淺談如何在物理教學(xué)中滲透創(chuàng)新教育

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回望人類(lèi)文明的歷程,從簡(jiǎn)單的勞動(dòng)工具的制造,到人類(lèi)宇宙飛船的發(fā)射成功,從原始的“結(jié)繩計(jì)數(shù)”到今天的電子計(jì)算機(jī),科學(xué)創(chuàng)新無(wú)不體現(xiàn)出它的巨大魅力,如今創(chuàng)新已經(jīng)滲透到每一個(gè)學(xué)科甚至每一個(gè)領(lǐng)域。只有創(chuàng)新,才能發(fā)展。時(shí)代需要?jiǎng)?chuàng)新的人才,因此我們的教育也要培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的學(xué)生。
    如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新品質(zhì)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力,成為當(dāng)今素質(zhì)教育的核心。物理學(xué)作為自然科學(xué)中重要、廣泛的一門(mén)學(xué)科,就更應(yīng)該,也更容易找到與創(chuàng)新教育的結(jié)合點(diǎn)。因?yàn)槲锢韺W(xué)的發(fā)展史本來(lái)就是一部人類(lèi)征服自然的創(chuàng)造史。那么,在初中物理教學(xué)中,怎樣把物理教學(xué)與創(chuàng)新更好地結(jié)合,培養(yǎng)出適應(yīng)時(shí)代需要的人才呢?
    一、教學(xué)中滲透科學(xué)家的故事,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新興趣、創(chuàng)新情感和創(chuàng)新意識(shí)等創(chuàng)新品質(zhì)
    教師在講授物理知識(shí)的時(shí)候,同時(shí)再現(xiàn)知識(shí)產(chǎn)生的社會(huì)、文化、歷史背景和物理學(xué)家們?yōu)楂@取物理知識(shí)所作出的真實(shí)而令人興奮的探索歷程,有利于提高學(xué)生的創(chuàng)新品質(zhì)。物理學(xué)作為一個(gè)完整的科學(xué)知識(shí)體系,含有靜態(tài)知識(shí)體系──科學(xué)規(guī)律、成果;動(dòng)態(tài)知識(shí)體系──科學(xué)研究的過(guò)程。前者給人以知識(shí),而后者給人以創(chuàng)新的智慧。離開(kāi)了歷史背景的單純的物理知識(shí)只能使學(xué)生覺(jué)得枯燥和深?yuàn)W。若能通過(guò)具體、生動(dòng)、可靠的歷史事實(shí)來(lái)說(shuō)話,讓學(xué)生感受到物理大師們用有效的方法一步一步地揭示物理奧秘時(shí)那種科學(xué)創(chuàng)造的快感與激動(dòng),接受科學(xué)態(tài)度和優(yōu)良品質(zhì)的熏陶,則會(huì)讓學(xué)生在興趣、激情的支配下來(lái)學(xué)習(xí)物理知識(shí),既提高了學(xué)習(xí)效果,又培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新的品質(zhì)。
    比如在講授重力時(shí),我對(duì)同學(xué)們說(shuō):千百年來(lái),“蘋(píng)果”不知“落地”多少次了,而人們只看到“蘋(píng)果落地”就可以吃了(同學(xué)們笑),但有一個(gè)人──牛頓卻獨(dú)具慧眼看到了“重力”,并由此推廣到宇宙間的萬(wàn)有引力(這難道不是一種創(chuàng)新嗎?),再介紹后來(lái)人們根據(jù)這一引力定律推導(dǎo)出了海王星的運(yùn)行軌道,并導(dǎo)致海王星的發(fā)現(xiàn)。這樣,讓學(xué)生感受知識(shí)產(chǎn)生的過(guò)程及知識(shí)的力量所在,從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)的興趣和創(chuàng)新的激情。同時(shí)也能讓學(xué)生感受科學(xué)家為追求真理而不怕艱辛、百折不撓的研究精神,從而激發(fā)學(xué)生知難而上,不怕挫折和失敗的堅(jiān)強(qiáng)意志。
    二、對(duì)學(xué)生“授之以漁”,使之掌握科學(xué)的研究方法和創(chuàng)新思維能力
    在此我們要引導(dǎo)學(xué)生把物理學(xué)的一些研究方法和創(chuàng)新思維相結(jié)合。早在伽俐略時(shí)代就已形成了把科學(xué)實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)推理和邏輯思維有機(jī)而巧妙地相結(jié)合的物理學(xué)研究方法。這一方法是符合辯證唯物論和認(rèn)識(shí)論原理的,因而也符合創(chuàng)新的一般原理。
    那么在教學(xué)中我又是如何對(duì)學(xué)生“授之以漁”,切實(shí)貫穿創(chuàng)新思維的呢?由于創(chuàng)新思維具有主動(dòng)性、求異性、發(fā)散性和獨(dú)創(chuàng)性等特點(diǎn),因此能從學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的過(guò)程中顯現(xiàn)出來(lái)。比如在學(xué)習(xí)測(cè)量時(shí)我先給大家講了一個(gè)例子:一個(gè)科學(xué)家走進(jìn)工廠,拿起一個(gè)燈泡問(wèn)身邊的大學(xué)生燈泡體積怎么算?大學(xué)生立即動(dòng)手并運(yùn)用復(fù)雜的數(shù)學(xué)知識(shí)開(kāi)始計(jì)算燈泡的體積??茖W(xué)家見(jiàn)狀說(shuō),不用這么復(fù)雜,給我一個(gè)盛水的容器就可以了。實(shí)際上燈泡排開(kāi)水的體積就是燈泡的體積。這里科學(xué)家用的就是創(chuàng)造性思維。然后,我給大家也出了一個(gè)題目:桌上有一長(zhǎng)方形的木塊,給你一把刻度尺,你能不能不經(jīng)過(guò)計(jì)算就測(cè)出木塊的對(duì)項(xiàng)角尖的距離?
