学生创新能力及综合素质的培养

学生创新能力及综合素质的培养历史进入了二十一世纪，知识经济已从地平线冉冉升起，适应时代要求的教学改革散发勃勃生机，培养学生创新能力和综合素质的课堂教学具有强大的生命力。江泽民同志曾指出：“创新是一个民族的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力；创新的关键是人才，人才的成长靠教育。”物理学科知识结构层次分明，思维方式极具逻辑性，物理课堂教学对培养学生的综合素质和创新能力，有着其他学科不可替代的作用。时代之召唤，责任之使然，使得“如何在物理课堂教学中培养学生的综合素质和创新能力？”这一研究课题摆在每一个物理教师面前。为此，笔者结合自身的教学实践，谈谈在物理课堂教学过程中培养学生综合素质和创新能力的一些认识及做法。一、变“教”为“导”，营造“要学”气氛，创设探索情境，激发学生思考、探究问题。教师的职责主要不在于“教”，而在于指导学生“学”；不能满足于学生“学会”，更要引导学生“会学”。对学生不只是传授物理知识，更重要的是激励思维，便“教”为“导”。要启发学生善于学习，勤于思考，勇于创造，特别是要促进学生积极进取、自由探索、有所创造的发展。教师的首要任务在于创设激动人心的问题情境，营造一种生动活泼的“要学”气氛，使学生形成探求创新的心理愿望和性格特征，形成一种以创新的精神吸取知识、运用知识的性格，帮助学生能够创造性的应对环境的变化。为学生创设探索情境，提出探索的问题，可采用问题情境法，通过创设与教材内容有关的情境，利用各种条件，把学生带入情境，让他们在情境中产生各种疑问和设想，引导他们在亲身体验中探求新知，开发智力潜能；或采用探究发现法，创设一个精彩的“发现情境”，营造出一个可供学生积极探索的创造氛围。教师精心铺设台阶，调控引导，把学生引向设疑——实验探索——分析发现——解决问题的主动学习过程中去。让他们动脑、动手、动笔，以发现者的姿态进行角色活动，充分领略学习主人的充实感，体验到获取知识、迈向成功的欢乐。这样既可激发学生学习物理的兴趣，又可培养学生独立思考、自行研究问题的精神，使学生的综合素质、创新能力得以提高。如在“电阻定律”教学中，上课伊始，我便向学生宣布：“这节课，你们都是物理学家，摆在你们面前的研究课题是：《导体的电阻与什么因素有关？关系怎样？》你将怎样研究？你需要什么仪器？设计什么样的电路？”学生们经过思考后，便各抒己见，结论、方案五花八门，待讨论、争辩后得出一些初步结论和可行性方案……我采用的教学模式是:创设一个问题情境——学生讨论——得出初步结论——学生实验——分析实验现象——得出结论——课堂讲练——课后练习。二、重视学法指导，提倡方法教育，提高学生自学能力。学生是学习活动的主体，教师要使学生学好知识、综合素质和创新能力得以提高，除了想方设法调动学生积极地、能动地参与之外，更应使学生学会参与、学会学习、学会研究、学会创新，这就要求教师在课堂教学中重视学习方法指导，进行方法教育。物理教师在教学时不仅要传授知识，更要教给学生学习物理的方法及物理学家们发现问题、研究物理问题的方法等，培养学生的自学能力及综合素质。在引导学生积极获取正确概念、规律的同时，使学生自觉的体会研究物理问题的一些基本方法，如等效法、模型法、类比法等，这对提高学生创新能力极其重要。一个好的物理教师，不是在教物理，而是激励、指导学生自己去学物理，即要授人以渔而不能只是授人以鱼。学习方法指导是多方面的，如：阅读方法、听课方法、记笔记方法、记忆方法、灵活变换题目方法等等。教会学生阅读对提高学生自学能力是重中之重。苏霍姆林斯基说过：学会学习首先要学会阅读。“一个阅读能力不好的学生，就是一个潜在的差生，如果在学校里没有教会他迅速阅读，他日后学习、工作中就会遇到无法克服的困难。”课本是学生赖以学会学习的读本，阅读是学生获取知识的重要手段，指导学生阅读课本是培养学生自学能力的重要方法。我在指导学生阅读教材、进行自学时是有层次的。第一层次是预习，给预习提纲，指导学生学会逐字逐句的阅读，理解其中的关键语句，然后逐段阅读，要求学生总结出每一段“段意”，并理解、归纳出全节的重要知识点,目的是让学生学习阅读方法。第二层次是指导学生学会整理笔记、比较、归纳知识，形成知识体系；根据所学知识，结合生活实际，设计理论联系实际的物理问题，培养学生独立解决问题的能力；第三层次应该让学生学会独立获取信息，并且将新信息与原有知识结合，主动提出自己的见解或解决问题的方法，提高解决问题的能力，能独立获取知识是创新能力的质的飞跃。