在物理課堂教學(xué)中實(shí)施創(chuàng)新教育的策略

在物理課堂教學(xué)中實(shí)施創(chuàng)新教育的策略在物理課堂教學(xué)中實(shí)施創(chuàng)新教育的策略

文/張麗萍

目前，在創(chuàng)新教育的實(shí)踐中，存在著許多困惑或誤區(qū)：把創(chuàng)新教育誤認(rèn)為非知識(shí)教育，把創(chuàng)新教育誤認(rèn)為非考試教育，把創(chuàng)新教育誤認(rèn)為非升學(xué)教育，把創(chuàng)新教育局限于課外活動(dòng)，還有人認(rèn)為上活動(dòng)課、成立鼓樂(lè)隊(duì)、減少主課時(shí)、不打百分而改為“等級(jí)加評(píng)語(yǔ)”等就是創(chuàng)新教育。但是，實(shí)踐證明，基礎(chǔ)知識(shí)是發(fā)展創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)，取消考試，開(kāi)門(mén)辦學(xué)的教學(xué)模式，不僅不能發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力，而且能毀滅一代人。眾所周知，學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)的主要場(chǎng)所是課堂教學(xué)，所以，課堂教學(xué)是實(shí)施創(chuàng)新教育的主渠道。那么，怎樣在物理課堂教學(xué)中實(shí)施創(chuàng)新教育呢?筆者認(rèn)為可運(yùn)用以下策略。

一、在課堂教學(xué)中使學(xué)生自覺(jué)、主動(dòng)地完成認(rèn)識(shí)上的第一次飛躍

一般的認(rèn)識(shí)活動(dòng)是“二體”問(wèn)題，即認(rèn)識(shí)的主體和認(rèn)識(shí)的客體間的關(guān)系問(wèn)題．但教學(xué)過(guò)程是一個(gè)特

圖1

殊的認(rèn)識(shí)活動(dòng)，如圖1所示，它除了認(rèn)識(shí)的主體（學(xué)生）和認(rèn)識(shí)的客體（教學(xué)內(nèi)容）之間的關(guān)系外，還有教師在起作用，也就是說(shuō)，教學(xué)過(guò)程是一個(gè)“三體”問(wèn)題．在這一認(rèn)識(shí)活動(dòng)中，學(xué)生要認(rèn)識(shí)客體，須經(jīng)過(guò)兩次飛躍。第一次飛躍是感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí)。在這個(gè)過(guò)程中，思維加工的材料既來(lái)源于外界物理環(huán)境，又來(lái)源于學(xué)生原有的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)，以思維加工為中介的物理環(huán)境與物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)相互作用，使物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)重新組合，最終使學(xué)生形成概念、掌握規(guī)律，并形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。學(xué)生的認(rèn)識(shí)活動(dòng)如圖2所示。

圖2

在傳統(tǒng)的應(yīng)試教育中，教師把學(xué)生當(dāng)作容納知識(shí)的機(jī)器，采用“填鴨式”教學(xué)，因此，培養(yǎng)的學(xué)生大多缺乏創(chuàng)新意識(shí)．而在創(chuàng)新教育中，教師認(rèn)為學(xué)生完全有能力通過(guò)自己的探索獲取知識(shí)，采用“引探式”教學(xué)，使其自覺(jué)、主動(dòng)地完成認(rèn)識(shí)上的第一次飛躍。在認(rèn)識(shí)的第一次飛躍中，為了有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，教師應(yīng)做到：

1.構(gòu)建適合創(chuàng)新教育的學(xué)習(xí)環(huán)境

（1）教師應(yīng)保護(hù)學(xué)生理解的自由，容許學(xué)生對(duì)物理環(huán)境、物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)有自己的理解和把握，而不應(yīng)將自己的意識(shí)強(qiáng)加給學(xué)生，從而澆滅了那些剛剛?cè)计饋?lái)的“創(chuàng)新的火花”。為此，需破除教學(xué)上的“師道尊嚴(yán)”觀，正確對(duì)待學(xué)生在探索中片面、甚至是有些錯(cuò)誤的意見(jiàn)和想法，避免扼殺他們的創(chuàng)新欲望。

