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物理教学如何渗透创新素质教育

2000-08-16 来源:光明日报 刘文艺 我有话说

中学物理教学应着力于培养学生的创新素质。事实上物理学的每一步发展,都是科学家创造性工作和思维的结果。物理学作为新技术应用、新科学创立、新思维发展的原动力,始终屹立于科学前沿,推动技术的进步和创新。这正是在物理教学中点燃学生创新意识“火花”的引线。物理教学在培养学生创新素质上有得天独厚的优势。

渗透物理学史,培养学生的创新意识

物理教学中有机地渗透物理学史中科学家的创新性工作和思维,可以激发学生的创新意识,培养学生创新思维的“灵感”和意向。引入新课,常可利用物理学史来进行。如著名的法拉第电磁感应定律就是法拉第由电生磁事实逆向思维大胆作出了磁能否生电的设想,最终通过实验和推理而得出的。在教学过程中应经常注意体现物理思想、概念、规律、认识上的创新及物理学应用上的创新特征,从而有意识地主动培养自己的创新素质。

培养学生的设疑能力

创新思维,是依据研究对象所提供的各种信息,使人的认识打破常规,寻求变异,探索多种解决问题的新方案和新途径的思维方式。其主要表现是求异性和多样性,创新思维往往从疑问和惊奇开始。麦克斯韦从电生磁、磁生电的现象,想到了电与磁的统一性,进而发现了电磁场;瓦特看水开壶盖跳动生疑,创造发明了蒸汽机。可见无疑不思,无思不悟,无悟不进。在物理教学中教师要在置疑诱导上下功夫,学生则要在深思“顿悟”上显本领。

启发诱导学生大胆猜想

人凭借想象常能未经逐步仔细的分析迅速对问题答案作合理推猜、设想即猜想。猜想是一种创造性的思维形式。牛顿说:“没有大胆的猜想就不可能有伟大的发现。”任何科学学说的发现起初都是大胆猜想,由光电效应现象,爱因斯坦大胆猜想,光是不连续的,而是由一份份的光子组成的,提出了光子说,从而成功地解释了光电效应。牛顿由“地球吸引苹果落地”猜想到是星体间也存在引力,进而猜想“任何两个物体间都有引力”,得到了万有引力定律,并由此描绘了人造卫星的宏伟蓝图。因此,为培养学生的创新素质,在物理教学中除培养好学生的逻辑思维以外,还应充分挖掘出教材中的猜想因素,适时鼓励学生大胆猜想,并善于对猜想进行科学论证。

鼓动学生自己发现问题,勇于探索

杨振宁在说到自己成功的秘诀时说:“我到芝加哥大学攻读博士学位,学到一种完全不同的学习方法。老师要你注意的不是最高原则,而是一些新的现象,抓住这些现象进行探索、研究、归纳总结。”在物理教学中,应尽可能在着重讲明基本概念、观点及提示有关材料基础上,把寻求结果的任务交给学生,让学生去体验智力劳动的甘苦,从而激发其探索精神,使其创新思想得到培养。至于学生得出的结论是否正确倒无关紧要,要紧的是这样做对于培养学生的探索能力创新思维是有极大帮助的。

注意对学生进行敛散思维的训练

发散思维和收敛思维的训练是培养创造性思维的有效途径,发散思维和收敛思维是进行发明创造的最常用的思维。爱迪生发明电灯,试验上千种材料,从竹子到人的胡子都试过,最终找到了钨丝,造出了工作时间较长的白炽灯。找出尽可能多的选择材料进行试验,运用了发散思维。为使电灯的工作时间长,一要抽出灯中空气,充入隋性气体,以避免氧气氧化灯丝;二要选熔点高的金属。这是总结多次实验得出的结论,运用了收敛思维。为训练敛散思想,可在教学中常做一些一题多解,一问多答的练习,促使学生广泛地搜寻自己的记忆贮存,尽可能地提出更多的信息共同来寻求答案,并找出这些求解的共通之处,以做到举一反三,触类旁通。

培养学生观察、实验与动手的素质

观察力是“思维的触觉”,勤于观察、善于观察是创造型人才必备的一种素质。通过观察获得第一手材料,从而发现新现象,新问题,提出学生自己独特的见解。李政道博士在对中国科技大学少年班的一次演讲中说,美国的孩子从小就有动手做各种用具、家具的习惯,动手已成为不可缺少的内容。十八世纪前,许多发明创造都是中国人搞的,因此不会动手,绝不是中国人的传统。现在的学生不重视动手,不重视实验,显然是错误的。生理、心理科学研究也表明,动手操作首先可刺激头脑的活力,起到向休眠的脑中添加生机的效果。这是我们常说的“心灵手巧”现象。物理实验教学是培养与训练学生动手操作能力与创新素质的重要途径,加强演示实验、学生实验、课外实验以及开放实验室等都可为学生动手能力的提高,创新素质的培养提供更多的机会。

创新素质的培养决非一朝一夕之功,培养方法也是多种多样,而且培养成效有时也不一定能在试卷中看到,要想使学生在校期间就能通过培养做出惊天动地的创造发明,也是不现实的。但是随着课堂教学的改革,创新素质的培养效果必定见之于学生未来的创造性工作、学习和生活之中;必定见之于中华民族未来的强盛发达,科技经济的飞跃发展之中。

(作者单位:山东省菏泽一中)

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