此文发《中国新课程教育教研》2017.4. 高中物理新课改背景下教学观念的转变与学生创新能力的培养 云南省昭通市鲁甸县第一中学 李才恩 邮编：657100 摘要：创新能力是人才培养的核心，高中物理在新课程实施中必须转变教学观念，激发学生的想象力，强化逻辑思维推理能力和分析解决问题的能力，培养观察能力和动手能力，创设问题情境引发探究等有助于培养学生的创新能力。
关键词：新课程 高中物理教学 教育观念 创新能力
胡总书记在党的“十七大”报告中明确指出，一个国家创新和竞争力的关键在于人才，在于教育。要努力营造鼓励创新的环境，使全社会创新智慧竞相迸发、各方面创新人才大量涌现。要全面推进素质教育，不断促进人才培养模式的创新，不断提高各级各类教育的质量，培养数以亿计的高素质劳动者、数以千万计的专门人才和一大批拔尖创新人才。创新教育就是以创新精神和创新能力为基本价值取向，使学生在系统地掌握学科知识的同时发展其创新能力。我国著名的教育家陶行知先生在其《创造宣言》中提出：“处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人。”新课程对高中物理课程提出了培养学生创新能力的要求，本课题对如何在高中物理新授课中培养学生的创新能力进行了研究。
创新能力包括敏锐的观察能力、创造性的想像能力、创新的思维能力。学生只要在学习过程中有新思想、新观念、新设计、新方法等，都可以称之为创新。 在实施高中物理新课程、培养学生物理创新思维能力的过程中，我们的研究就不再抽象和空洞了。根据实践研究，笔者认为在高中物理教学中培养学生的创新能力可从以下几个方面去操作。
一、激发学生的想象力
想像是创造力的基础和源泉，没有想像，就没有创造。在教学过程中，我们不但要鼓励学生独立思考，还要让学生扩展思维，发挥想像，培养他们的创新能力。
教师可根据物理学科各章节的不同内容，设计一些问题和情景，通过启发和引导，让学生想像、思索，进行想像力训练，并充分挖掘教材中的可探索成分，让学生主动学习和探索，不断提高学生的创新意识和创新能力。
二、创设“问题情境”引发探究
新课改理念下的科学探究对培养中学生的创新能力起着重要的作用。科学探究的最基本最重要的要素之一是让学生提出问题，而提出问题就要注重“问题情境”的创设，由此来激发学生积极的探索欲望，引导学生发现问题和提出问题。
问题是引发创造性思维的起点。教育家苏霍姆林斯基说过:“如果教师不想方设法使学生进入情绪高昂和智力振奋的内心状态，就急于传授知识，那么这种知识只能使人产生冷漠的态度，而不动感情的脑力劳动就会带来疲倦。”由此可见，教师应该给学生创设一种探究的氛围、一种探究的情境，引发学生好奇心是激发学习积极性和培养创新能力的有效方法和手段。
创新总是在面临问题时产生的，创新始于疑问。课堂教学中教师不只是教材内容的讲授者，还应该成为问题的“制造者”。教师所要做的是创设高质量的问题情境，启发思维，引导探究，促成问题的解决，同时达到培养学生创新思维能力的目的。情景引发问题，问题意识又会激发学生强烈的学习愿望。爱因斯坦说:“我没有特别的天赋，我只有强烈的好奇心。”没有强烈的问题意识，就不可能激发学生的求异思维和创造性思维，从而也就无从发现、无从提问、无从探究。不同阶段都可以提出问题，如独立思考后，模仿后，深入钻研后，创意猜想后，实验评估后……
学生的创新意识要靠教师来唤醒，能提出问题是创新的开始，发现问题是提出问题的前提，只有发现问题才可能提出问题。课堂教学的事实也表明：只有当学生被设计的课堂情景所感染，或思维进入预定的问题情景之中时，才能取得预期的效果。因此，教师无论是在教学的整体过程中，还是在教学的某些细微环节上，都应十分重视问题情景的创设，使学生进入问题“探索者”的角色。这样才能唤醒学生的创新意识，挖掘学生的创新潜能。 三、注重物理知识的发生、发展过程，让学生感受创新情景，经历创新过程物理规律从问题的产生到规律的形成、丰富和发展过程本身就是激动人心的创新过程。从亚里士多德当初对力的认识“力是维持物体运动的原因”，到伽利略理想斜面实验推翻了亚里士多德统治物理学近二千年的权威，形成了“力是改变物体状态的原因”的正确认识，到牛顿通过实践和理论的完善，总结出牛顿第一定律。让学生重新经历科学研究的过程，经受科学家不受权威限制的创新精神的震撼，又学习了科学研究的方法，让学生体会到创新其实并不遥远。
