论文部分内容阅读
培养学生创新精神是各学科共同目标。笔者以为,物理教学中渗透创新教育,可采用如下策略:
一、在物理教学中渗透科学家的故事,培养学生的创新兴趣
教师在讲授物理知识的时候,同时再现知识产生的社会、文化、历史背景和物理学家们为获取物理知识所作出的真实而令人兴奋的探索历程,有利于提高学生的创新品质。物理学作为一个完整的科学知识体系,含有静态知识体系——科学规律、成果;动态知识体系——科学研究的过程。前者给人以知识,而后者给人以创新的智慧。离开了历史背景的单纯的物理知识只能使学生觉得枯燥和深奥。若能通过具体、生动、可靠的历史事实来说话,让学生感受到物理大师们用有效的方法一步一步地揭示物理奥秘时那种科学创造的快感与激动,接受科学态度和优良品质的熏陶,则会让学生在兴趣、激情的支配下来学习物理知识,既提高了学习效果,又培养了学生创新的品质。
比如在讲授重力时,对同学们说:千百年来,“苹果”不知“落地”多少次了,而人们只看到“苹果落地”就可以吃了(同学们笑),但有一个人——牛顿却独具慧眼看到了“重力”,并由此推广到宇宙间的万有引力(这难道不是一种创新吗?)再介绍后来人们根据这一引力定律推导出海王星的运行轨道,并导致海王星的发现。再比如,在学电流的磁效应时,介绍奥斯特电流磁效应的发现过程。人类很早就发现电与磁之间存在着许多相似性,但到十九世纪初一些科学家还断言:电与磁除了表面的一些相似性之外,二者在本质上没有任何联系。但丹麦物理学家奥斯特坚信,电和磁之间应该存在联系,起初他认为电流与磁极的作用沿着电流的方向,但是按照这个思路所做的实验没有成功,在一次有关电和磁的演讲中,他偶然把导线和磁针平行,接通电源后,发现了小磁针的转动,这一现象给当时的听众没有留下什么深刻的印象,但却使奥斯特激动万分,他连续进行了3个月的试验研究,终于提出了电流也能产生磁场的理论。这样,让学生感受知识产生的过程及知识的力量所在,从而产生学习的兴趣和创新的激情。同时也能让学生感受科学家为追求真理而不怕艰辛、百折不挠的研究精神,从而激发学生知难而上,不怕挫折和失败的坚强意志。
二、对学生“授之以渔”,使之掌握科学的研究方法和创新思维能力
在此我们要引导学生把物理学的一些研究方法和创新思维相结合。早在伽俐略时代就已形成了把科学实验、数学推理和逻辑思维有机而巧妙地相结合的物理学研究方法。这一方法是符合辨证唯物论和认识论原理的,因而也符合创新的一般原理。
那么在教学中老师是如何对学生“授之以渔”,切实贯穿创新思维的呢?由于创新思维具有主动性、求异性、发散性和独创性等特点,因此能从学生应用知识解决问题的过程中显现出来。比如:一个科学家走进工厂,拿起一个灯泡问身边的大学生灯泡体积怎么算?大学生立即动手并运用复杂的数学知识开始计算灯泡的体积。科学家见状说,不用这么复杂,给我一个盛水的容器就可以了。实际上灯泡排开水的体积就是灯泡的体积。这里科学家用的就是创造性思维。比如教师利用库仑扭秤的设计,让学生认识它的巧妙之处,理解它的设计思想,促进学生对实验原理的理解。然后教师请学生分析库仑扭秤实验的不足之处,最后得出该实验只能测量同种电荷、不能测异种电荷。这一教学过程培养学生独立思考的能力,思考实验设计中的不足,培养了他们敢于质疑的能力。教师让学生利用类比的方法:单摆受万有引力作用下的摆动的模型,与微小带电体在大带电球附近振荡(周期性摆动)的模型进行类比。利用测量单摆周期可以测出引力与质量之比的原理,迁移到利用测量微小带电体在大带电球附近振荡的周期来测量库仑力与质量之比,巧妙获得库仑引力与距离平方成反比。这样我们的学生的思维从单一性向多向性发展,可起到举一反三,触类旁通的效果,在锻炼学生创新思维的同时,也加深了对物理知识的理解,同时也体现了多样性原则。
三、在教学中多开展小实验、小制作、小发明等活动,培养学生的动手能力,提高创新技能
观察和实验,对培养学生的观察和实验能力和实事求是的科学态度,引起学生兴趣都有不可替代的作用。并强调要大力加强演示实验和学生实验,鼓励和指导学生在课外做一些观察和小实验,而小制作、小发明活动本身就是一个创新的过程,它们不仅可以使学生学到各方面的专门知识,更重要的是培养学生的各种技能。同时学生通过小制作、小发明等活动,能够充分认识理论知识的重要性,提高学习兴趣和积极性,培养运用理论知识解决实际问题的能力。在具体活动过程中,我们可以采取如下措施:(1)要求每位同学自己设计或改进一个物理小实验,优秀者组织起来成立科技活动小组;(2)教师定期进行教研活动,确定活动课发案,并对科技小组成员举行创新思维讲座,教给学生一些创新技能,如集思广益、抓关键法、特性列举法、希望点列举法、类比法、联想法等。(3)要求科技活动小组成员每月有一件小制作、小发明或小构想等。有理由相信经过一段时间的努力,小组成员们将会有很大的进步。
总之,作为基础教育的物理教学,在培养学生创新能力时,应结合学生的年龄特点和物理学科的特点,遵循认知规律,尽力创设问题情景,激发创造性思维的火花,尽力为学生营造创新氛围,让学生在自主学习中学会创新,愿我们用创造性的教学活动,培育出更多的具有创新能力的学生,为培养更多的创造型人才作出应有的贡献。