    按照常規(guī)的方法,應(yīng)先測(cè)出長(zhǎng)、寬、高,再利用數(shù)學(xué)知識(shí)進(jìn)行計(jì)算??蛇@樣又違背了題目的要求,在此我們不妨改換思路,放棄以往的經(jīng)驗(yàn),用一種新的方法來(lái)求解。解法如圖:假如要量的兩對(duì)項(xiàng)角尖分別為A點(diǎn)和B點(diǎn),只要將木塊沿桌面平移一個(gè)長(zhǎng)度,使其左側(cè)出現(xiàn)一個(gè)虛體,然后就可以用刻度尺直接測(cè)出A′、B′兩點(diǎn)距離顯然A′B′=AB,此題得到解決。
                     
    同樣我們用發(fā)散思維則可以進(jìn)行一題多解,一題多思等。如學(xué)習(xí)了“阿基米德原理”后,可設(shè)計(jì)如下問(wèn)題讓學(xué)生思考:某容器中盛了一定量的水,水面上浮著一塊冰。(1)如果冰熔化后水面怎樣變化?(2)若冰塊中包有一實(shí)心鐵塊,冰熔化后水面如何變化?(3)若此冰塊較大,下部對(duì)容器底有壓力,則冰熔化后水面如何變化?(4)往水中加足夠多的食鹽,冰熔化后,液面如何變化?這樣層層深入和多向發(fā)散,使學(xué)生的思維從單一性向多向性發(fā)展,可起到舉一反三,觸類(lèi)旁通的效果,在鍛煉學(xué)生創(chuàng)新思維的同時(shí),也加深了對(duì)物理知識(shí)的理解。
    三、在教學(xué)中多開(kāi)展小實(shí)驗(yàn)、小制作、小發(fā)明等活動(dòng),培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力,提高創(chuàng)新技能
    《初中物理教學(xué)大綱》中明確指出:觀察和實(shí)驗(yàn),對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?shí)事求是的科學(xué)態(tài)度、引起學(xué)生興趣都有不可替代的作用。并強(qiáng)調(diào)要大力加強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn),鼓勵(lì)和指導(dǎo)學(xué)生在課外做一些觀察和小實(shí)驗(yàn),而小制作、小發(fā)明活動(dòng)本身就是一個(gè)創(chuàng)新的過(guò)程,它們不僅可以使學(xué)生學(xué)到各方面的專(zhuān)門(mén)知識(shí),更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的各種技能。同時(shí)學(xué)生通過(guò)小制作、小發(fā)明活動(dòng),能夠充分認(rèn)識(shí)理論知識(shí)的重要性,提高學(xué)習(xí)興趣和積極性,培養(yǎng)運(yùn)用理論知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。在具體活動(dòng)過(guò)程中,我采取了如下措施:(1)要求每位同學(xué)自己設(shè)計(jì)或改進(jìn)一個(gè)物理小實(shí)驗(yàn),優(yōu)秀者組織起來(lái)成立科技活動(dòng)小組;(2)教師定期進(jìn)行教研活動(dòng),確定活動(dòng)課方案,并對(duì)科技小組成員舉行創(chuàng)新思維講座,教給學(xué)生一些創(chuàng)新技能,如集思廣益法、抓關(guān)鍵法、特性列舉法、希望點(diǎn)列舉法、類(lèi)比法、聯(lián)想法等。(3)要求科技活動(dòng)小組成員每月有一件小制作、小發(fā)明或小構(gòu)想等。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的努力,小組成員們有了很大的進(jìn)步。
    綜上所述,創(chuàng)新是知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的客觀要求,而教育是知識(shí)創(chuàng)新、傳播和應(yīng)用的主要基地,也是培養(yǎng)創(chuàng)新精神和創(chuàng)新人才的搖籃。在物理教學(xué)中,只有找到了與創(chuàng)新的結(jié)合點(diǎn),并把二者巧妙而有機(jī)地結(jié)合起來(lái),才能既提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率,又培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,從而為創(chuàng)新教育在物理教學(xué)中具體實(shí)施找到切實(shí)可行的方法和措施。