教材,不只是知识的载体,其中也包含着物理知识的探索和形成过程,研究问题的思维方式和方法.物理学的发展史就是一部创新的历史,物理学在发展过程中每前进一步都是一种创新活动.许多重要规律的发现,既包含着物理学家探索知识的坎坷经历、深入思考和仔细研究,更显示出物理学家们非凡的创造思维和科学的研究方式.教材为我们提供了培养创新能力的好素材,在教学中应予以充分的重视和利用.因此,教师还应不断发掘教材中列举的许多司空见惯的问题,习以为常的现象,包括“观察与思考”,“实验与思考”,“读读想想”,“算算想想”,“阅读材料”等,只要我们从培养学生创新能力的角度去认识、去思考,就能发现、领悟教材中蕴含着许多能够培养学生创新能力的内容.
首先,利用教材中的常规内容,如“牛顿第一运动定律”、“欧姆定律”、“阿基米德原理”等进行创新教育,打破“创新”的神秘感,启发学生创新意识、培养学生的创新精神和能力。教材在“牛顿第一运动定律”的揭示中,展示了物理学研究的方法:让小车从同一斜面的同一高度静止滚下,使小车在水平轨道上初速度相同──控制变量法;平面越光滑,小车运动距离越大──推理法;平面无摩擦,小车匀速直线运动──理想化方法.在“欧姆定律”的教学中,学生学习了电流、电压、电阻三个物理量,明白了它们的各自物理意义后,让学生“想一想”、“猜一猜”:这三个量有何关系?怎样用控制变量法来研究它们之间的关系?如何用实验来研究?学生在有限的时间内要考虑器材的选择、电路的设计、实验的步骤、数据的记录和处理,然后学生根据数据分析总结出欧姆定律.在这里,学生学习的过程就是在思考、观察、体验欧姆当年的探索过程.一个重要的规律就这样被发现了.学生也同样分享到了当年科学家在发现这一规律时的惊讶与喜悦.在“阿基米德原理”教学中,针对大多数学生都十分喜欢物理实验,对物理实验有强烈的好奇心,都愿意亲自动手做一做的特点,我把教材中的演示实验改为学生实验探索,让学生从金属块全部浸没和部分浸没两种情况入手,通过自己的实验探索,得出浮力大小与排开水的重力相等的关系,从而总结出阿基米德原理.这种通过自己做一做发现物理规律的方法,既满足了他们的好奇心和求知欲,又使他们从中体会到成功的乐趣.
其次,利用教材中“思考”、“想想”、“猜猜”等,来培养学生的创新思维.牛顿说过,“没有大胆的猜测,就不会有伟大的发现.猜想,也是一种创造性的思维形式.古今中外,任何科学学说的出现,起初都是大胆的猜想,如十七世纪人们提出的“分子”概念;卢瑟福的“原子核式模型”;1820年奥斯特发现了“电生磁”的现象后,法拉第反过来猜想,既然“电生磁”,能否“磁生电”?经过十年的探索,他终于获得成功,这一发现成为人类发现史上的一大壮举;英国物理学家瑞利通过测量,发现由空气中取得的氮的密度是1.2572kg/m3,从氨中取得的氮的密度是1.2505kg/m3,这微小的差别,瑞利猜想,是否有别的什么?通过研究,他发现了化学元素氩,因此获得1904年诺贝尔奖.所以发掘教材的“猜想”因素,鼓励学生大胆猜想,是培养学生创新能力的重要途径.我在教学中结合教材的有关内容,有机渗透,适时提出“在匀速行驶的列车上立定跳,向哪个方向跳得更远”、“永动机可否制造”、“科拉顿为什么跑失良机”等问题,让学生去思考、探索.布置学生写“假如没有摩擦”、“假如没有惯性”的小文章,让学生充分的想象.
基础教育中的创新,尤其是对初中学生来说,就是利用已有的知识(基本概念和规律),对面临的事物和问题,提出自己的新观点、新见解、新关系,提出解决问题的办法,甚至包括习题的新解法.这种创新,和科学家、发明家“从无到有”、“惊天动地”的那种意义上的创新是有区别的,甚至是微不足道的,但这种创新,哪怕是一个小小的火花,它可以发展,可以壮大,可以燎原,这种创新和实践的内在功底,必将在日后的生活和工作中显示出巨大的作用,创新教育的任务就是运用科学的方法开发每一位学生的创造性资源,充分展示每一位学生的聪明才智,从而培养一大批富有创造性和开拓精神的新型人才.为此,笔者认为:教学中,教师应多看看学生的成绩和优点,多注重学生思维中的合理因素并及时鼓励、精心呵护学生中时而进发的创新思维火花.
修改后的沪科版初中物理教材,加强和充实了“过程领域”和“应用领域”,增加了学生实践活动,为培养学生的创新能力提供了丰富的内涵.教师应充分发掘和利用教材中的创新内容,不断激发学生中蕴藏着的巨大创新潜力,使学生的素质得到全面提高.
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