四、强化逻辑思维推理能力和分析解决问题的能力
能力的培养教学中要注意通过归纳、演绎和类比掌握逻辑推理方法，要使学生掌握应用数学为语言和推理论证的工具，提高学生的逻辑思维能力。教师要有意识地设置一些思维训练的问题，有目的地培养学生应用物理模型分析和解决实际问题的能力。
在科学方法教育实施过程中，教师不但要对教材进行深入钻研，挖掘教材中的科学方法，而且还要不断总结积累有关科学方法，并将其渗透于教学过程之中，使学生逐步掌握这些方法，进而运用这些方法大胆地去解决实际问题，提高创新能力。
如在“牛顿第一定律”这一节中，伽利略所用的理想实验方法是一种非常重要的方法。爱因斯坦对这一方法的评价是:伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法标志着物理学的真正开端，伽利略最大的贡献并不仅仅是推翻了亚里士多德的观点，而是他为物理学的发展指明了方向。教师在教学过程中应对诸如此类的方法介绍一下其历史背景和发现过程，剖析一下科学家们的思维方式等，使学生真正了解其精髓。掌握这些方法，同时感受这些方法的美妙之处以及科学家们对科学事业的创新精神和情感态度，可加深学生的印象，并对其以后进一步学习和研究其他实际问题有一定启迪作用。再如控制变量法是物理学中常用的一种方法，这种方法的特点是:当一个物理量与几个物理量有关系时，我们先研究这个物理量与某一个物理量的关系而把其他的物理量控制住。在教学中学生理解这个特点不难，而关键是让学生运用它解决实际问题。 再如:边长为a的正方形导线框放在按空间均匀分布的磁场内，磁场的磁感应强度B的方向与导线框平面垂直，B的大小随时间按正弦规律变化B＝Bmsinωt，则框内最大感应电动势Em =？ 解法一本题若直接按法拉第电磁感应定律求解，则必须用到求导数求磁通量的变化率进而计算感应电动势； 解法二若能联想到导线框在匀强磁场中匀速转动时，从中性面开始计时导线框内磁通量变化规律Φ＝Φmsinωt与本题相同，其中Φm＝Bm a2，ω=2π/T，则由此求解切割磁感线的最大感应电动势Em=2πBma2/T应是本题的解，可见按物理规律实质寻找等效物理模型，借助物理模型满足的规律得到问题的解决，这是一种重要的解决问题的途径，在创新能力培养中不容忽视。
牛顿第二定律的推导过程我们采用的是控制变量法，而这方法学生在初中就已经学过，所以在此我们只是起个引导作用，让学生利用控制变量法自己去设计实验，充分体验科学探究的过程。当学生获得成功的喜悦后，再遇到类似的物理问题，如库仑定律的推导、向心力公式的推导、洛仑兹公式的推导时，他们就能联想到用控制变量法去解决这些问题。此外，整体法、隔离法、类比法、等效法、模型化法、极值法、假设法等都是物理学中非常重要的方法，用它们解决问题时，都要给学生说明它们各自的特点、使用条件，针对不同的方法设计一些实际问题，让学生自己去解决，真正理解其中的奥妙，逐步掌握这些方法，把它们变成自己的东西。这样随着知识和方法的增多，就能激活学生的思维，提高他们的创新能力 五、充分发挥非智力因素的作用
兴趣是人们积极认识某种事物或关心某种活动的心理倾向；信心是指向某种目标的心理倾向：毅力是指按既定目的克服困难，以调节内外活动的一种倾向，这些倾向都是和一定的情感联系着的。因此，作为物理教师就应该竭尽心智，通过各种方式和途径培养学生学习物理的兴趣，树立坚定的信心，培养坚强的毅力。只有具备强烈的兴趣、必胜的信心、坚强的毅力，才能在物理实践中提高自身的创新思维能力。
六、改变教学方法
在教学过程中利用多媒体和网络创设情境，拓宽见闻，必要的时候进行动画演示，调动学生学习物理的积极性。引起学生兴趣，从而提供创新的前提。
根据物理学科及物理教学的特点，我们把物理教学中的课的类型主要有三种：实验教学课，知识教学课和习题教学课。
（一）实验教学课
物理实验教学的方式主要有三种，即演示实验，学生实验，课外实验。
1、演示实验
所谓演示实验是指教师在讲授知识的过程中为配合教学内容而演示给学生看的实验。因此主要是使学生获得感性认识，培养观察能力和思维能力，引起学习兴趣，同时也能对培养学生的实验操作能力起一定的示范作用。为了确保演示实验成功，并取得良好的实验效果，课堂演示实验要首先做好准备，力求演示的现象清楚，并配合必要的说明和讲解。
2、学生实验