（2）在課堂教學(xué)中盡可能增加學(xué)生自己探索知識(shí)的活動(dòng)量，給學(xué)生一定的自由，充分展示他們這一年齡階段所特有的好動(dòng)性、表現(xiàn)欲，從而有效地發(fā)現(xiàn)學(xué)生的個(gè)性并發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力。為此，教師除了為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)師生之間、學(xué)生之間相互尊重、相互信任、民主和諧的教學(xué)環(huán)境外，還要克服喜歡“循規(guī)蹈矩”、歧視“思維怪異”學(xué)生的傾向。只有這樣，學(xué)生才能毫無(wú)顧忌地發(fā)表見(jiàn)解，發(fā)展創(chuàng)新性思維。

（3）要重視培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)能力。拋棄應(yīng)試教育那種“重死記、輕理解”，“重知識(shí)、輕能力”，“重分?jǐn)?shù)、輕效果”的學(xué)習(xí)習(xí)慣，養(yǎng)成善于發(fā)問(wèn)、善于思考、勇于探索、勇于創(chuàng)新的學(xué)習(xí)習(xí)慣。為此，在教學(xué)中要做到：凡是學(xué)生通過(guò)努力自己能看到的，都應(yīng)該讓學(xué)生自己去探索、自己去看；凡是學(xué)生通過(guò)努力自己能做到的，都應(yīng)該讓學(xué)生自己去創(chuàng)新、自己去做；寫(xiě)、算、說(shuō)等活動(dòng)都是如此。在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，教師主要給予學(xué)生必要的啟發(fā)、誘導(dǎo)、點(diǎn)撥，長(zhǎng)此堅(jiān)持，學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣就會(huì)形成，創(chuàng)新能力就會(huì)得以發(fā)展。

2.注重物理研究方法的教學(xué)

物理學(xué)的研究方法有觀察法、實(shí)驗(yàn)法、分析法、綜合法、類(lèi)比法、假說(shuō)法、數(shù)學(xué)法、理想化方法等。事實(shí)上，在物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程中，每一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、每一概念的提出、每一規(guī)律的論證都離不開(kāi)這些方法。伽利略利用著名的理想斜面實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)法、理想化方法）發(fā)現(xiàn)了慣性定律的實(shí)質(zhì)；惠更斯把光的傳播同人們熟知的聲音的傳播相類(lèi)比（類(lèi)比法），創(chuàng)立了光的波動(dòng)說(shuō)；赫茲利用當(dāng)光、電兩種不同運(yùn)動(dòng)形式被穩(wěn)恒電場(chǎng)能量量度時(shí)所表現(xiàn)的等效性（等效法），測(cè)定了電子的逸出功；麥克斯韋創(chuàng)立麥克斯韋方程組時(shí)，大量運(yùn)用了數(shù)學(xué)法；愛(ài)因斯坦創(chuàng)立狹義相對(duì)論時(shí)，大量地使用了假說(shuō)法等。我們可將這些方法靈活機(jī)動(dòng)地運(yùn)用到課堂教學(xué)中，使學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí)，更能夠掌握方法，從而培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。如同登珠穆朗瑪峰一樣，我們不僅使學(xué)生明確登頂后的考察結(jié)果，更要使學(xué)生明確如何進(jìn)行籌劃、建立大本營(yíng)、設(shè)立突擊營(yíng)地、選擇線路，并掌握前人失敗的原因，使學(xué)生在“三維空間”學(xué)習(xí)知識(shí)和方法，這樣的教學(xué)方法看似浪費(fèi)時(shí)間，實(shí)質(zhì)上對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力大有益處。

3.加強(qiáng)物理概念、規(guī)律間的邏輯體系

加強(qiáng)概念、規(guī)律間的邏輯體系，就是要弄清各個(gè)基本概念和規(guī)律在一個(gè)整體中是以何種方式結(jié)合起來(lái)的，并在知識(shí)體系中占據(jù)什么地位．例如學(xué)習(xí)了力學(xué)知識(shí)之后，可以畫(huà)出概念、規(guī)律邏輯體系，如圖3所示。真正理解并掌握了圖3，力學(xué)知識(shí)就不再雜亂無(wú)章地堆積在頭腦中，而是以一定的結(jié)構(gòu)方式和邏輯體系儲(chǔ)存著，從而增加了知識(shí)的有序性。這樣，知識(shí)就容易被理解、提取和再現(xiàn)，也容易向應(yīng)用和學(xué)習(xí)新知識(shí)中遷移，創(chuàng)新能力自然得以發(fā)展。

