在高中物理教学中如何培养学生的创新能力

余加强

摘要：创新能力的培养是“应试教学”向“素质教学”的转化，是世界性教改的趋势，这已被世界各国政府和教育家认同。在全国第三次教育工作会议上，江泽民同志指出：“事实越来越证明我国的劳动素质和科技创新能力不高，这已经成为制约我国经济发展和影响国际竞争力的一个主要因素，教育是创新、传播和应用的主要基地，也是培养创新精神和创新人才的重要摇篮”。

关键词：创新；求异；发散思维能力

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1992-7711(2014)06-0045

在高中物理教学中，教师如何培养学生的创新能力，是一个非常重要的问题，本文从七方面对这一问题作出探讨：

一、拓宽学生的知识面，培养学生广泛的兴趣

丰富的知识是培养创新能力的基础，广泛的兴趣是培养学生创新能力的动力。为提高学生学习物理的兴趣，教师可以在课堂上经常介绍一些科学家的成功轶事，使学生了解科学家成功的艰难和喜悦，从而在课外能学习科学家的探索精神进行研究性学习。针对物理与实际生活联系密切的特点，教师根据学生已学的知识，结合相关学科知识，提出一些不同的主题，激发学生选题的兴趣，吸引学生申报不同主题下的相关内容，例如：“电在你家中”、“菜刀中的力学知识”、“自行车中的物理原理”等，这既拓宽了学生的知识面，又提高了学生的兴趣。高一第一学期在讲完摩擦力的内容后，笔者就布置了“自行车中的物理原理”的课题，同时列举了10个小课题，许多学生能够用学过的知识去分析问题，也有部分学生研究自行车的尾灯，有关光的反射、折射等知识的掌握早已超过了课堂上所学的内容，而且交流之后大家提出的问题又成为下次研究的课题。大教育家孔子说过“知之者不如好之者，好之者不如乐之者”。学生如果感兴趣就会不怕艰苦，积极主动去学习，遇到问题喜欢多问，甚至“打破砂锅问到底”。这样肯去钻研，才会有所创新。

二、培养学生的求异创新思维能力

意大利杰出的物理学家伽利略在教堂里看见悬挂的吊灯被风吹得左右摇摆。这在别人看来可能是司空见惯、习以为常的现象，但伽利略却提出了不同的看法，领悟出“摇摆等时性”的规律。教师在教学中要力求摆脱习惯认识的束缚，开拓思路，用一题多解、一解多题等多种形式，引导学生从不同角度、不同思路、思考问题，尽可能地提出与众不同的新观点、新思想、新办法。对于学生的设想不管对错，教师要耐心细致地给予分析，同时要表扬敢于发表自己见解的学生，从而带动其他学生标新立异。如笔者班上有一个学生，高一入学时成绩平平，但为人争强好胜，资质聪颖，遇到问题总爱提出不同的想法，对此笔者总是耐心分析他想法的正误，错误的引导他找出原因，正确的给予鼓励。高一期末，其物理成绩遥遥领先，还在市物理竞赛中获了奖。针对这位同学的情况，笔者向学生介绍了中微子的发现过程。物理学家在研究放射性物质的原子核发射电子的过程中，发现了放出一个电子后，原子核失去的质量总是大于电子的质量，虽然差别很小，但与已知的能量守恒定律相矛盾，这令许多科学家束手无策。这时，年轻的物理学家包利大胆地提出了一个假说：随着电子一起，有另外的一个粒子也飞离了原子核，是它偷走了原子核的一点点质量。经过二十几年的研究，美国洛斯阿拉莫斯科学小组，历尽艰辛，终于找到了它。这时，中微子的假说才被证实。又如高二必修P63中三个阻值是12Ω的电阻，可以有几种连接方式？大部分学生与标准答案相同，答为4种，也有个别学生考虑短路现象答为7种。笔者对答7种的学生进行表扬，这样既活跃了学生的思维，又促使学生敢于“求异”，从而有利于培养良好的求异思维和探索品质。

三、培养学生的发散思维能力

发散性思维是一种不依常规、寻求变异、从多方面探求答案的思维形式，也就是以一个问题为中心，从不同角度、不同途径寻求各种答案。美国心理学家吉尔福认为：“创造力作为一种心理活动，来源于发散思维。”发散性思维是一种高层次的思维方式，是创造性思维的主要形式。其形式并非一朝一夕可以完成，它既需要一个熟能生巧的过程，又要教师的不断培养。因此，在教学中，在已形成的定势思维的基础上，教师要注意培养学生的新奇感，多问几个为什么，提供一题多解、一题多变，达到举一反三、触类旁通之境界。如物理实验中测“金属电阻率”，要测金属导线的横截面积，除了书中的方法之外可启发学生还有哪些方法可测。如电路的设计、黑盒子问题的处理等等。像这样利用开放题培养学生的发散思维是一种行之有效的途径。

四、培养学生的探索精神

在教学中，教师要注意培养学生的探索精神。科学家的许多发现、成就，就是由于他(她)们敢于探索、不怕艰辛、不甘失败的精神。英国著名生物学家达尔文曾经说过：“我之所以能在科学上成功，最重要的一点就是对科学的热爱，坚持长期探索。”在物理教学中，教师不要急于把物理规律、原理直接告诉学生，而是要引导学生从一些基本事实出发，运用已有的知识，分析、归纳、总结出原理和规律。学生通过主动探索，不但能牢固掌握原理规律，更获得了主动學习的方向。如在电功、电热区别时，笔者先做了一个演示实验，用一只玩具电动机，先不让其电枢转动，测出其两端电压U，流过电流I及电动机电阻R，让学生计算U2 /R，UI，I2R的值并要求他(她)们比较大小。接着，让电枢转动，再测出其U、I、R的值并要求学生再次计算出U2 /R，UI，I2R的值并比较大小。同时，教师启发学生为什么电枢不转时，在实验误差范围内U2 /R=UI=I2R，那么，电枢转动时，U2 /R≠UI≠12R；转与不转的区别在哪里？从而引导学生自己摸索总结出规律。实践证明，这样的学习过程，学生印象就很深刻，遇到此类问题错误率较低，而且学生的分析探索能力得到了提高，有助于学生探索精神的培养。

五、提高学生的实验能力

学生的创造力，是一种综合素质。它不但要有创造思维能力和探索精神，而且要有良好的实验和动手制作能力。很多创造发明都是在反复实验和精心制作以后成功的。传统的教学是教师按书本上讲，学生按书本上做，学生处于被动、模仿的地位。物理学的形成是以实验为基础的，而设计探索性实验可以充分调动学生的学习积极性，使他们在积极、活泼和兴奋状态中思考，是培养创新意识和创新能力的重要途径。例如，高一学生在学习了摩擦力之后，教师可布置一个探索性实验，只给学生一把刻度尺、一块长木板、一个小滑块，请学生粗略测量长木板与小滑块之间的动摩擦因素。学生发挥自己的想象，再实际进行操作，最终测出该值。当然，教师在教学过程中也可将演示实验改为学生自己动手的分组实验，把一些验证性实验设计成探索性实验，这样，不但可以有效地培养学生的实验能力，而且在实验设计的操作过程中，能使学生的创造性思维得以发展。

现代创造学理论告诉我们：人人都有创新的潜能，这种潜能是可以开发和培养的，不同的是每个人所展现的形态、程度、质量。所以，广大教师只要努力学习、及时补充新鲜血液、把握创新素质培养目标、充分挖掘创新素材、运用有效的教学方法和手段，一定能培养出大批具有创新能力的人才。