学生实验是物理实验教学的一种重要形式，是培养学生实验能力，掌握实验技能，使学生受到物理学研究的实验方法的初步训练的主要措施。进行学生实验教学要做到以下几点：
第一、努力创造条件，开出物理教学大纲中规定的所有实验。
第二、关于实验能力的培养要具体落实，要明确要求，严格训练，逐步做到由学生自己设计实验方案，进行实验操作并完成实验报告。
第三、实验中要及时给学生以具体指导，巡回检查，及时发现并帮助学生解决操作中的问题，纠正实验上的错误。
3、课外实验
这种实验是物理实验教学的补充形式，可作为实验作业布置给学生，也可作为建议，由有兴趣的学生自愿进行。
（二）知识教学课
物理基础知识中最重要最基本的内容是物理概念和物理规律。教好物理概念和物理规律，并使学生的认识能力在形成概念、掌握规律的过程中得到充分发展，是物理教学的重要任务。
物理概念和物理规律的教学，一般要经过以下四个环节：
1、引入物理概念和规律
这一环节的核心是创设物理环境，提供感性认识。概念和规律的基础是感性认识，只有对具体的物理现象及其特性进行概括，才能形成物理概念；对物理现象运动变化规律及概念之间的本质联系进行研究归纳，就形成了物理规律。因此教师必须在一开始就给学生提供丰富的感性认识。常用的方法有：运用实验来展示有关的物理现象和过程、利用直观教具、利用学生已有的生活经验以及利用学生已有的知识基础等。
为形成概念、掌握规律而选用的事例和实验事实，必须是包括主要类型的、本质联系明显的、与日常观念矛盾突出的典型事例。例如，在进行“杠杆”教学中，关键在于弄清“力臂”的概念。教师在选择事例时，必须包含力的作用点不垂直于力的作用点到支点的联线这一情况。
2、建立物理概念和规律
物理概念和规律是人脑对物理现象和过程等感性材料进行科学抽象的产物。在获得感性认识的基础上，提出问题，引导学生进行分析、综合、概括，排除次要因素，抓住主要因素，找出一系列所观察到的现象的共性、本质属性，才能使学生正确地形成概念、掌握规律。例如，在进行“牛顿第一定律”教学时，其关键是通过对由演示实验和列举大量日常生活中所接触到的现象的感性材料进行思维加工，使学生认识“物体不受其它物体作用，将保持原有的运动状态”这一本质。但是这一本质却被许多非本质联系所掩盖着，如，当“外力”停止作用时，原来运动的物体便归于停止；恒定“外力”作用是维持物体匀速运动的原因，等等。因此，教师必须有意识地引导学生突出本质，摒弃非本质，才能顺利建立牛顿第一定律。
3、讨论物理概念和规律
教学实践证明，学生只有理解了的东西，才能牢固地掌握它。因此，在物理概念和规律建立以后，还必须引导学生对概念和规律进行讨论，以深化认识。一般要从以下三个方面进行讨论：一是讨论其物理意义，二是讨论其适用范围和条件，三是讨论有关概念和规律间的关系。在讨论过程中，应当注意针对学生在理解和运用中容易出现的问题，以便使学生获得比较正确的理解。
4、运用物理概念和规律
学习物理知识的目的在于运用，在这一环节中，一方面要用典型的问题，通过教师的示范和师生共同讨论，深化活化对所学的概念和规律的理解，逐步领会分析、处理和解决物理问题的思路和方法；另一方面，更主要的是组织学生进行运用知识的练习，要帮助和引导学生在练习的基础上，逐步总结出在解决问题时的一些带有规律性的思路和方法。
（三）习题教学课
习题教学，也是物理教学的一种重要形式。在讲述若干重要概念和规律，或者在重要的教学单元之后，一般要安排以解题指导为中心的习题课，及时而有重点地进行复习和解题训练。要上好一堂习题课，重要的是根据教学要求和学生程度，选编好例题和习题，认真研究教学方法，把复习讲评、示范解题和学生练习等组成一个有机的整体。
以上我们对物理教学中最重要的三种课型，即实验教学、知识教学和习题教学进行了初步分析，物理教师必须把握好这三种课的教学。 在高中物理教学中培养学生的创新能力有很多方法，我们在教学中应结合每个学生的特点，加强学法指导，教会学生如何根据自己的特点有效地控制学习过程，养成独立作业的习惯，提高一题多解的能力。一套适合学生自身的行之有效的学习方法，不仅能提高学生的创新思维能力，而且也使学生终身受益。中下生的创新思维能力总体上要比优等生差一些，尤其应重视对他们的培养，发展其特长，挖掘其潜力，以提高他们的物理创新思维能力。在物理新授课中培养每一个学生的创新能力，还有很多笔者没有考虑周全的地方，有待其他研究者继续探索。 |
