物理教学与创新教育

物理教学与创新教育江泽民总书记说：“创新是一个民族进步的灵魂，国家兴旺发达的不竭动力。一个没有创新能力的民族，难以屹立于世界之林”。素质教育的核心就是培养学生的创新精神和探索能力，着眼于提高整个国民素质。这就要求我们教师要改革传统教学，在教学中求“新”，求“变”，以新的教育理念、教学模式、教学手段来激发学生学习的兴趣，培养他们的创新精神和实践能力。1发挥学生的主体作用长期以来，教师的教育教学观念受我国几千年传统教育教学观念和“应试教育的影响，课堂教学中教师只管自己怎样教，很少研究学生如何学，把学生当成被动吸收、贮藏知识的容器，挫伤了学生的学习积极性，新世纪要求我们教学的目的不仅要给学生传授系统的物理知识，而更重要的是发展智力，培养学生创新能力。学生的学习地位、心理素质决定着学习活动和学习效果。学生的学习地位是学生主体性的体现程度，影响着学生主动参与学习的积极性；心理素质包括智力因素和非智力因素两个方面。教学实践表明，就大多数学生而言，智力差异不是悬殊。因此，教学改革的关键应是更新观念，教师应该进一步摆正教师和学生的关系，确立学生是学习主体的意识。课堂教学中教师要把学生看成是学习的主人，发展的主体，创设一个和谐、轻松愉快的教育环境，为进行创新教育提供有力气氛。例如，在学习“伏安法测电阻”时，传统的教法是老师告诉学生电压表、电流表有一定的内阻，然后通过分析和实验得出结论，什么时候应该用“内接法”，什么时候应该用“外接法”测电阻可减少实验误差。教师讲得多做得也多，学生都能听得懂。可是过一段时间后或考试时，有些学生又觉得伏安法测电阻没有必要考虑选用“内接法”或“外接法”，即选用任一种方法测试，其结果都一样。原来学生头脑中存在着初中学习时建立起来的两个前概念：①电压表总可以看作开路；②电流表的电阻总是可以忽略不计。要消除学生错误的前概念仅靠老师纠正是不行的，必须设法使学生的思维产生冲突，促使其认知结构发生共组与改造，通过顺应和同化过程，扩充认知结构的建构。我们可给学生两个阻值较大的电阻(如分别是3KΩ和5KΩ)、电源电压为6V的蓄电池及若干导线，要求学生将两个电阻串联起来接入电源，用电压表分别测各电阻两端的电压及总电压，看一看测量结果有什么特点。学生觉得这实验很简单，结果早已知道。当他们看到自己测得的数据会感到很惊奇，学生的思维产生冲突。这时老师提问，实验结果为什么有U＞U1+U2这样的结论?!学生在激烈的思维冲突中，认识到电压表有一定的内阻，对被测电路是有影响的。同理，可以让学生体会到电流表也有一定的内阻，实验时对电路有影响。那么，用电压表和电流表测不同电阻时对测量结果有什么样的影响呢?对一个具体的电阻如何选择测量电路呢?学生的积极性和主动性激发起来了，老师就让学生猜想—实验—思考，再自己得出结论。将学习的主动权归还给学生，力争最大限度地为学生创造主动听讲，积极思考，动口、动手的机会和环境，促使学生在物理学习过程中保持主动状态。只有这样，才能充分发挥学生的主体作用。2还给学生主人的权利a.还给学生课堂的参与权，就是在课堂教学中尊重学生参与一切学习活动的权利。课堂教学中通过“四让”来实现：即①让学生在教师指导下，认真阅读教材，进行自学；②让学生在自学的基础上主动提出问题，教师鼓励启发学生质疑，提出解决问题的办法；③让学生主动参与小组或班组讨论；④让学生自己完成实验探索规律。b.还给学生课堂练习的选择权，就是在课堂教学中给予学生自主选择练习的权利。依据学生学习基础和接受能力的差异，注意设计弹性作业，让学生根据自己水平来选择。这样，一方面能解决“优等生吃不饱”的问题，另一方面又解决了“后进生吃不了”的问题。c.还给学生课堂“安全”的权利，就是在课堂教学中给予学生自由想象，发表自己观点和方法的权利，允许学生出错。对于学生的错误，教师要鼓励启发学生讨论分析自我纠正或请同学协助解决，绝对不要批评，让学生感到安全平等，思维就会更加活跃，创新的灵感就会被激发。d.还给学生的评价权，就是在课堂教学中给予学生自我评价和互相评价的权利。自我评价要求学生对自己的各个方面做出一个客观的判断。这一过程是一个学生自我反省的过程，总结经验过程，从而也是自我提高的过程。