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優(yōu)化物理課堂 培養(yǎng)創(chuàng)新能力
摘 要:創(chuàng)新是時代的要求，是當代中學生必備的素質，而學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，與威力課堂教學是相輔相成的。本文將結合物理課堂教學，闡述如何對學生進行創(chuàng)新能力培養(yǎng)。
關鍵詞：優(yōu)化課堂 培養(yǎng)能力
由于我國基礎改革的迅速深化,對課堂教學的要求越來越高。精心組織課堂,講究教學策略,激發(fā)學生興趣,誘導學生探究,啟迪學生思維,培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力,是搞好物理教學的關鍵。由此，優(yōu)化課堂極為重要。
一、巧用實驗激趣，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。
物是一門以實驗為基礎的，物理實驗綜合了實驗原理、設計思想和方法、實驗操作和觀察、數據分析處理等多個方面的知識和能力。同時實驗最能引起學生的注意力，激發(fā)他們的學習興趣。教師最好設計一些探究性、開放性的實驗，在教師的適度引導下，通過學生動手動腦，發(fā)現問題，解決問題。不但構建了知識，提高了實踐能力，還培養(yǎng)了學生的創(chuàng)新能力。
1.為了學生有更多的動手機會，強化學生的感性認識，培養(yǎng)學生的實際操作能力和細致的觀察能力，把部分教師演示實驗和課外小實驗改為學生課堂實驗，增加學生自己動手的機會。把課本中一些原理和方法比較簡單、儀器易取易讀的演示實驗改為堂上實驗是比較有效的方法。例如，我在高中物理教學中，把“用彈簧秤研究作用力與反作用力的關系”（試驗本第一冊圖5-9）、“平拋運動的豎直分運動是自由落體運動”（試驗本第一冊圖6-13）、“觀察擺動機械能守恒的實驗”（試驗本第一冊圖9-23）、“單擺簡諧振動圖象”（試驗本第一冊圖11-4）等實驗全部改為課堂學生小實驗，讓學生自己動手獨立操作，通過認真觀察和思考得出結論，實踐證明，這樣一方面使學生由被動手獨立操作，通過認真觀察和思考得出結論。實踐證明，這樣一方面使學生由被動學習變?yōu)橹鲃犹剿�，大大地調動學生學習的主動性和積極性；另一方面也直接培養(yǎng)了學生的實際操作能力，細致的觀察分析能力，和自我解決問題的能力，比單純由教師演示實驗的效果好得多。
2．把部分驗證性實驗改為探索性實驗，培養(yǎng)學生勇于探索、敢物實踐和善于創(chuàng)新的精神，既探求科學的精神。驗證性實驗一般是在對研究對象有了一定認識之后，根據已知的理論，對一些現象過程的存在、原因或檢驗其是否正確而設計的實驗，它在實驗目的、方法、原理方面起到了示范性作用，但不利于創(chuàng)新精神和能力的培養(yǎng)。我在物理教學中嘗試將驗證性實驗改為探索性實驗，在實驗思想上進行創(chuàng)新設計，讓學生充分動腦、動手，發(fā)揮學生的學習主體作用，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新性思維和意識。
