物理教学中学生创新能力的渐进培养研究

　　五、注重科学探究，培养创新能力

　　《物理课程标准》将“科学探究”列入课程目标，并明确指出：“科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一。”科学探究作为一项新的教育内容和教学方式，它的总目标很明确，就是培养学生的科学探究能力，培养学生实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神，以及通过科学探究来培养学生的参与意识、关心社会与关心生活的意识等。

　　探究性学习是对原来物理教学方式的一个补充，它是物理课程中的一种新的形式，它强调科学概念、科学方法、科学态度三者的综合，强调学生在探究活动中的经历、体验和感悟。因此，可以克服片面执行“讲授法”的做法，有助于物理学科课程扬长避短，有助于加深学生对科学、技术和社会关系的认识，有助于发展学生对科学技术的兴趣和爱好，有助于扩大学生的知识面，有助于促进学生的自主性发展，从而达到素质教育的目标，为学生的终身学习打好基础。物理课程中的科学探究活动可分为两类：一类是课堂内的探究活动；另一类是课堂外的探究活动。

　　1．课堂内的探究活动

　　课堂内的探究活动主要由教师根据学生的认知水平和已有的知识基础，与学生一起精心设计探究方案，指导学生在课堂内按设计的计划进行。课堂探究内容的选择一般应注意以下几个方面：①内容应是物理课程的核心知识，对培养学生科学素养和发展学生的科学思维具有重要的价值；②内容的难度要适合学生的年龄特点和认知水平；③内容要能激发学生的好奇心和求知欲，要有驱动力。

　　例如：在“探究影响导体电阻的因素”的活动中，学生经过教师的引导猜想出导体的电阻大小可能与导体的横截面积、长度、材料有关，如果在研究过程中，横截面积和长度同时改变，得到电阻的大小也改变，这个改变是由于长度还是横截面积造成的，是不能确定的，如何才能使实验的结果说明横截面积是否影响导体的电阻呢？这就需要实施控制变量的实验，即横截面积以外的所有量都保持不变，只改变横截面积，得到的结论才能说明与横截面积的关系。经历这样的探究过程，学生从中认识到在实验探究中要有目的地控制和改变自变量。

　　又如，光把世界打扮得如此美丽动人，使我们每天都能看到五彩缤纷的世界，但光是如何传播的，我们却说不大清楚，为了“探究光的传播路径”，需要借助烟雾或乳状的溶液来显示光的传播路径，在这个探究过程中，学生可以体会到如何“化隐形为显形”的实验方法。再如，我们生活的地球周围空间存在着磁场，可我们看不见、摸不着，为了说明这种特殊物质的存在，需要借助小磁针的转动来认识磁场的存在，这种方法是通过磁场对放入其中的磁体有力的作用的性质来认识磁场的。通过经历这样的实验，学生学会了一种认识物质的方法，即在研究看不见、摸不着的物质时，可以借助其他的物质或借助物质的某种特性（如物体之间相互作用的结果）来研究。

　　2．课堂外的探究活动

　　课外探究活动一般是在教师的指导下，主要由学生自主设计探究计划，学生主动开展。

　　课外探究内容的选择，应该注重：①物理知识的应用。如在学习了温度计之后，可以制作简易温度计，通过制作过程，了解刻度划分的方法。再如学习了简单机械后，可以尝试制作搬运重物上楼用的“爬楼车”，通过这些活动使学生学习如何运用知识解决实际问题。②课内学习内容的延伸。如在学习了光的折射现象后，对于不同介质对光的折射情况是否相同、清晨看到日出时太阳在地平线以下还是在地平线以上等问题，学生常表现出较强的探究欲望。为此我们可以组织学生利用课余时间对该物理知识进行较深入的专题探究，可以从模拟实验的角度进行，也可以从理论论证的角度进行，由学生自己确定。再如，晶体熔化的实验误差较大，可让学生通过探究产生较大误差的主要原因，从而提出改进实验方案或改进实验装置的建议。③与物理知识有关的与其他学科综合的应用。如环保方面的问题、能源方面的问题、保温性能的问题等。另外还须注意的是选择研究的题目不宜过大，针对性要强，使学生易于操作。

　　在选择课外探究内容时应该倡导学生从生活和学习中自己发现问题，可以采取类似“征求意见箱”的形式设立一个“探究问题箱”，鼓励学生把生活中或学习中的点滴问题写出来，投到“探究问题箱”中，定时汇总，向学生公布，并结合学生实际能力水平、条件支持等实际情况集体讨论确定哪些内容探究价值较高，再由学生根据自己的兴趣选定探究课题，自行组建小组，进行探究。教师可定期检查学生方案的实施进展情况，定期组织学生进行交流。

　　六、创设创新教育的大环境

　　如果从教育教学的全局来考虑，创新能力的渐进培养阶段是这样的：

　　课堂创新教学环境的构建→学校创新教学环境的构建→开放的创新教学大环境的创设。

 　因此，我们还必须注意创设创新教育的大环境，使之与创新能力培养相适应。物理教学应该是一个开放的教学体系，教师要注意物理学发展的最新动态并把它及时地反映在平时的教学之中，如华裔物理学家屡获诺贝尔奖、中国载人航天技术的重大突破等，这类内容极易激起学生的爱国热情，并能转化成为他们创新活动的动力。物理教学要从课内扩展到课外，从校内扩展到校外，要加强与其他学科的交叉渗透，将一些关系密切的学科内容加以融会贯通，加强学科创新能力之间的有效迁移，以提高学生综合应用知识、创新性地解决实际问题的能力。也就是说，各学科教学之间应加强联系与合作，使学生的创新能力达到整体渐进提高的目的。为了充分发挥学生的创新潜力，学校要采取措施构建创新教育环境，如为学生提供自主性、首创性和个性化表现的机会；合理安排课程，为学生创新才能的发挥留有余地；对学生的创新成就进行奖励等；要在校园中形成浓郁的崇尚创新、尊重创新人才的气氛等。

　　创新能力的培养也需要学校、家庭和社会之间的相互协调，教育者要努力创设学校、家庭、社区三位一体的创新教育大环境，使学生能够处处感受到创新的气息，以创新的心态去学习和生活。

 　21世纪创新人材的培养是世界教育发展的主流，创新教育既关系到学生个人的可持续发展，更是国家和民族发展和进步的需要。培养未来人的创新能力的历史重任责无旁贷地落在我们每个教师的肩上。虽然创新能力的培养是一项复杂的工程，绝非一朝一夕之功，要想使学生在校期间就能培养出惊天动地的创造发明也是不现实的。但却可坚信，只要我们以高度责任感，持之以恒地重视探索培养，她必定见效于学生未来的创造性工作、学习和生活之中。

　　注释：
　　①摘自：叶平．“探究性学习的理论与实践”《创新教育》（山东）2002年第1期

　　参考文献：

　　1．中华人民共和国教育部制．《全日制义务教育物理课程标准》（实验稿），北京师范大学出版社  2001．7
　　2． 怀化市教育科学研究所编印．《创新教育理论与实践》2001．6
　　3．朱永新、杨树兵．“创新教育论纲” 《教育研究》1999年第8期   
　　4．《新课程教学法》（中学卷．初中物理） 中央民族大学出版社  2002．4
　　5．李正坤．《中小学教改实验指导》 湖南科学技术出版社  2001．10
 

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