好奇的倾向和实验的愿望，安排或提出一些具有乡土性、综合性、主体性、经验性的演示实验或学生实验。让学生检验自己学的知识或探索新知，从实验活动过程中培养学生的创新意识。

比如，学生学习了机械波的干涉和声波的干涉知识后，通过分析知道在振动着的音叉周围会形成声音强、弱分布的区域。可以在实验室中放一台收录机和话筒，让学生手拿话筒在振动着的音叉近处绕一周，从收录机中可听到忽强忽弱的声音，从而验证了所学知识。学习光的薄膜干涉时，用一支20×200mm的玻璃试管装满纯净水后封好管口，水平放置在实验室里做成柱形水透镜。由激光器（玩具）发现的红色点状光线通过水透镜后，照射到用两片显微镜用的载波片捏紧后形成的空气薄层上，使反射光投射到室内白色墙壁上，从而使学生观察到明暗相间的薄膜干涉图样。

总之，在中学物理教学中，应建立在教师对物理学科历史和知识有广泛了解与掌握的基础上；建立在教师对课标和教材深刻理解的基础上；建立在对学生情况有深入的了解和分析的基础上。认真贯彻超越性原则，不仅可以让学生接触许多不一定要学习的物理知识，从而使他们对必须学习和掌握的知识有更好的理解和掌握。更重要的是培养了学生的创新意识，提高了学生的整体素质。