三、启发丰富猜想，激发创新欲望，培养创新意识，提高创新能力。牛顿指出“没有大胆的猜想，就做不出伟大的发现”，在物理课堂教学中，尤其是在实验教学时，教师要保护学深的好奇心，解除学生对错误的恐惧，不断激励学生通过观察、比较、归纳、类比等探索手段，提出种种假设和猜想，激发创新欲望。在物理实验教学中，以物理学史上著名实验和演示试验为切入点，引导学生体会：物理学发展史上，物理学家为了探索物理世界的奥秘，曾运用科学实验发现了一个又一个规律，不仅实验结果极具价值，更值得学生学习的是实验本身那些精巧的设计、独到的方法、深刻地分析。如伽利略斜面试验，杨氏双缝干涉实验，α粒子散射实验等。引导学生去追溯物理学家思考研究的源头，通过分析、归纳实验的设计思想，找出实验中要解决的重点和难点以及解决的方法，探究设计者完成这一实验可能的思维方法和过程，给学生相应的创新思维的熏陶，培养他们的创新意识。利用探索性试验，在学习科学家的探秘思路和方法的同时，使学生树立创新的自信心，使学生创新思维处于活跃状态，激发学生的创新欲望。学生在自己“探索”物理规律的实验过程中，可以把动手和动脑结合起来，锻炼和培养自己的创新能力。我在教学时，选取合适的需要探索的问题作为实验内容，利用新旧知识间的联系提出需要解决的问题，并设计一系列有针对性、启发性的问题作为铺垫，引导学生在运用知识的探索过程中有所创新地解决问。如“验证牛顿第二定律”、“研究平抛运动”、“验证波意耳定律”、“研究电磁感应现象”等实验都可以进行这方面的尝试。思想实验（在一定实验事实基础上，利用逻辑推理的思维过程将实验充分理想化）是理想过程实验，具有逻辑推理思维过程，是进行理论研究的一种重要手法，构思和完成思维实验需要高度的创造性。例如伽利略的“斜面实验”和“落体实验”。前一个实验推翻了亚里士多德关于“力是维持物体运动的原因”的论断；后一个实验，应用逻辑的方法，驳倒了亚里士多德关于“重物下落得快，轻物下落得慢”的错误论断。实验的理想化教学，对培养学生逻辑思维推理能力、深层次研究问题的能力和创新思维能力有重要作用。在实验教学中，教师要引导学生在运用知识探索过程中有创新的解决问题。可在实验原理的理解、实验器材的选取、实验方法的改进、实验操作、实验现象的观察、实验数据的处理、实验故障的排除、实验结论、实验误差产生原因及减小措施等一系列环节中，及时地对学生导思、导趣、导法，让学生在相对独立的氛围中完成，以达到培养学生创新能力之目的。在进行“波意耳定律”一节演示实验教学时，我运用了以下引导问题：a.实验中那些条件要控制？b.如何保证气体质量一定？c.如何做到温度不变？d.如何测量气体的压强和体积？e.压强与体积关系怎样？f.实验中引起误差的原因是什么？g.如何减小误差？学生思维活跃，回答积极，创新精神得以体现。四、鼓励标新立异，注重发散思维训练，增强学生勇于创造之进取精神。在神圣的科学殿堂中，能占有一席之地的，大多是一些标新立异、独辟蹊径者。要想标新立异，必须破除“常规思考”心理障碍，避免受先前“定式的”影响。伽利略在亚里士多德的“力是维持物体运动的原因”、“重物下落得快，轻物下落得慢”的错误观点笼罩、盛行的时代，标新立异才可能提出“物体的运动不需要力维持”、“物体的轻重不同，但可能下落得一样快”的正确论断；哥白尼能在“地心说”统治下，提出“日心说”观点，自然也离不开标新立异。为培养学生的创造意识，教师应高度重视学生自信心的培养，对学生思维中的合理因素，及时肯定、鼓励。对爱提“怪”问题的学生，不轻易否定，沙里淘金，发现并表扬它们的闪光点；对学生的奇思怪想要热情回答，尽可能提供实验验证；对部分学生在实验中的标新立异做法不轻易“扼杀”，认真指导他们进行科学分析，扬其精华，弃其糟粕，决不能使学生宝贵的创新精神夭折。发散思维是创造性的核心。为培养学生的创新精神和创新能力，在教学中应注重对学生进行发散思维训练。如可用悬念法、故事结尾设想法、创造性复述法、观察想象法对学生进行发散思维训练；在物理习题教学中可以采用一题多解、一题多变、一题多问、一题多联的训练，锻炼学生的发散思维能力。我经常对学生新颖别致的解题方法称赞不已，以鼓励学生发展自己思维的独特性；欢迎学生对老师的解题方法提出质疑，表扬学生的解法超过老师，让学生感到创造的成功，从而增强他们自强不息，勇于创新的进取精神。第三次全国教育工作会议以后，“创新”成了最具时代特征的教育主题。这就要求物理教师在传授物理知识和技能的同时，更要注重对情境的创设与营造、对学生学习方法的指导……，促使学生综合素质及创新能力得以提高。