物理课堂教学中学生创造性人格和创新能力培养的探讨

在实施素质教育过程中，能否有效的培养学生的创新能力，使他们具备创造性人格，成为衡量教育成败的重要标准.课堂教学是学生增长知识，培养学生的实践能力和创新意识，使他们具备创造性人格的主渠道，物理学是自然科学的基础学科，也是学生学习许多后续课程的基础，对培养学生的创新能力占有举足轻重的地位.它的研究方法对学生今后的学习和工作影响深远.因此，必须重视在物理教学中培养学生的创新能力和创造性人格.本文作者结合自己的教学实践，探讨学生创新能力与实践能力和创造性人格的培养措施及具体方法.

1发展创新性思维培养学生创造性人格和创新能力

创新性思维就是对已知事物或未知事物进行前所未有的思考.对已知的事物从新的角度、新的途径重新进行思考，提出新颖、独特的见解；而对未知的事物进行的思考是探索性的、创新性的.在物理教学中培养学生的创新性思维可从培养学生的直觉思维、逻辑思维、形象思维、比较思维入手.

1.1运用直觉思维、逻辑思维培养学生的创新性思维

物理直觉思维是创新能力的重要组成部分，直觉思维是一种未经有意识的逻辑思维而直接获得某种知识的能力，或者说是一种通过某种下意识（或潜意识）直接把握对象的思维活动，也可以说，直觉思维是人们在认识过程中，在分析问题和解决问题时，头脑中的某些知识、经验和能力等在无意识的状态下经过加工而突然沟通时所产生的认识上的飞跃，表现为人们对某一问题的突然领悟，某一创造性观念和思想的突然降临，以及对某种难题的突然解决.物理学的发现、发展与进步过程中都伴随着人类的物理直觉思维活动.直觉思维对科学发展和科学创新起着不可磨灭的作用.如：著名物理学家法拉第在1821年受奥斯特发现电流磁效应的启发，选择了“磁生电”的创造性的研究课题，他也曾不知疲倦地连续工作近十年去寻找答案.但最后是在他休息了一个假日回到实验室之后，一个偶然的机遇，使他发现了电磁感应现象，并抓住这一线索，总结出电磁感应现象的规律.由此可见，启迪阶段中的直觉思维过程是创新成功的关键，培养创新能力必须着意物理直觉思维.

在教学过程中，若学生有点新思想、新意思、新观念、新设计、新意图、新做法、新方法等，都可称得上创造.首先要营造一种和谐、融洽的课堂气氛和平等的师生关系.这是在教学过程中培养和训练学生直觉思维的最重要的一点.假如我们教师给学生的是一种“无法亲近、高高在上”的感觉，那么，即使学生在学习过程中得出了一些直觉判断、直觉想象或直觉猜测，他也不敢告诉我们，当然无法对学生的直觉思维进行培养和训练.笔者和所任教的学生，关系一直都很融洽，不但课后师生能愉快地交谈、聊天；即使在课堂上，学生有什么想法或问题，也乐意举手发表自己的看法.所以在教学中，要鼓励启发学生敢于和善于应用直觉思维提出问题，运用逻辑思维解决问题，例如：牛顿根据苹果落地的事实，猜想到万有引力的存在，通过严格的逻辑推理和观察实验，发现了万有引力定律，万有引力定律的发现，是牛顿在多年观察和学习的过程中，经过艰苦思考的成果.法拉第根据电生磁的现象，提出了磁也能生电的猜想，通过大量的实验研究，终于发现了电磁感应现象等等.经过直觉思维发现问题，经过逻辑思维解决问题，这才是高级的、具有创造性的学习活动.只要我们在物理教学中保持传统的逻辑思维能力培养的同时，注意到物理直觉思维的重要性，使两者统一、协调起来，更好地培养学生学习过程中的物理创新能力，并以此为基础，向更高级的创新思维层次跃进，就完全有可能培养出社会主义建设所需要的创新型、开拓型的人才.

1.2运用形象思维、比较思维培养学生的创新性思维

物理形象思维是以生活和教学活动中形成的物理表象为思维材料，以物理学知识为思维对象，以认识物理现象、物理规律、物理本质为目的的思维活动.物理学研究的是现实的世界，是客观存在的各种各样的物体及其运动规律，这就决定了物理学研究的“形象性”.而且，在物理教学中，示意图、矢量图、函数图、路线图、物体图、知识框架图等都融合了物理形象思维的智慧.如果学生对特定条件下的物理现象和过程，在头脑中没有建立起正确的物理形象，不会利用物理形象进行思维，就难以把文字叙述、数学表达式和现实过程联系起来，也就难以正确地进行分析、推理、判断等逻辑思维活动.例如：学生头脑中因为没有物质原子结构的初级模型的正确形象和电子运动的动态过程的正确图景，则对于摩擦起电的理解、对于电的中和的理解、对于带正电与带负电的理解都产生了困难；又因为学生头脑中没有建立起光线的鲜明正确形象，没有建立起光的直线传播的物理图景，就难以理解和分析影子形成、小孔成像等许多具体的物理问题.