(作者单位:江苏省启东市大江中学)
一、在物理教学中渗透科学家的故事,培养学生的创新兴趣
教师在讲授物理知识的时候,同时再现知识产生的社会、文化、历史背景和物理学家们为获取物理知识所作出的真实而令人兴奋的探索历程,有利于提高学生的创新品质。物理学作为一个完整的科学知识体系,含有静态知识体系——科学规律、成果;动态知识体系——科学研究的过程。前者给人以知识,而后者给人以创新的智慧。离开了历史背景的单纯的物理知识只能使学生觉得枯燥和深奥。若能通过具体、生动、可靠的历史事实来说话,让学生感受到物理大师们用有效的方法一步一步地揭示物理奥秘时那种科学创造的快感与激动,接受科学态度和优良品质的熏陶,则会让学生在兴趣、激情的支配下来学习物理知识,既提高了学习效果,又培养了学生创新的品质。
比如在讲授重力时,对同学们说:千百年来,“苹果”不知“落地”多少次了,而人们只看到“苹果落地”就可以吃了(同学们笑),但有一个人——牛顿却独具慧眼看到了“重力”,并由此推广到宇宙间的万有引力(这难道不是一种创新吗?)再介绍后来人们根据这一引力定律推导出海王星的运行轨道,并导致海王星的发现。再比如,在学电流的磁效应时,介绍奥斯特电流磁效应的发现过程。人类很早就发现电与磁之间存在着许多相似性,但到十九世纪初一些科学家还断言:电与磁除了表面的一些相似性之外,二者在本质上没有任何联系。但丹麦物理学家奥斯特坚信,电和磁之间应该存在联系,起初他认为电流与磁极的作用沿着电流的方向,但是按照这个思路所做的实验没有成功,在一次有关电和磁的演讲中,他偶然把导线和磁针平行,接通电源后,发现了小磁针的转动,这一现象给当时的听众没有留下什么深刻的印象,但却使奥斯特激动万分,他连续进行了3个月的试验研究,终于提出了电流也能产生磁场的理论。这样,让学生感受知识产生的过程及知识的力量所在,从而产生学习的兴趣和创新的激情。同时也能让学生感受科学家为追求真理而不怕艰辛、百折不挠的研究精神,从而激发学生知难而上,不怕挫折和失败的坚强意志。
二、对学生“授之以渔”,使之掌握科学的研究方法和创新思维能力
在此我们要引导学生把物理学的一些研究方法和创新思维相结合。早在伽俐略时代就已形成了把科学实验、数学推理和逻辑思维有机而巧妙地相结合的物理学研究方法。这一方法是符合辨证唯物论和认识论原理的,因而也符合创新的一般原理。
那么在教学中老师是如何对学生“授之以渔”,切实贯穿创新思维的呢?由于创新思维具有主动性、求异性、发散性和独创性等特点,因此能从学生应用知识解决问题的过程中显现出来。比如:一个科学家走进工厂,拿起一个灯泡问身边的大学生灯泡体积怎么算?大学生立即动手并运用复杂的数学知识开始计算灯泡的体积。科学家见状说,不用这么复杂,给我一个盛水的容器就可以了。实际上灯泡排开水的体积就是灯泡的体积。这里科学家用的就是创造性思维。比如教师利用库仑扭秤的设计,让学生认识它的巧妙之处,理解它的设计思想,促进学生对实验原理的理解。然后教师请学生分析库仑扭秤实验的不足之处,最后得出该实验只能测量同种电荷、不能测异种电荷。这一教学过程培养学生独立思考的能力,思考实验设计中的不足,培养了他们敢于质疑的能力。教师让学生利用类比的方法:单摆受万有引力作用下的摆动的模型,与微小带电体在大带电球附近振荡(周期性摆动)的模型进行类比。利用测量单摆周期可以测出引力与质量之比的原理,迁移到利用测量微小带电体在大带电球附近振荡的周期来测量库仑力与质量之比,巧妙获得库仑引力与距离平方成反比。这样我们的学生的思维从单一性向多向性发展,可起到举一反三,触类旁通的效果,在锻炼学生创新思维的同时,也加深了对物理知识的理解,同时也体现了多样性原则。
三、在教学中多开展小实验、小制作、小发明等活动,培养学生的动手能力,提高创新技能
观察和实验,对培养学生的观察和实验能力和实事求是的科学态度,引起学生兴趣都有不可替代的作用。并强调要大力加强演示实验和学生实验,鼓励和指导学生在课外做一些观察和小实验,而小制作、小发明活动本身就是一个创新的过程,它们不仅可以使学生学到各方面的专门知识,更重要的是培养学生的各种技能。同时学生通过小制作、小发明等活动,能够充分认识理论知识的重要性,提高学习兴趣和积极性,培养运用理论知识解决实际问题的能力。在具体活动过程中,我们可以采取如下措施:(1)要求每位同学自己设计或改进一个物理小实验,优秀者组织起来成立科技活动小组;(2)教师定期进行教研活动,确定活动课发案,并对科技小组成员举行创新思维讲座,教给学生一些创新技能,如集思广益、抓关键法、特性列举法、希望点列举法、类比法、联想法等。(3)要求科技活动小组成员每月有一件小制作、小发明或小构想等。有理由相信经过一段时间的努力,小组成员们将会有很大的进步。
总之,作为基础教育的物理教学,在培养学生创新能力时,应结合学生的年龄特点和物理学科的特点,遵循认知规律,尽力创设问题情景,激发创造性思维的火花,尽力为学生营造创新氛围,让学生在自主学习中学会创新,愿我们用创造性的教学活动,培育出更多的具有创新能力的学生,为培养更多的创造型人才作出应有的贡献。
(作者单位:江苏省启东市大江中学)