【摘 要】物理新课程鼓励教师以学生发展为本,主张通过注重自主建构知识、鼓励大胆质疑问难、引领思维开放性训练等策略培养学生的创新能力。
【关键词】初中物理 创新能力 自主建构 质疑问难 思维训练
物理新课程以提升学生的科学素养为根本目标,以物理知识与技能为载体,主张让学生自觉地、主动地经历物理科学的探究发现过程,自主探寻物理科学探究的方法、途径、策略等等,努力培养学生的科学探究精神与创新精神。教育部《面向21世纪教育振兴行动计划》则将“整体推进素质教育,全面提高国民素质和民族创新能力”列为“跨世纪素质教育工程”的重要目标,将培养学生创新能力的重要性提到了前所未有的高度。要求教师必须以学生为主体,建立和谐互动的课堂教学氛围,教学过程注重启发与引导,让学生进行自主学习、能动学习、创造性的学习,要求让学生在宽松、自由、自在的状态下使创新能力得到迸发。
一、注重学生自主建构知识是培养学生创新能力的基础
新课程主张实行教学民主,从根本上改变以灌输为主的课堂教学模式。学生是物理学习的主人,教师的责任在于将学生的学习活动启动起来,组织起来,使他们能够紧张、高效地投入物理学习之中,并在学生学习的过程中,了解学生的学情,提供适时而有效的支持与帮助,使不同层次的学生都能按自身的特点进行有效的学习。
建构主义的核心理念在于强调知识是通过学生自主建构而获得的。在物理教学过程中鼓励教师创设愉快、平等与有利于学生自由建构物理知识的学习环境,使学生减少物理学习的紧张与焦虑,敢于说出自己的所见所闻所思。学生只有在民主、平等的物理学习氛围中才能进行自主建构,才能迸发出想象与创新的火花。学生只有在师生互相尊重的氛围下,才能敢于发表自己对物理学习的多种多样的见解,才能将自主潜能充分释放,从而激发学生的创新意识,提高学生的创新能力。
物理教学过程是学生自主学习、自主探究、自主建构知识的过程,主张在教师的引领、点拨下以学生的自主学习为核心,以学生学会学习、主动发展为方向。学生能看懂、读懂的,教师不必讲解;学生能发现的,教师不必点明;必要时,教师作适当点拨,点到为止,“四两拨千斤”,调动学生,促进学生,让学生自主学习,自主探索、自主建构物理知识。
二、鼓励学生大胆质疑问难是培养学生创新能力的关键
“提出一个问题,比解决一个问题更重要。”教师应鼓励学生大胆质疑,因为质疑问难是学生自主探索物理知识的有效途径。诚如美国著名心理学家布鲁纳所言:“要让学生自己去发现问题和回答问题,他们是知识的发现者而不是知识的消极接受者。”教师要给学生质疑问难的机会,让学生在质疑问难中发现,让学生在质疑问难中创造,从而激发学生物理学习的积极性与主动性。教师要鼓励学生大胆提出自己的独特见解,引领学生在对物理学习材料进行自主预习后进行质疑,学习过程中进行深入性的质疑,教师要更注重对学生质疑方法的指导,以使物理教学真正做到有的放矢,教师要帮助学生突破思维定势心理,激发学生有主见地思考问题,凸显学生的主体地位。尤其是在物理实验教学中,教师切忌限制学生只用课本上介绍的一种方法做实验。比如在“利用砂摆描绘振动图象”的实验中,教师可按课本的介绍来演示一下,然后提出问题:这个实验有什么不足的地方?鼓励学生同伴合作提出建设性的改进方案。这样会使学生的主体意识得到凸显,创新能力得到培养。
在物理教学中,教师应教给学生质疑问难的方法,以使学生解决物理问题的思维过程更具科学性。近代物理学在发展过程中有效地发展了归纳法、类比法、观察分析法、演绎法、统计法等物理思想方法。教师要想方设法让学生在初中物理学习过程中逐渐掌握分析以上这些有效地解决物理问题的思维方法,让学生解决物理问题的思维过程更趋科学化,更符合客观规律,以从根本上提升学生分析物理问题、解决物理问题的能力,从而为培养学生的创新能力奠定坚实的基础。
在物理教学中,教师应鼓励学生放开胆量质疑,大胆表达,尽情地“说”,让学生在“说”中彰显创新的魅力。比如,在教学完一道例题后可让学生们说一说:例题中涉及哪些物理知识?怎样将例题抽象成熟悉的物理模型?解题过程中发现了哪些规律性的东西?这种解题方法是不是最佳方法?等等。教师应鼓励学生打开思维,放开胆量,尽情地“说”,尽情地展示,则定能感觉到学生创新的活力。
