改革物理课堂教学，培养学生创新能力

改革物理课堂教学，培养学生创新能力
摘要：如何在实施素质教育的主渠道--课堂教学中面向全体学生开展素质教育，培养学生创新精神和创新能力，是每一个教育工作者必须思考的问题。本文尝试着对"转变教育观念，培养学生学会提出问题，培养学生的动手能力，充分发挥学生的主观能动性，实现师生互动，生生互动, 调动学生学习的主动性，发挥学生学习过程中的主体地位和作用"，进行了阐述。关键词：创新教育，创新能力，创新精神在实施素质教育的主渠道--课堂教学中，如何真正体现以学生为主，如何充分发挥学生的主观能动性，培养其创新精神与创造能力呢?笔者认为，在物理教学过程中，当务之急是从以下几个方面入手，切实改进教学，培养学生的创新精神与创新能力。一、转变教学观点，培养创新能力在物理教学中实施创新教育，首先要解决的问题是教师教育观念的转变。教师应该认识到，教育不应该仅仅是训练和灌输的工具，它应该是发展认知的手段。素质教育的实施，将彻底改变以往的封闭式教学，教师和学生的积极性都得到了极大的尊重，由于学生积极参与，由于每个学生的创造性都受到重视，指令性和专断的师生关系将难于维系，教师的权威将不再建立在学生的被动与无知的基础上，而是建立在教师借助学生的积极参与以促进其充分发展的能力之上．一个有创造性的教师应能帮助学生在自学的道路上迅速前进，教会学生怎样对付大量的信息，他更多的是一个向导和顾问，而不是机械传递知识的简单工具．在创新教育体系中，师生关系将进一步朝着"教学相长"的方向转化和深化。另一个需要认清的问题是创造力与智力的关系。心理学研究表明，创造力与智力的发展并不同步；超过一般水平的智力是实现创造性潜力所必需的，但超过学生这个临界水平，智力同创造性的相关就几乎等于零。而教师比较喜欢智商高的学生而不喜欢创造力强的学生，因为创造力强的学生往往有更多的不合乎传统的兴趣，他们常常探究那些特别不符合"教学常规"要求的知识领域，被教师认为增加了教学负担。实际上，教师的这种看法极易束缚学生创新能力的发展。二、改革教学方式，培养创新能力物理教师尤其要在改革教法、优化学法，注重学生的自学能力等方面下功夫。因为再好的教科书，要通过学生钻研、消化才能掌握；再好的教学方法，没有学生的主动配合也发挥不出效益。实行"综合科目"考试，物理课时有所减少，要保证学习的质量，必须改革教学方法，坚持以学生为主体的原则，积极实行启发式、讨论式教学，激发学生独立钻研精神和创新意识，引导学生主动学习，自主学习，培养学生研究性学习的习惯。让学生感受、理解物理知识产生和发展的过程，而不仅仅是知识的结论。要消灭机械重复、主次不分、满堂灌输、以讲代练、以讲代学、重结论轻过程、重答案轻分析的现象。对学生自学能力和创新思维习惯培养的重视程度是现代教育与传统教育的重要区别。在处理"导"与"学"的问题上，更应重视"学"，学生的自学时间要充分保证，学习面要尽量宽泛。学校和教师都不能对学生的学习时间统得太死，课程安排得太满，学生要有充分的自主学习时间，才能涉猎广泛的知识。三、强调问题意识，培养创新能力社会的进步，科技的发展，与其说是在不断解决问题的过程中促进的，倒不如说是在不断发现问题和提出问题的过程中促进的，因为如果不能发现问题和提出问题，也就谈不上解决问题。传统学习重视的是问题的答案，特别是所谓"标准答案"，往往忽略了问题本身。而问题意识、问题能力可以说是创造性、创新能力的基础。有问题虽然不一定有创新，但没有问题一定没有创新。下面我们来看看华东师范大学袁振国教授曾举过的例子：国内的高才生到美国去念大学或研究生，学习总是格外地用功，上课认真记笔记，下课认真对笔记，考试前认真背笔记。考试的时候，老师讲6点，我们的学生绝不会写5点半，保证将老师讲的内容全部还给老师。在中国这样的卷子表明老师讲的内容学生全都掌握了，自然是满分。可在美国最多只能得B等或c等，而一些学生只答了1点，但有创见是他自己思考出来的，是从其他资料获取的，这样的卷子却能得A等，我们有些学生表示不理解，去询问老师："我们6点都讲出来了，为什么只能得c等，而他们只答了1点、2点，为什么能够得A等?"老师的回答也是值得回味的："你答了6点不错，可这6点我都讲了啊，你还答它干什么?" 看了上述例子，不难看出：让学生学会自己发现问题，提出问题显得何等重要。