比较思维方法是指辨别几种同类事物或同一事物不同方面的异同的思维方法，通过事物间相同特征或相异特征的比较，揭示事物的本质和区别.在物理教学中比较思维过程包括两个方面，既要求学生找出差异性极大的物理现象或物理概念之间本质上的共同点，又要求学生找出表面上极为相似的物理现象和物理概念之间本质上的差异.寻找物理现象之间的相同之处需要用到类比的逻辑推理过程，而辨别它们之间的不同，又需要运用对比的分析方法.物理学史中许多重要概念的建立有类似之处.如用比值定义物理量的有速度和密度、电阻和电容、电场强度和磁感应强度等.再例如势能，由于重力和弹力做功现象较常见，因此重力势能和弹性势能讲解比较容易，但分子势能和电势能较抽象，教学中可以在讲了重力势能以后，运用比较的方法将电势能引入；讲解了弹性势能后，将分子势能引入.这样讲解可达到事半功倍的效果.再如在磁场概念的教学中，可先列出电场和磁场的相似性质，然后进行一系列的对比和类比推理引入磁场的基本性质.在学习电流时，可用水流形成进行比较，由水位和水位差引出电位（即电势）和电压（即电势差）的概念，由水管对水流的阻碍作用类比导体对电流的阻碍作用，从而引出电阻的概念.又如万有引力定律的公式和库仑定律公式比较，研究对象的理想模型是相似的质点和点电荷，平方反比规律也相同，但一个只适用于引力而另一个既适用于引力又适用于斥力.通过对比，容易让学生认可库仑定律，同时可以加深学生对万有引力定律的理解.再如把原子中电子绕核的圆周运动与人造卫星绕地球的圆周运动进行比较，它们遵守相同的向心力方程，解题的方法也相似，但是应用的具体知识不同.这样的比较学习，既可以加强知识之间的联系，深化对知识的理解，也能提高学习的效率，促进思维方式的发展和学生创新能力的发展及创造性人格的形成.

2改进教学方法，培养学生创造性人格和创新能力

要把过去以“教师单方面讲授”为主的教学方式转变为“启发学生对知识的主动获取”上来.积极实施启发式和探究式教学方法，激发学生独立思考和创新的意识，培养学生在自主学习的基础上增强创新能力.让学生感受与掌握知识产生和发展的过程，培养学生的创新精神和创新思维.在课堂教学的过程中，教师应该鼓励学生尽量多发言，勇敢回答问题，让学生积极投入到课堂学习与探讨之中.教师在学生对问题充满好奇心与求知欲时，应让学生勇于阐述自己的想法与观点，耐心听取学生的发言，并且适当地插入自己的看法，同时还应该给予肯定，只有让学生加入到教学过程中，让学生感觉自己是这个课堂的主体，才能激发学生的好奇心与求知欲，同时不断激发他们的创造力.学生在教师的引导下进行科学探究，不是被动接受的过程，而是主动探索，再发现新知识的过程.在教学的过程中，对于部分章节和题目，可以尝试让学生主体讲解的教学方式.教师可适当安排学生作为主体来讲解某个小节或分析某个题目，全班学生共同讨论，教师要参与并引导学生的讨论.在这一过程中，可以最大限度地激发学生学习的积极性和主动性，全班学生都参与到整个教学环节之中，使学生的创新思维不断得到提高与培养.

还可以利用课余时间开设与物理知识有关的各种讲座和兴趣小组等，既可以丰富教学内容，使学生了解最新的物理学进展，又开阔了学生的眼界和视野，激发了学生的学习兴趣以及学习热情.使学生了解一些实用的创新知识和具体的创新方法，启发学生的创新意识.同时，在教学中也可适当穿插介绍学科前沿新进展，不仅能补充和丰富课堂教学的内容，更重要的是可以启发和培养学生对新鲜事物的好奇心和敏感性.通过这种方式的教学，可最大限度地唤起学生的创新意识，激发起学生的创新热情，进而培养学生的创新能力.