圖3

二、在課堂教學(xué)中使學(xué)生積極、愉快地實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)上的第二次飛躍

感性認(rèn)識(shí)上升為理性認(rèn)識(shí)的第一次飛躍，使學(xué)生形成了物理概念、掌握了物理規(guī)律。但是，物理學(xué)習(xí)的思維加工活動(dòng)并未結(jié)束，接著進(jìn)入認(rèn)識(shí)上的第二次飛躍，即從理性認(rèn)識(shí)回到實(shí)踐——分析、解決物理問(wèn)題。分析、解決物理問(wèn)題，仍然是物理環(huán)境與物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)的相互作用，一方面，解決問(wèn)題需要從認(rèn)知結(jié)構(gòu)中提取有關(guān)的知識(shí)和方法；另一方面，解決問(wèn)題將鞏固、深化、活化在第一次飛躍中已形成的概念、規(guī)律，并有可能進(jìn)一步豐富認(rèn)知結(jié)構(gòu)的內(nèi)容，形成新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。通過(guò)解決問(wèn)題，學(xué)生靈活地把理性認(rèn)識(shí)運(yùn)用于實(shí)際，思維從抽象上升為具體，使知識(shí)從弄懂到會(huì)用，對(duì)物理環(huán)境做出可觀察到的反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)上的第二次飛躍。學(xué)生的認(rèn)識(shí)活動(dòng)如圖4所示。

圖4

在應(yīng)試教育中，教師以采用“題海戰(zhàn)術(shù)”來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的分析、解決物理問(wèn)題的能力，以此培養(yǎng)的學(xué)生，當(dāng)遇到新的疑難問(wèn)題時(shí)，往往不知所措，低能就表現(xiàn)出來(lái)了。而在創(chuàng)新教育中，教師通過(guò)拓寬思維、多角度、數(shù)題一解、一題數(shù)解使學(xué)生積極愉悅地解決物理問(wèn)題，這樣培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生，在新的疑難問(wèn)題面前，往往從容不迫，思維興奮，解決問(wèn)題的路子寬。在認(rèn)識(shí)的第二次飛躍中，為了有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，教師應(yīng)做到：

1.教給學(xué)生靈活多變的解決問(wèn)題的方法

中學(xué)物理解題方法有多種：整體法、隔離法、圖像法、等效法、極端思維法、類(lèi)比法、估算法、移植法、微元法、逆向法等。掌握了這些方法，可以使認(rèn)識(shí)活動(dòng)變得有序，可以把知識(shí)有效地組織起來(lái)，按照一定的規(guī)律去實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)，這樣，創(chuàng)新不再“高不可攀”，使得每個(gè)學(xué)生都能夠解決比較復(fù)雜的問(wèn)題，從而發(fā)展創(chuàng)新能力。

2.培養(yǎng)全思維的學(xué)習(xí)習(xí)慣

全思維是指全息思維模式。它將思維分為思維內(nèi)容、思維過(guò)程與思維形式三大部分。其中思維內(nèi)容由動(dòng)作、形象、邏輯、辨證四部分組成，稱(chēng)為中性因子；思維過(guò)程包括分析、綜合、比較、概括與推理，也是中性因子；思維形式可分為求同、求異，集中、發(fā)散，習(xí)慣、變異，循序、跳躍，試誤、頓悟等五種范疇，在每一對(duì)范疇中，前者是正向因子，后者是反向因子（正向因子又稱(chēng)正向思維，反向因子亦稱(chēng)反向思維）。三部分交叉組合，構(gòu)成空間多維思維模式。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，必須克服單一思維模式，建立知識(shí)、方法、能力相結(jié)合的多維思維模式。在物理教學(xué)中，可使學(xué)生在形成概念、掌握規(guī)律的基礎(chǔ)上，運(yùn)用全思維的方法，進(jìn)一步弄清概念、規(guī)律間的物理知識(shí)結(jié)構(gòu)，以領(lǐng)略物理學(xué)的實(shí)質(zhì)，學(xué)到物理學(xué)的精髓．為此，我們須引導(dǎo)學(xué)生自己勾勒出觀念、概念、規(guī)律、和方法相互關(guān)系的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，從而實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)上的第二次飛躍。例如，學(xué)完高中課程后，可畫(huà)出力學(xué)部分的知識(shí)結(jié)構(gòu)，如圖5所示。真正理解了圖5，就能使有序的知識(shí)、方法在解決問(wèn)題時(shí)自然實(shí)現(xiàn)變通和遷移，創(chuàng)新能力自然提高。