又比如教学完“凸透镜”后,教师可以让学生在课堂尽情地“说”,可以“说”出日常生活中哪些地方有凸透镜的运用;可以“说”凸透镜在什么样的情况之下能形成放大的像或者是缩小的像;可以“说”凸透镜放大或缩小的像能够应用在哪些光学器件上;可以“说”假如在晴天能用什么最简单的方法找到凸透镜的焦距;可以“说”凸透镜的面曲率的大小与焦距有何关系,可以用什么方法来验证自己的猜想等等。对于诸如此类的问题将“说”的权利给予学生,有利于培养学生思维的独特性、批判性和灵活性,学生的创新能力在“说”中不断被激活,在“说”中不断提升,有利于学生发散思维的训练,学生在“说”中情感得到交流,思维变得更畅通,推理变得更严谨,想象变得更丰富,课堂变得更精彩,物理教学变得更高效,学生的个性得到张扬,智慧得到彰显,创新“活”力得到迸射,学生真正感受到自己成为物理学习的主人、创新的主人、发展的主人。
三、引领学生思维开放训练是培养学生创新能力的核心
现代物理学研究认为物理创新思维,涵盖了新颖性、独特性与价值性的物理思维活动。物理创新思维的成果包括重新安排、重新组合已有的物理知识,创造出新的知识和形象,突破已有的物理知识,提出崭新的见解、设想、思路和观点等。新颖性表现在思路的选择、思考的技巧、思维的方法上皆有新的见解、新的突破等,比如回答物理问题颇有道理但与众不同。创新思维的灵活性极强,可以正向分析,也可以逆向分析,可以集中思维,也可以发散思维。
培养学生的创新精神与实践能力是物理新课程的核心理念之一。动手操作对于开发学生的创新潜能有不可低估的作用。教师可以设计些小实验让学生“做”。譬如,教学滑动摩擦力大小与方向时可以引领学生做一做对比性实验,从而增强学生对摩擦力的感性认识,体验滑动摩擦力与相对运动方向之间的关系,以及滑动摩擦力的大小与接触面间的压力的大小关系。
又如,人们生活在空气中,一般却难以感受到“大气压强”的作用。为了让学生能有效地感受到“大气压强”的作用,如果教师引领、点拨、指导初中学生做一个“马德堡半球模拟实验”或者是让学生做一个“覆杯实验”,大气压存在于空气之中的物理事实就能真实地恰如其分地展现于学生面前,学生通过放开“做”,“大气压强”的物理概念,便能有效地理解并切实掌握。
现代物理教育研究认为:实验对培养初中学生的创新能力起着不可低估的作用。学生在动手操作“做”实验的过程中科学的世界观、科学作风以及科学的方法得到形成与提升。实验是严格的科学化的过程,学生在“做”实验的探索过程中必须自始至终持有严肃认真的科学态度,必须有条有理地将实验活动过程妥当地加以安排,以提升学生的实验能力。
例如,教学“磁现象”时,学生首先自主准备了条形磁铁、小铁钉、玻璃板、铝质导线与铜质导线、小车、细线等实验材料后,再在教师的引领、点拨、指导下自主动手“做”实验并观察实验现象,最后学生们通过“做”实验会有许多精彩的发现:有的学生会发现磁铁可以指南北;有的学生会发现同名磁极会相互排斥,异名磁极会相互吸引;有的学生会发现磁铁的两端磁性最强等等,学生们通过“做”实验能发现有趣的磁现象。学生真正成了物理学习的主人,学生们深层体验到发现的快乐与成功的喜悦,增强了外来学习的信心。
同时,教师还可以鼓励学生做出新颖的科技制作、进行课外小实验等等,比如,教师可以引导学生在课外做“筷子提米”“纸锅烧水”“小孔成像”等小实验,让学生感受到物理的新奇有趣,充满魅力;引导学生进行“水果电池”“橡皮筋测力计”等小制作,让学生在“做”的过程中提升物理实验技能,提高解决问题的能力,增强学习物理的内在动力,激活潜能,放飞灵性,启迪创造性,为培养学生的创新能力注入“活”力。
教师还可以通过一题多解、一图深钻、一理多变、一法多用等策略诱发学生求新求异思维、发散思维,同时教师应指导点拨学生从不同角度、不同方向思考问题,以培养思维的灵活性、发散性。
总之,丰富多样的教学手段可开发学生的创新灵感,只有以学生发展为本,充分发挥学生的主体地位,积极探寻现代物理教育教学的规律,遵循现代物理教育教学的相关原则,尊重和热爱学生,才能培养出富有创新精神和创新能力的高素质人才。
(作者单位:江苏省南通市第三中学)
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