可是，平常在我们的课堂中，用得最多的是老师问，学生答，课堂气氛很活跃，其实学生还是在按照老师的思路去学习，学生的主体地位没有得到真正的体现。长期以来，我们的学生习惯于老师怎么教，我怎么记，根本不主动去思考，去发现问题，对学习总是处于一种非常被动的地位。由于在幼儿园、小学、初中，接受的大多是灌输式教育，学生的学习思维在很大程度上已经被禁锢，他们习惯于回答"是什么"，而不能回答"为什么"，在问题面前，更不会主动去说"如果……那么……"。学生从习以为常的现象或者理所当然的想法中难得找出矛盾，展开问题，长此下去，显然很难培养出高素质的、有创新精神的人才。所以我觉得，我们每个老师肩负着教会学生提出问题的重任，特别是要把这种思想贯穿到平时的课堂教学实际中去。发现问题和提出问题，需要摆脱习惯认识的束缚，它比解决具体的问题更加富有创造性，因此，要培养学生的创造能力，就要培养学生发现问题和提出问题的能力。我们必须创设一个良好的，开放式的，平等的环境，必须构建一种以尊重学生的人格个性为特征，培养学生的主体性和创造性为目标的师生和谐、积极研讨、平等民主的课堂教学环境，保护和培养学生的好奇心，自信心，鼓励学生质疑问难。陶行知先生曾说过："发明千千万，起点在一问"。这句诗足以说明善问在创造性思维活动中的重要意义。给学生一个自由思考的环境，开放思维过程，要知道，在压抑的、禁锢的课堂中，很难产生创造性思维的火花。对于学生提出的不合情理的问题和做出的怪异的回答，采取宽容的态度，一般不要生硬地否定，精心保护学生自尊心和自我发现意识。课堂上我们应鼓励学生提问，容许学生插嘴，同时对学生的发问，要给予理解，或给予解答，或启发引导，或课下探讨。老师要大力倡导思想自由，要相信每个学生都能学好，都有创造性，学生群体的创造性可能超过老师。四、加强实验教学，培养创新能力通过实验，对培养学生的学习能力，观察分析能力，思考能力，归纳推理能力，设计动手能力，乃至创新能力都有着不可替代的作用。因此在实验教学方面，我们应力争让实验更富有探索性和挑战性，不仅提高学生动手能力，而且充分活跃思维。不仅要让学生学会实验的具体做法，掌握一些基本的实验技能，还要引导学生学会研究物理问题的实验方法，为培养他们的物理创新能力打下良好的基础．如常用的间接测量的实验方法、"控制条件"的实验方法、"以大量小"的实验方法、测量微小量的"叠加法"、"替代法"和"比较法"等．教师通过选择典型的实验(可充分利用教材中的小实验、学生实验等内容)，通过多种实验方案的设计、讨论和辨析来培养学生的物理创新能力．为切实提高学生的能力，可考虑从在下方面人手： 1、着眼于看，培养学生的创新观察能力。观察应讲究方法，善观察者，可以见常人所未见；不善观察者，入宝山空手而归。尤其是培养学生观察问题的全面性、深刻性、准确性和敏锐性。 2、着重于思，培养学生的创新思维能力。可以从加强设计训练，引导发现探究，重视预测猜想，鼓励独立思考几方面考虑。教师可以把某些学生实验和演示实验设计为探索性实验，使之达到不同层次的创新能力培养目标．探索性实验教学较课堂教学有更广阔的活动空间和思维空间，可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望．学生在自己"探索"物理规律的实验过程中可以把动手和动脑结合起来，锻炼和培养自己的创新能力．教师应选取合适的、需要探索的问题作为实验内容，在教学中可以利用新旧知识间的联系提出需要解决的问题，并设计一系列有针对性、启发性的问题作为铺垫，设计问题时应充分渗透创新能力的培养，要利用学生的原有知识，引导学生在运用知识的探索过程中有所"创新"地解决问题．教师应让学生明确探索性实验的基本环节，并在实验仪器的选取与操作、实验现象的观察、实验数据的处理、实验故障的排除及结论的得出等一系列环节中，及时对学生进行指导，使学生在相对独立的实验活动中体会创新的艰辛与愉悦，如实验设计思想，物理学方法，实验技巧等．为了使创新能力的培养长期化，教师可有计划地组织学生进行系列化的探索性实验，并把实验内容和生活中的实际问题联系起来，使创新能力的培养和物理知识的学习紧密结合． 3、着力于做，培养学生的创新实践能力。可以从扩大实验空间，增加实验时间，拓展实验方式几方面努力。结合教材，培养学生设计实验能力。