圖5

3.發(fā)展新知識(shí)組塊的創(chuàng)生能力

新知識(shí)組塊的創(chuàng)生能力是在待解決的新問(wèn)題面前，迅速調(diào)用認(rèn)知結(jié)構(gòu)中所有內(nèi)容及各種能力，并將組織起來(lái)，整理成適合于解決新問(wèn)題的能力。這種能力與認(rèn)知結(jié)構(gòu)的清晰程度和組織水平有關(guān)，但更主要取決于認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變異性和綜合創(chuàng)新水平，即取決于創(chuàng)新能力的水平。新知識(shí)組塊的創(chuàng)新能力主要包括下列要素：①提出探索性新問(wèn)題的能力。表現(xiàn)在不盲從教師和課本，對(duì)學(xué)習(xí)的任何內(nèi)容都要問(wèn)幾個(gè)為什么，不輕易承認(rèn)、附和、接受某種觀點(diǎn)、思路和方法。為此，教師在教學(xué)中應(yīng)經(jīng)常提出那種出乎意料、不經(jīng)思維加工而難以回答的問(wèn)題，以培養(yǎng)學(xué)生的這一能力。②脫離習(xí)慣的解決問(wèn)題的能力。表現(xiàn)在能夠解決為過(guò)去的經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣所不能解決的問(wèn)題，以及在解決問(wèn)題上有創(chuàng)新，用新穎、巧妙的方法簡(jiǎn)捷地解決復(fù)雜問(wèn)題。為此，教師在教學(xué)中應(yīng)經(jīng)常訓(xùn)練學(xué)生一題多解和多題一解，以培養(yǎng)學(xué)生的這一能力．③設(shè)計(jì)探索性實(shí)驗(yàn)的能力。表現(xiàn)在能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)提出新穎的、切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案，并能獨(dú)立完成。對(duì)此，教師在教學(xué)中應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)、研制教學(xué)儀器，以培養(yǎng)學(xué)生的這一能力。④創(chuàng)造超出已掌握知識(shí)范疇的新思維成果的能力。表現(xiàn)在能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有理論不能解釋的現(xiàn)象以及現(xiàn)有理論的缺陷，在理論上提出新見(jiàn)解，總結(jié)出不同尋常的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，擴(kuò)大物理知識(shí)與其它學(xué)科知識(shí)相互聯(lián)系的范圍，把新產(chǎn)品、新技術(shù)引入到物理中來(lái)，等等。所以，教師在教學(xué)中應(yīng)經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生研讀并習(xí)作小論文，讓學(xué)生給出有創(chuàng)建的物理知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行小發(fā)明、小創(chuàng)造，以培養(yǎng)學(xué)生這方面的能力。

三、在課堂教學(xué)中進(jìn)行辯證唯物主義世界觀及非智力因素的培養(yǎng)

學(xué)生創(chuàng)新能力的形成是一個(gè)十分復(fù)雜的過(guò)程，除了完成認(rèn)識(shí)上的兩次飛躍外，還必須進(jìn)行辯證唯物主義世界觀的教育并注重非智力因素的培育。辯證唯物主義世界觀的內(nèi)涵豐富，主要包括：承認(rèn)自然規(guī)律的客觀性，樹(shù)立尊重事實(shí)、尊重客觀規(guī)律的觀點(diǎn)：承認(rèn)自然的可知性，樹(shù)立相信科學(xué)，反對(duì)迷信的觀點(diǎn)；承認(rèn)科學(xué)理論的相對(duì)性，體會(huì)到人類(lèi)認(rèn)識(shí)的局限性和認(rèn)識(shí)過(guò)程的無(wú)窮性，樹(shù)立為科學(xué)而不斷探索、不斷奮斗的觀點(diǎn)；承認(rèn)自然界是在不斷運(yùn)動(dòng)變化著的，樹(shù)立用發(fā)展的眼光看問(wèn)題的觀點(diǎn)；承認(rèn)自然界是辯證統(tǒng)一的，養(yǎng)成用辯證的觀點(diǎn)去認(rèn)識(shí)世界，等等。非智力因素包括：認(rèn)知成分、情感成分、行為成分，實(shí)質(zhì)上是指?jìng)�(gè)體的動(dòng)機(jī)、興趣、情感、意志等要素。