如在高一物理“牛頓第二定律”一節(jié)教學中，我進行了如下創(chuàng)新設計：①把演示實驗改為學生實驗，定性研究小車的加速度與哪些因素有關，并引導學生用分析法出小車的加速度與小車質量和所受外力有關。②鼓勵學生猜想加速度與質量、外力三者間的定量關系。③運用較精密的氣墊導軌進行定量測定實驗，利用傾斜導軌上的滑塊重力的下滑分力代替砂桶的拉力，研究滑塊質量不變時加速度與外力（改變導軌的傾斜度來改變外力）的關系，借助多媒體電腦軟件自動出加速度和外力的數值，這些數據在大屏幕電視上顯示出來；保持砂桶重力（近似認為是滑塊受的外力）不變，改變在水平導軌上滑塊的質量，研究加速度與質量的關系，同樣利用電腦軟件得出不同質量時應加速度的數值。并啟發(fā)學生根據實驗數據采用“比值法”或“作圖法”直觀得到“質量一定時，加速度與外力成正比；外力一定時，加速度與質量成反比”這一結論。④引導學生應用理論思維，推導出牛頓第二定律。⑤進一步引導學生應用“特殊”→“一般”的科學思維方法得出牛頓第二定律的更一般表達式F合=ma，并由“一般”→“特殊”導出F合=0時，物體處于平衡狀態(tài)這一結論。這種以學生操作和思維活動為主的教學設計，增大了課堂容量，加強了實驗的探索功能，從定性的研究到利用教學媒體進行比較精密的定量探索，突出了實驗的設計思想，展現了知識和規(guī)律的發(fā)現形成過程，對學生大膽實驗，主動探索物理規(guī)律起到了積極影響。
二、引導自行探究，培養(yǎng)創(chuàng)新能力
我們在實踐中出了"設疑激趣、指導探究、啟發(fā)思維、評價總結、應用遷移"的五環(huán)節(jié)課堂教學模式，在引導學生自行探究的活動過程中培養(yǎng)其創(chuàng)新能力方面作了一些初步嘗試。
1. 設疑激趣，提出假說
布魯納說過："學習的最好刺激乃是興趣。"因此，在教學中教師首先要創(chuàng)設情境，制造"懸念"，放手讓學生觀察、實驗、思考，讓具體的事物、有趣的自然現象緊緊吸引學生，激活學生思維，多而使他們產生強烈的探究欲望。
比如在《物體的熱脹冷縮（二）》教學中，課伊始，我便對學生說："咱們用塑料瓶和硬幣做一個游戲，"講清游戲規(guī)則后，學生們懷著好奇心開始玩，不大功夫，只聽學生驚喜地叫道："呀，硬幣跳起來了！""還‘撲撲’地發(fā)出聲音呢！""硬幣為什么會跳起來呢？"我不失時機地問："你認為是怎么回事呢？"提出一個開放的發(fā)散思維的問題，學生的情緒一下子活躍起來，對這個問題作出了種種假設：可能是水槽中的熱氣將它頂起來了；可能是塑料瓶受熱膨脹將硬幣頂起來了；可能是瓶內的空氣將它頂起來了；可能是硬幣上的水變成水蒸氣要往外跑，所以把硬幣頂起來了……。發(fā)散思維是創(chuàng)造活動的起點，這一學習活動，既促進了學生積極思維，又能形成下面探究學習的動機。
2. 指導探究，豐富感知．
實踐、探索的過程是創(chuàng)新的過程。要讓學生去創(chuàng)新，就必須放手讓他們自己實踐，勇于探索。如何保證學生能夠圍繞中心問題進行實踐、探索呢？在于教師提供有結構的材料。所謂有結構的材料，是指這些材料在使用時能揭示自然現象間的某種關系。
如《物體的熱脹冷縮（二）》教學中，我給學生提供這些實驗材料：燒瓶、帶直（彎）玻璃管的膠塞，紅墨水、肥皂水、滴管、毛巾、軟塑料瓶、瓶蓋、汽球、飲料盒、膠帶、水槽、熱水、冷水。讓學生熟悉這些材料后，根據思考提綱自行設計實驗方案。由于準備的這些材料緊緊圍繞揭示"氣體的熱脹冷縮"這一主題，從課堂教學效果看，各個組都設計出了比較理想的方案：有的用汽球套在塑料瓶上，放入熱水和冷水中實驗；有的先把塑料瓶捏癟，蓋好蓋，再放入熱水和冷水中實驗；有的用膠帶把飲料盒的口封住，放入熱水和冷水中實驗；有的用燒瓶和帶玻璃管的膠塞，用手捂和包冷毛巾實驗；有的將紅墨水用滴管滴入玻璃管放入熱水中，，但紅墨水流了出來……學生在足夠的時間內充分地實踐和 探索，獲得豐富的、初級的、創(chuàng)新的感性體驗，為進一步研究和深入認識打下基礎。當然，學生的這些行為，對平常人來說是極其普通而簡單的，可對小學生，自己找出來，不能不說是他們創(chuàng)造活動的結晶，"行雖微而旨趣遠"，是學生創(chuàng)造精神的表現。