经他人评价，要求学生在科学分析的基础上做出合理、公正的推理和判断，这一过程能体现出学生的主人翁地位，增强学生的主人翁责任感。同时，还能增进学生之间互相了解，体现学生之间相互帮助合作的精神。在课堂教学中还给学生参与权、选择权、安全权、评价权是发挥学生主体性的体现。只有还给学生这四种权利，才能使学生的主体性贯穿于整个教学过程的始终。3改革教学过程在教学中能否有效地组织起学生学习的实践活动，学习活动时间的长短、活动方式、活动的效果，学习主体性发挥的程度，在很大程度上取决于教师的课堂教学设计。如果在课堂教学设计中没有考虑到学生是学习主体，没有考虑学生的学习活动，就不会有活动的时间和空间安排，学生的学习活动和学习主体地位的确立只能是一句空话。因此，在教学过程中，教师的课堂教学设计应由设计如何教转变为设计学生如何学，这是课堂教学发挥学生主体性的前提条件。学生主体性教学立足点是把学生真正当作学习活动的主体，为学生的学而设计并操作。传统教学设计，整个教学过程中教师是活动的主体，学生始终处于被动的地位。学生主体性教学的效果是体验知识规律的获得过程，学生会学知识，提高了能力，培养创新能力；传统教学的效果是学生接受了知识，会做习题。创新能力包括创新的想象能力、思维能力和实践能力。要创造就要有实践，尤其是实验。比如学生在做“验证碰撞中的动量守恒”实验时，书上的方法是在斜槽末端小支柱上放质量较小的被碰球，这就要求用卡尺测小球的直径，再分别确定两小球的平抛起点，这样做麻烦，且小支柱消耗动量，使实验误差较大。在做完此实验之后，我可以专门安排一节课，引导学生对实验进行改造和重新设计：把被碰球放在斜槽末端，去掉小支柱，这样入射球与被碰球都从同一点(斜槽末端)平抛，这样就不需要测小球直径，简化了实验，这样的实验对他们有很强的吸引力。演示实验、学生实验、设计性实验都可以为学生造成动手的好机会，使其手之所演，目之所视，耳之所听，鼻之所嗅，心之所想融为一体。这样做，①可以加强理解，②可以增强记忆，③可以提高兴趣。所以在平时教学过程中，要重视实验教学的功能，还应想方设法自制教具，改造实验，加强设计性实验，真正把学生推向教学，让他们在实践中受到锻炼。这样学生才能学得生动活泼，参与得有趣有味，才能充分发挥他们的聪明才智，在学习中参与，在参与中学习和提高。4优化学习过程学生只有在学习过程中充分发挥自己的聪明才智和创造性才能将知识学牢、学活，将其转化为能力。教师在教学过程中，要善于把握学生的学，善于发现和培养学生学习的创新能力。学生的学作为课堂教学的主要部分，应从以下几方面去发现和培养。第一，培养学生的观察能力，激发学生的好奇心。培养学生的观察力，首先要有明确的观察目的和科学态度，其次要培养观察兴趣和好奇心，在此基础上教会学生观察的方法，引导学生根据不同的观察目的和任务，选择不同的方式方法去观察，同时要让学生记录观察的结果及分析整理观察材料的方法，要鼓励学生提出在观察过程中发现的特殊问题。要善于对比不同次的观察结果，这样才能把观察真正落到实处。在学习原子物理时，学生都知道原子核的结构是通过上百次的观察α粒子的散射实验才从极少数的几次观察结果所得到的。同样卢瑟福用α粒子轰击氮原子核的实验发现了新粒子的产生，为了证实这种粒子是质子，英国物理学家布拉凯特在充氮的云室里做了这个实验，拍摄了两万多张云室照片，从中发现8条径迹产生了分叉，后来才发现分叉后的细长的径迹就是质子。其次，是要鼓励学生提出不同的问题，老师在传授教材知识的同时要设置一些情境使学生能从不同的角度分析问题。居里夫人实现了原子核的人工转变后，费米标新立异地用中子而不是α粒子去轰击原子核，结果一举成功，同样获得同位素。教学组织者一定要高度重视学生自信心的培养，要多看学生的成绩和优点，肯定学生的某些特长，改变以往对学生的评价方法。学生在学习过程中，要勇于质疑，学起于思，思源于疑，疑则诱发探索，从而发现真理，老师要组织学生积极争辩，各抒己见，陈述矛盾。学生要大胆质疑，教师要勇于解疑。再次是要创设条件培养想象力。开普勒在总结出行星三大定律前，并没有实验能证实三大定律的存在，在前人的基础上加以想象，应用“理想实验”得