设计实验能力是一种最高水平的实验能力，最能体现创新精神和创新能力，是活化知识、进行创造性学习所必须具备一种能力，它与发散性思维能力、敏锐的观察力、丰富的想象力以及情感、意志、兴趣趣等心理品质密切相关。根据某些要求理解实验原理，编写实验步骤设计实验表格，正确选用仪器和器材，设计实验装置和电路等都属于设计实验能力的范畴。设计物理实验除了要掌握实验一般原理和设计方法外，还必须选择合适的实验仪器的构造、工作原理、及至仪器的设计思想。为了增强学生对仪器的使用能力，教师应指导学生理解实验仪器的原理，剖析仪器的设计思想。例如在电学仪器中，滑动变阻器的设计运用了放大法，通过滑动一小段就能改变导线较大长度；电流表、电压表的设计思想是转换法，将电流的测量转换为指针的偏转，将电压表的测量转换为电流的测量。而电压表的读数实际上就是流过电压表的电流值和内阻的乘积，即U=IVRV。了解了这些知识后，学生对电流表和电压表的认识就不仅仅是电压表只能并联在电路中测电压，电流表只能串联在电路中测电流，而可以在实验设计中灵活应用了。如教材中有一道习题："请你你设计一个测量纸跟桌面的之间的动摩擦因素的方法，如果有条件的话，请你实际测一测"。也有一些设计性课外小实验是以"小实验"的形式在教材中单独列出，如教材中"设计一个测自行车所受阻力的方案"的设计性课外小实验，方法灵活，取材容易，并因所给的测量工具不同，而要求寻找不同的实验原理和方法，由学生独立寻找和操作，易于发挥学生的主观能动性，激发学生的创造欲望和创新意识，养成爱实验的好习惯。五、利用电脑辅助，培养创新能力在物理课堂上，我们要充分利用现代化的教学手段，充分利用图片，声音，动画模拟，实验操作，增强形象性，生动性，调动学生的多种感官参与，进一步降低学生理解上的难度，提高听课效率。如在2001年湖北省"高中物理教学改革创新大赛"竞赛中，陈宏老师参赛内容是讲《示波器的结构和原理》。本节内容是教学的重点，更是难点，因为它与实际生活联系紧密，所以历来受考试命题专家的青睐。以往我们的做法是搜集各种相关题目发给学生做，把这个重点、难点问题让学生反复练习，但学生对问题的实质，根本不清楚，是典型的"高分低能"代表。陈老师在本节内容上，另辟蹊径，将示波器搬到教室里，一开始就让学生明白，一些看来很高级，很先进的仪器，其基本工作原理、工作过程，用我们中学阶段所学知识就能给予解释，激起学生的好奇心和求知欲，让所有的学生带着问题开始一节课的学习。与此同时，陈老师利用电脑，制作相关的动画进行模拟，让学生借助模拟，结合实物，想清楚示波器的构造和工作原理。通过实物观察，电脑演示，让学生真正弄清楚了示波器的工作过程。这-设计思想，在2001年全省高中物理教学改革创新大赛上，受到评委的高度肯定!六、开展课题研究，培养创新能力在新的物理教学大纲中，明确提出了课题研究。课题研究的目的是全面培养学生综合运用所学知识的能力、收集和处理信息的能力、分析和解决问题的能力、语言文字表达能力以及团结协作的能力。这项活动还有利于培养学生独立思考的习惯，激发学生的创新意识，训练学生参与实践的能力。课题所选的一些题目带有很强的实践性，例如"菜刀上的力学知识"、"调查研究：家用电器的发展带来的安全问题" 、"刹车时车轮被抱死的利与弊" ……再有，一些题目与社会发展和社会热点密切相关，例如"调查研究：灶具的演变" 、"调查研究：家用电器的发展带来的安全问题"、"小论文：温室效应" ……还有一些题目虽然看起来像是普通的学生实验，但它的结论是学生所不知的，所以是真正的探索性实验，例如"研究弹簧振子的周期和小球质量的关系"、 "研究材料的保温性能"……这些课题大多没有惟一正确的答案，学生做这些题目时也不是简单的"会"与"不会"的问题，而是可以在不同方面、不同深度进行许多工作。例如"小论文：从电冰箱到臭氧层"，可能有的学生着重从氟利昂破坏臭氧层的机理上去研究，而另外一些学生的兴趣则在于臭氧对于太阳辐射的作用或太阳辐射的生理学效应。因此对学生课题研究的考核就不应该是简单地打个分数，而要有综合的评价。作为一名处于变革时期的物理教师，肩上的责任重大，唯有不断学习，不断创新，才能始终把握好时代的脉博，做时代的弄潮儿。参考文献： 1、张大昌，《关于高中物理教学大纲(试验修订版)的几个问题》，课程教材研究所(人民教育出版社) 2、朱永新、杨树兵，《创新教育论纲》《教育研究》1999(8)