3提高学生的观察力培养学生创造性人格和创新能力

观察能力是发展学生认识能力的基础，也是构成学生创新能力的基本因素.创新是从观察开始的.没有很强的观察能力，就不会有很强的创新能力，善于观察，才善于创新.因此，培养学生的创新能力必须首先培养学生的观察能力.首先要培养学生观察的兴趣：兴趣是产生动力的重要条件，对什么事物感兴趣这种潜在的本能可以采用各种方法和途径去激发、去培养.学生好奇心强，他们对不了解的事物感兴趣.教师要善于针对学生的这一特点，给他们提示一些具体的问题，指导他们自觉地观察自然现象、观察社会生活.对学生不感兴趣的观察对象，教师可通过一些有趣的故事或介绍一些有关的知识，从中激发学生的观察兴趣.另外，还可通过组织一些丰富有趣的观察活动，强化观察程序，激发学生的兴趣.其次要教给学生观察的方法：观察是人们对自然现象在自然发生的条件下进行考察的一种方法.法拉第说过：“没有观察就没有科学， 科学发现诞生于仔细地观察之中”.只有掌握正确的观察方法，才能从看似平常的事物和现象中找出有关方面的联系，从偶然的事物和现象中找出规律.所以，要在科学上有所发现、有所创新，就要学会和掌握正确的观察方法.常用的观察方法有：有意观察法、归纳观察法、对比观察法和分步观察法等.如“布朗运动”就是有意观察的结果；如在“电磁感应”的教学中， 通过一系列的实验总结出法拉第电磁感应定律，就是采用归纳观察法；如在研究透镜成像的实验中，观察蜡烛在焦点内和焦点外，像的情况的对比就属对比观察法；如在研究牛顿第二定律时，就可用分步观察法.青年学生的生活是丰富多彩的，关键是教师要引导他们学会观察，养成良好的观察习惯，时时处处做观察的有心人.观察能力的训练与培养应贯穿于物理教学的始终，尤其是实验教学.应引导学生首先学会观察实验仪器、设备的构造、刻度等，其次，要使学生学会观察主要的实验现象、实验结果.除此之外， 教师应有目的地指导学生学会观察大自然，观察生活，观察社会，使他们养成观察周围事物的习惯.同时，还要引导他们将所见所闻、所思所想写下来，不拘形式，自由表达，使他们体会到观察成功后的快乐，从而更为有效地发展他们的观察能力、语言表达能力和思维能力， 尤其是创新思维能力，从而达到培养创造性人格和创新能力的目的.

4加强实验设计，采用多种实验方法，培养学生创造性人格和创新能力

对于学生分组实验，我们在帮助学生掌握实验原理的基础上，允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行实验.学生需要在各种不同的因素中进行取舍，对所得的信息进行筛选.在进行实验操作时，无论是测量性实验还是验证性实验或探索性实验，都要求学生在明确实验目的、实验原理的前提下，能正确选择、使用仪器和工具，准确获得实验信息，合理处理实验数据，通过归纳、演绎得出实验结论，撰写实验报告.在实验中还要克服困难，学会排除简单的故障，分析某些实验误差产生的原因.对于探索性实验，则更应注重假设、猜想及设计实验方案的要求.注意贯彻讲练结合以练为主，充分发挥学生在实验时的主导作用.在学生分组实验时，每个学生都要主动动手操作，教师应巡视指导，发现共同的错误操作应立即停止实验，分析错误操作，演示正确做法.通过及时纠正，反复训练，可加深对实验基本操作要求的理解，帮助他们养成正确的实验操作习惯.积极培养学生科学的实验态度和健康的实验心理，是培养学生创新能力的重要组成部分.严格要求，强化训练，规范操作，才能培养人才.作为一名优秀的物理教师，在传授知识的同时，应注意培养学生的科学素质，但绝不能把素质异化为知识灌输.物理是一门以实验为基础的自然科学，实验教学有利于学生掌握和运用物理知识与技能，体验科学探究过程，学习科学研究方法，提高实践动手能力，增强创新意识，发展对科学的兴趣和热情，养成实事求是的科学态度.因此，物理实验对落实物理教学目标有独特的、不可替代的作用.设计性实验能够锻炼学生去想、去开拓，是培养创新能力形成创造性人格的有效途径.

5鼓励学生勇于实践培养学生创造性人格和创新能力

创新能力是和实践能力、动手能力相伴、相辅、相长的.当学生想到的事情要准备付诸行动和实施时，会有一种动力、一种激情.而当他想出来的事情能做到、能实现时，就会进一步激发其创新的潜能，使之源源不断地进行创新.反之，如果想出来的事情没有实践的机会，或者没有实践的能力，那么，时间长了其创新兴趣就会慢慢地淡化或消失.因此，勇于实践是培养学生创新能力的保证.只要学生自己能看懂的，要指导学生自己看；只要学生自己能讲得出的，要鼓励学生大胆说；只要学生自己能够实践的，要创新条件让学生动手做，只要学生自己能够解决的问题，要启发指导学生自己去解决.要让学生通过独立实践、集体讨论、小组活动、动手操作等方式，主动参与知识的获得过程；让学生通过有效的活动形式，主动探索、感受和理解知识的产生和发展过程；让学生运用科学的学习方法自主整理知识，并获得分析问题和解决问题的方法.要还学生读书、探索、思考、尝试的时间，让学生在自学的过程中有所领悟、有所发现、有所创新.教师可根据学生实际情况，指导学生通过小发明、小制作等创新性实践活动，促进学生创新能力在实践中不断发展，创造性人格在实践中不断完善.

总之，只要我们教师切实转变教学观念，充分发挥学生的自主性，结合物理学科的特点，以培养学生创造性人格和创新能力为已任，在教学中有目的，有意识的坚持下去就一定能培养出具有创新精神及创造性人格和创新能力的人才.