3. 啟發(fā)思維，討論探究
學生獲得足夠的感性材料后，教師要引導學生整理、加工事實，進行思維加工。
(1) 整理事實，以說促思
學生獲得的感性事實是比較混亂的，缺乏條理性。教師引導學生通過語言把各自收集到的事實以及對事實的看法進行相互交流，活躍學生的思維，充分發(fā)揮他們的想象力、創(chuàng)造力。如在《物體的熱脹冷縮（二）》教學中，有這樣一個討論片斷：一個學生答："飲料盒 放入熱水中，盒鼓起來了，放入冷水中，又癟了。"另一個學生馬上反駁到："我們組的飲料盒放入熱水中鼓不起來。"這時，我插話到："你們兩個組的實驗條件中�熱水中�相同，但出現了不同的現象，是不是盒子的原因呢？"接著引導兩組同學對飲料盒 進行比較，結果發(fā)現鼓起的飲料盒口被密封了，沒有鼓起的口開著，宣布完這一發(fā)現后，又有同學立刻說："沒有封口的飲料盒里的空氣從口上跑走了。"這樣，通過對事實材料的引導、梳理，強化了學生的認知過程，并使創(chuàng)造實踐活動取得創(chuàng)造性成果。
(2) 研究事實，思維
在學生整理事實時，教師見機提出問題，挑起矛盾，巧妙地促使學生發(fā)表不同意見，將討論的中心置于學生之中，使學生結合自己和別人收集的信息，進行分析、判斷、歸納、甚至爭論，從而找出其中的。如在《彈性》一課教學中，學生對收集到的事實進行整理后，一個學生答："我發(fā)現皮筋、彈簧……橡皮泥有彈性，木塊……沒有彈性。"三個同學同時反駁："不對，橡皮泥沒有彈性"我適時引導："說說你們的理由。"學生立刻說："橡皮泥雖然能捏扁、搓長，但松手后它還是扁的、長的，不能再變成原樣。"……這樣，學生在不同意見的發(fā)表與爭論中，用自己的語言概括出科學結論，這符合從感性到理性，從具體到抽象的認識過程。同時，學生的創(chuàng)造性思維得到了充分的鍛煉。
4. 評價總結，歸納達標
通過前三個環(huán)節(jié)的活動，學生得到了信息與思維的結果，教師對小組和個體的整個學習活動進行鼓勵性評價，使學生體驗成功的喜悅，將假說上升到結論、規(guī)律。如《物體的熱脹冷縮（二）》中這樣設計："剛才同學們和老師的實驗都成功了，說明我們只要掌握了設計實驗的要領，都能設計出成功的實驗。通過這些成功的實驗，我們發(fā)現了什么？"
5.應用遷移，釋疑解難
用科學的過程也是進行創(chuàng)新的重要環(huán)節(jié)。因此，教學的最后一個環(huán)節(jié)，我有目的地引導學生將所學知識運用于實踐中，以達到擴展所學知識，發(fā)展創(chuàng)造能力的目的。如《物體的熱脹冷縮（二）》中這樣設計：(1) 解釋：（A）游戲中硬幣跳舞現象。（B）為什么夏季自行車胎不能打太足的氣？（C）鐵軌這間為什么要留有空隙？（D）兩根電線桿之間的電線，為什么冬季繃得比較緊，夏季比較松？ (2)處理：（A）踩癟的乒乓球怎么能鼓起來？（B）怎樣將塑料管迅速套在鐵棒上？
總的來看，在探究式五環(huán)節(jié)教學中，通過教師的精心指導，學生自己發(fā)現問題，自己提出問題，自己解決問題，創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力得到了充分發(fā)展。
：
1．高等教育學會組：《中國教師手冊》，首都師范大學出版社
2．喬際平：《物理創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)》，首都師范大學出版社
3．田世昆：《物理思維論》，廣西教育出版社1996年版
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