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【摘 要】利用教材、实验教学、习题教学、开展研究性学习活动等方式来提高学生的创新能力。
【关键词】培养 利用 教材 实验 习题 研究性学习 创新能力
【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）05-0024-01
在进一步深化素质教育的今天，随着课程内容的综合性、弹性加大，教材教参给教师留有的余地加大,教师应该结合创新教育的精神，在物理教学中加强对学生创新能力的培养。本文就以下几个方面谈谈中学物理教学中如何培养学生的创新能力。
（一）利用教材培养学生发现问题的能力培养创新意识
新教材为学生提供了很多可以发现问题的材料，目的是让学生通过对这些材料的研究发现问题，培养学生发现问题的能力。因此，在教学过程中我们应引导、鼓励和培养学生在学习过程中大胆质疑，敢于争辩，勇于发表自己的见解。首先我们应该引导学生发现问题，例如：学习完“原子的核式结构的发现”一节后，让学生根据经典电磁理论计算电子绕核运动的速度、频率，并告诉学生：如果电子绕核运动时辐射电磁波的频率等于电子绕核运动的频率，并结合能的转化和守恒定律判断原子辐射电磁波的频率的特点，并与原子辐射电磁波的频率的实验数据对照。想一下为什么?这样设问不仅可以培养学生发现问题的能力，而且又为下节学习埋下了伏笔。其次我们还应该利用教材培养学生发现问题的意识，鼓励学生自己发现问题。例如，在讲授“玻尔理论”时，我让学生掌握知识的同时，特别指出玻尔如何打破过去框框，发现问题，提出新的假说的过程和方法，并指出只有这样，才能创造发明出新理论和新产品，这样可以消除学生唯书、唯上、唯古、唯师的倾向，增强学生质疑的信心，培养学生创新意识。
（二）实验教学是物理教学激发创新欲、重要基础和手段
实验不仅对激发学生学习兴趣，提高实践能力具有不可替代的作用，而且也是为学生创设创新氛围，培养创新意识、创新思维、创新能力，提高科学素质的有效途径。在物理实验教学中，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實验、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。
另外，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。例如，在验证机械能守恒的实验时，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。
（三）习题教学是培养学生实施创新行为一个有效途径
习题教学要跳出“题海战术”的误区，要能使学生尽量从不同的角度，运用不同的方法来分析解决同一问题，运用一题多解、一题多变等形式使学生从单一的思维模式中解放出来，这样学生再见到新类型的问题时，就能以发散思维或集中思维等自己的创新方式来解答问题。
教师要充分挖掘教材在培养与训练创新能力方面的内涵，设计恰当的物理问题，这些物理问题应满足如下要求：一要有适当的难度，二要在教和学两方面富有探索性，三要能培养与训练学生的创新能力。在教学中要启发学生自己发现问题，自己解决问题，使学生逐渐养成独立获取知识和创造性地运用知识的习惯。如在解答习题和演示实验的过程中，教师要避免直接把结论灌输给学生，而是要对学生提出分析题目所提供的情境的物理过程、观察实验现象等的具体要求，并给学生以适当的思考时间，使他们获得“亲自得出研究结论”的创新机会，在实施创新行为的过程中发展能力。
在解决问题，特别是解决实际问题的过程中，学生的创新能力将得到进一步地训练和发展。当然，这类题目绝对不是靠简单的死记硬背书本知识和套用物理公式就能解决的，而是需要从创新的角度，运用创造性思维来解决。如这样一道题：一同学要把悬挂在天花板上的两根细绳系在一起，但这两根细绳相距很远，他无法同时把它们抓住；房间里只有一把椅子和一把钳子，此同学尝试用椅子来解决问题，但未能成功，那么该怎么办呢?能否运用学过的物理知识来解决此问题呢?钳子可以起什么作用?……学生经过思考，也许会想到利用单摆的知识：把钳子系在一根绳子的下端，使其摆动，然后抓住另一根绳子站到二者的中间，待第一根绳子摆过来时把它抓住，这样就可以把二者系在一起了。这类问题，既巩固了所学的知识，又培养了学生的创新能力。
（四）开展研究性学习活动，促进学生创新能力的进一步发展
开展研究性学习活动，通过研究性的方法，使学生从不同的角度认识到物理概念所反映和揭示的物理本质，认识一类物理现象的本质属性。认识到揭示物理现象的物理概念、反映物理过程的物理规律，是构成物理大厦的基石，所以说只有正确理解物理概念，才能深化物理规律的理解；反过来，也只有深刻理解物理规律，才能真正掌握相关物理概念。如果把物理概念比作网上的结点，则物理规律相当于结点间的连线。为此抓好物理概念规律的教学，运用联系的观点来分析物理问题，通过实验发现、验证并总结出物理规律，进而以物理定律为中心，深刻、完整地理解物理概念，在应用中巩固并掌握物理规律，从而使整个知识以概念为基础，以规律为中心，通过问题的解决实现方法论的深化，促进能力的提高。在开展研究性学习的课堂教学中，注重概念形成的阶段性，不能将一个庞大的对象列入研究的目标，注重研究对象的具体性，目标的指向性和阶段性，不应脱离学生已有的知识经验，既有研究的兴趣，又有可持续性研究的可能。
结合中学物理教学开展研究性学习，学生接触到大量的实际问题，学生在自主活动中，提高应用所学知识解决实际问题的能力。例如几乎所有的课题研究，首要的一步是收集信息资料。有的从图书馆获取资料，有的从网上获取信息，有的采访专家，有的编写问卷调查表，有的通过实验获取数据。第二步是处理信息资料。或做出统计，或制成图表。第三步就是加工信息资料。因此研究性学习不仅培养了学生收集、处理和加工信息资料的能力，更重要的是培养了学生的创新思维和促进了学生创新能力的发展。
