初探物理教学中对学生创新能力的培养

摘要：作为中学物理教师来说，如何适应时代的需要、引导学生将物理与各学科有机地结合起来、激发学生的探究兴趣，培养学生的创新意识，已成为亟待解决的问题。本文根据笔者多年来的教学经验，探究了教师在物理教学中培养学生创新能力应作的努力。

关键词：物理教学；培养；学生；创新能力

当今世界，科学技术突飞猛进，国力竞争日趋激烈，国力的竞争实际上是人才的竞争、知识创新能力的竞争。这都要求我们对学生进行创新能力的培养。作为中学物理教师来说，如何适应时代的需要、引导学生将物理与各学科有机地结合起来、激发学生的探究兴趣，培养学生的创新意识，便成为亟待解决的问题。针对这些新问题，在近几年的教学中，笔者作了一些探索和尝试。具体做法有以下几个方面：

一、激发学生的探究兴趣，培养学生的创新意识

在教学中，兴趣能够促进学生去思考、去探究、去创新，它是发展思维、激发学生主动学习的催化剂，是调动学生学习积极性、自觉性和创新性的一种内在动力。物理学史的大量事实证明，强烈的创新意识来源于永不满足的好奇心和对科学的热爱。因此，我们在教学当中一定要充分利用实验、物理学史等方法来刺激学生那种隐藏在内心深处的求知欲，激发他们的探究兴趣，培养起他们的创新意识。

在验证机械能守恒的实验中，可以启发学生思考，你能否利用现有装置测定当地的重力加速度？你还能设计几种测定当地重力加速度的方法？在学生电学分组实验中，在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操作实验，可以极大地提高学生学习物理的兴趣，发展学生的个性，活跃学生的创新思维。在实验中，学生需要在各种因素中取舍、对所得的信息进行筛选，这就要求学生在追求既定目标的过程中应变、思考和探索，使学生的分析、抽象、综合、表达的能力都得到训练和发挥，使学生的创新意识得到有效的培养。

我们在平时的教学中还应注意理论联系实际，像柯受良飞越黄河、蹦极跳观日出、估算心脏功率、百货商场中的电动扶梯等事例，可在教学相关内容时提出来。又如2012年6月16日，我国成功发射了“神州九号”飞船，实施首次载人空间交会对接，是我国在航天技术上的又一个重大突破，可在讲圆周运动和万有引力知识时提出来，又如超导磁悬浮列车这一高科技成果，与电学知识密切相关，我国已进入试运行阶段，可在讲磁场和电磁感应等电学知识时提出。通过研究这些问题，使生活中的事例和高科技与学生所学物理知识拉近了距离，从高不可攀变为伸手可及，这能极大地激发学生的探究兴趣、培养学生的创新能力，当然我们的还可以设计一些与其学科相联系的问题。

二、发挥学生的主体作用，培养学生的创新精神

传统的课堂教学大都是“教师讲、学生听、教师写、学生记”的形式，课堂气氛沉闷，学生缺少主动权，更谈不上发展学生的创造性思维了。所以，我们要落实如何从“教”的角度去唤起学生“学”的兴趣，以学生活动为主线，充分体现学生的主体作用，让每个学生参与教学全过程，在参与的过程中，培养学生的创新精神。

在单摆振动规律的教学中，为了帮助学生进行实验设计，我们可以首先向学生介绍在多种因素可能影响单摆周期的情况下，为了判断周期与某一因素的具体关系，较为简便的方法是“控制变量法”，并加以“同时比较”。即在控制其他变量不变的情况下，将某一物理量量值不同的两个单摆放在一起摆动，比较振动快慢，从而得到周期与摆球质量以及振幅无关，这样研究的重点就转移到判断周期与摆长的关系上来。至于对有一定难度的周期与重力加速度的关系，我们可以通过虚拟变量引导学生的思考：如果g增大，T将如何变化？由于导致单摆振动的回复力来源于重力，若g变大，则回复力变大，故单摆振动加快，即周期T变小。

在讲《宇宙航行》这一节时，笔者首先在前一周就给学生布置下一个任务，让学生去查找一些关于人造地球卫星的知识，并把它们归类。任务布置下以后，学生们较积极地去查找资料，有的去图书馆，有的求助于网络，总之想尽了一切办法，结果课上讨论时，学生们积极发言，课堂气氛十分活跃，甚至有些知识连教师都不知道，这样既使学生锻炼了自己的能力，又学到了一些知识，还引发了他们的兴趣，可谓一举多得。

在自由落体运动的教学中，介绍伽利略通过敏锐的观察和思索，了亚里士多德的“物体越重，下落越快”的错误观点，从而揭示了自由落体运动的规律，在教学中要有意识地激发学生质疑、培养学生良好的质疑习惯，以有利于开发学生的潜能，从而培养学生创新精神。

三、渗透物理科学方法，培养学生科学创新

知识是宝贵的，但知识只有通过具体的方法加以运用才能体现出知识的价值，所以那些得到知识的方法就显得比知识本身更为重要，只有将方法掌握了，将来才可能利用这些方法去科学地创新。我们的学生将来不一定都成为物理学家，他们在学校所学的知识也不一定在实际工作中都能直接运用，并且随着时间的推移，在学校学的“完整知识体系”也会变得支离破碎。为此，从长远观点看，掌握得来知识的科学方法比知识本身更为重要。

在用实验得到单摆周期公式的时候，教师可以提示学生在得到牛顿第二定律时所用的实验方法（控制变量法），从而让学生自己设计实验来总结到单摆的周期公式，这样在讲知识的同时，潜移默化地将物理学中一种非常重要的方法告诉学生，使其在今后的工作中可以利用这种方法去创造性地从事别的工作；又如在原子物理教学中，通过介绍原子模型的演变、发展，使学生认识到“实验――假说――新实验――新假说”这样一种科学假说方法；再如在进行力的合成与分解的过程中，只需要适当地说一句，这个力与那几个力作用效果相同，从作用效果上看，这个力的作用相当于哪几个力的共同作用，就像电阻串并联的总电阻一样，这种利用效果相同的方法是物理学中常用的方法，学生自然会从这段话中体会出等效方法的内涵，也会从一次次的具体应用中认识到所学的科学方法。诸如上述的例子在物理学中非常多，只要我们仔细去挖掘并与物理教学有机地结合起来，对于学生创新能力的培养是大有裨益的。

总之，从学的方面来说，学生是学习的主体，如同知识的掌握和能力的培养一样，科学方法的掌握也必须通过学生积极的努力、尝试和体验才能得到。为此，我们必须设计一些实验或习题，让学生在解决实际问题中逐步掌握物理科学方法，进而培养其创新能力。