在課堂教學(xué)中，我們可通過(guò)下面途徑培養(yǎng)學(xué)生的辯證唯物主義世界觀：第一，用辯證唯物主義認(rèn)識(shí)論組織教學(xué)。在物理教學(xué)中，堅(jiān)持以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)抽象得到物理規(guī)律性認(rèn)識(shí)，進(jìn)而把規(guī)律運(yùn)用到實(shí)踐中去，體現(xiàn)了辯證唯物主義的實(shí)踐—理論—再實(shí)踐的認(rèn)識(shí)論．第二，寓辯證唯物主義思想于課堂教學(xué)之中．物理內(nèi)容富含辯證唯物主義觀點(diǎn)，教學(xué)時(shí)要善于挖掘這些素材。例如，通過(guò)“運(yùn)動(dòng)是絕對(duì)的，靜止是相對(duì)的”來(lái)培養(yǎng)學(xué)生“物質(zhì)是運(yùn)動(dòng)的”觀點(diǎn)；通過(guò)“機(jī)械運(yùn)動(dòng)、分子熱運(yùn)動(dòng)、電磁運(yùn)動(dòng)、光的運(yùn)動(dòng)、原子運(yùn)動(dòng)”等來(lái)說(shuō)明“物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式是多樣的”；通過(guò)“固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)間相互作用依存”來(lái)解釋“對(duì)立統(tǒng)一”觀點(diǎn)；通過(guò)“相距一定距離的帶有相反電荷的兩物體間的電勢(shì)差達(dá)到一定值時(shí)引起放電的過(guò)程”來(lái)闡述“發(fā)生變化的過(guò)程是量變引起質(zhì)變的過(guò)程”。第三，時(shí)刻注意進(jìn)行愛(ài)國(guó)主義教育。通過(guò)介紹我國(guó)古人在物理領(lǐng)域中的卓越貢獻(xiàn)、目前我國(guó)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和物理學(xué)研究在一些方面已經(jīng)接近或趕超世界先進(jìn)水平的事例，去增強(qiáng)學(xué)生的民族自信心、自豪感；通過(guò)介紹我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)中，特別在改革開(kāi)放以來(lái)取得的豐碩成果以及史無(wú)前例的發(fā)展速度，去教育學(xué)生熱愛(ài)共產(chǎn)黨，熱愛(ài)社會(huì)主義祖國(guó)；通過(guò)介紹當(dāng)今復(fù)雜多變的國(guó)際形勢(shì)及我國(guó)科技、經(jīng)濟(jì)、文化等各個(gè)領(lǐng)域在國(guó)際上的相對(duì)滯后，去激勵(lì)學(xué)生的民族責(zé)任心。

在課堂教學(xué)中，我們可通過(guò)下面途徑培養(yǎng)學(xué)生的非智力因素：第一，通過(guò)學(xué)生日常生活中的物理現(xiàn)象、物理學(xué)與人類(lèi)進(jìn)步的關(guān)系以及物理學(xué)家的事跡，激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，使之樂(lè)于參與創(chuàng)新活動(dòng)并從中得到樂(lè)趣和滿足，甚至終生堅(jiān)持不懈；第二，通過(guò)物理概念及規(guī)律的應(yīng)用，使學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)物理學(xué)的價(jià)值，使學(xué)習(xí)的興趣、動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)化為情感，從而具有高度的責(zé)任感；第三，通過(guò)深入研究物理規(guī)律，引導(dǎo)學(xué)生多動(dòng)腦、動(dòng)手，克服困難，使學(xué)生具有堅(jiān)強(qiáng)的意志，在創(chuàng)新活動(dòng)中，表現(xiàn)出高度的自覺(jué)性、果斷性、頑強(qiáng)性和自制性。

實(shí)施素質(zhì)教育

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