【关键词】培养 利用 教材 实验 习题 研究性学习 创新能力
【中图分类号】G420 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2012）05-0024-01
在进一步深化素质教育的今天，随着课程内容的综合性、弹性加大，教材教参给教师留有的余地加大,教师应该结合创新教育的精神，在物理教学中加强对学生创新能力的培养。本文就以下几个方面谈谈中学物理教学中如何培养学生的创新能力。
（一）利用教材培养学生发现问题的能力培养创新意识
新教材为学生提供了很多可以发现问题的材料，目的是让学生通过对这些材料的研究发现问题，培养学生发现问题的能力。因此，在教学过程中我们应引导、鼓励和培养学生在学习过程中大胆质疑，敢于争辩，勇于发表自己的见解。首先我们应该引导学生发现问题，例如：学习完“原子的核式结构的发现”一节后，让学生根据经典电磁理论计算电子绕核运动的速度、频率，并告诉学生：如果电子绕核运动时辐射电磁波的频率等于电子绕核运动的频率，并结合能的转化和守恒定律判断原子辐射电磁波的频率的特点，并与原子辐射电磁波的频率的实验数据对照。想一下为什么?这样设问不仅可以培养学生发现问题的能力，而且又为下节学习埋下了伏笔。其次我们还应该利用教材培养学生发现问题的意识，鼓励学生自己发现问题。例如，在讲授“玻尔理论”时，我让学生掌握知识的同时，特别指出玻尔如何打破过去框框，发现问题，提出新的假说的过程和方法，并指出只有这样，才能创造发明出新理论和新产品，这样可以消除学生唯书、唯上、唯古、唯师的倾向，增强学生质疑的信心，培养学生创新意识。
（二）实验教学是物理教学激发创新欲、重要基础和手段
实验不仅对激发学生学习兴趣，提高实践能力具有不可替代的作用，而且也是为学生创设创新氛围，培养创新意识、创新思维、创新能力，提高科学素质的有效途径。在物理实验教学中，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實验、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。
另外，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。例如，在验证机械能守恒的实验时，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。
（三）习题教学是培养学生实施创新行为一个有效途径
习题教学要跳出“题海战术”的误区，要能使学生尽量从不同的角度，运用不同的方法来分析解决同一问题，运用一题多解、一题多变等形式使学生从单一的思维模式中解放出来，这样学生再见到新类型的问题时，就能以发散思维或集中思维等自己的创新方式来解答问题。
教师要充分挖掘教材在培养与训练创新能力方面的内涵，设计恰当的物理问题，这些物理问题应满足如下要求：一要有适当的难度，二要在教和学两方面富有探索性，三要能培养与训练学生的创新能力。在教学中要启发学生自己发现问题，自己解决问题，使学生逐渐养成独立获取知识和创造性地运用知识的习惯。如在解答习题和演示实验的过程中，教师要避免直接把结论灌输给学生，而是要对学生提出分析题目所提供的情境的物理过程、观察实验现象等的具体要求，并给学生以适当的思考时间，使他们获得“亲自得出研究结论”的创新机会，在实施创新行为的过程中发展能力。
在解决问题，特别是解决实际问题的过程中，学生的创新能力将得到进一步地训练和发展。当然，这类题目绝对不是靠简单的死记硬背书本知识和套用物理公式就能解决的，而是需要从创新的角度，运用创造性思维来解决。如这样一道题：一同学要把悬挂在天花板上的两根细绳系在一起，但这两根细绳相距很远，他无法同时把它们抓住；房间里只有一把椅子和一把钳子，此同学尝试用椅子来解决问题，但未能成功，那么该怎么办呢?能否运用学过的物理知识来解决此问题呢?钳子可以起什么作用?……学生经过思考，也许会想到利用单摆的知识：把钳子系在一根绳子的下端，使其摆动，然后抓住另一根绳子站到二者的中间，待第一根绳子摆过来时把它抓住，这样就可以把二者系在一起了。这类问题，既巩固了所学的知识，又培养了学生的创新能力。
（四）开展研究性学习活动，促进学生创新能力的进一步发展
开展研究性学习活动，通过研究性的方法，使学生从不同的角度认识到物理概念所反映和揭示的物理本质，认识一类物理现象的本质属性。认识到揭示物理现象的物理概念、反映物理过程的物理规律，是构成物理大厦的基石，所以说只有正确理解物理概念，才能深化物理规律的理解；反过来，也只有深刻理解物理规律，才能真正掌握相关物理概念。如果把物理概念比作网上的结点，则物理规律相当于结点间的连线。为此抓好物理概念规律的教学，运用联系的观点来分析物理问题，通过实验发现、验证并总结出物理规律，进而以物理定律为中心，深刻、完整地理解物理概念，在应用中巩固并掌握物理规律，从而使整个知识以概念为基础，以规律为中心，通过问题的解决实现方法论的深化，促进能力的提高。在开展研究性学习的课堂教学中，注重概念形成的阶段性，不能将一个庞大的对象列入研究的目标，注重研究对象的具体性，目标的指向性和阶段性，不应脱离学生已有的知识经验，既有研究的兴趣，又有可持续性研究的可能。
结合中学物理教学开展研究性学习，学生接触到大量的实际问题，学生在自主活动中，提高应用所学知识解决实际问题的能力。例如几乎所有的课题研究，首要的一步是收集信息资料。有的从图书馆获取资料，有的从网上获取信息，有的采访专家，有的编写问卷调查表，有的通过实验获取数据。第二步是处理信息资料。或做出统计，或制成图表。第三步就是加工信息资料。因此研究性学习不仅培养了学生收集、处理和加工信息资料的能力，更重要的是培养了学生的创新思维和促进了学生创新能力的发展。