直面钱学森之问,培养学生创新能力:培养学生的创新能力

　　创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。著名的钱学森之问：“为什么现在我们的学校总是培养不出杰出人才？”，拷问着我们一线教学的老师。学生是创新教育的承担者与体现者，是创新教育的主体，作为一名物理教师，在教学实践中，必须树立创新意识，转变教学观念，充分发挥学生的主体作用，把启迪学生思维，培养学生创新能力，始终贯穿于课堂教学中的每个环节，调动学生的主动性和积极性，使学生主动地进行探索，创造性地解决问题和掌握知识。
　　一、构建和谐氛围，树立学生的创新思想
　　美国心理学家罗杰斯认为：“成功的教学依赖于一种真诚的理想和信任的师生关系，依赖于一种和谐安全的课堂气氛”。传统的教学普遍存在着“为应试而教，为应试而学”的倾向，一节课里，老师苦口婆心地讲，学生沉闷地听，反复机械地练习，耗费了大量的时间和精力，严重地扼杀了学生的主动性、积极性和创造性。这种应试教育的教学思想根深蒂固地影响着老师们的教学观，也影响着素质教育的全面实施和高素质创新人才的培养。
　　因此，教师在课堂教学中，要不断更新观念，树立创新思想，在教学中把学生当作研究者、合作者，真正将教学的重心从“教”转到“学”上来。要善于“用热心去鼓励学生，用爱心去感化学生，用耐心去帮助学生”，以赢得学生对教师的喜爱与信任，从而创造出一种民主、平等、亲切、合作的教学氛围，这种氛围有利于消除学生胆怯和依赖心理，使学生无拘无束地充分表现自己，善于表达自己的思想、认识和情感，点燃渴望求知和善于表现的星星之火，有效地培养学生的创造思维。
　　教师还要善于开发学生的思维潜能，随时了解学生在课堂教学的实际需要，善于倾听学生的意见，了解并尊重学生的合理要求，注重民主教学方式的应用，如讨论法、交流法、小组合作等方法进行学习，这些方法能集思广益，既有利于学生间的相互交流，学习别人的长处和优点，又能使学生始终保持积极向上的乐观情绪和努力探求再获成功的强烈愿望，进而促进学生创造性品质的形成。
　　二、巧妙设置疑问，激发学生的创新灵感
　　“学起于思，思源于疑”，教师巧妙设置疑问，能激发学生认识、分析、解决问题的欲望，学生有了疑问后才能引起他们寻找问题的动机，才会思考问题，才能有所发展、有所创造，从而开阔学生视野，拓宽知识领域，并激发起学生认知、分析、解决问题的欲望。教学时，教师要根据课的实际，鼓励学生勇于思考、敢于疑问、善于回答，从而培养学生探究学习的兴趣。如：进行《运动的相对性》教学时，教师可设置疑问：“我们的教室是运动还是静止?”“在讲台上走动的我身上的钮扣是运动还是静止?”等问题。这时，学生七嘴八舌、议论纷纷，有的这样判定，有的那样说法，学生探究学习的兴趣程度可想而知。然后，教师结合学生所学的知识，进一步提出问题：教室相对地面来说好像一动不动，其实它随着地球“坐地日行八万里，巡天遥看一千河”。身上的钮扣相对地面是运动的，相对身上的衣服是静止的。可见，静止并不是绝对的，而是相对的，通过教师的巧妙设问，学生众说纷纭，相互启发，学生明白了这样的道理，要描述物体的运动，必须先选定参考系，而不同的参考系，物体的运动状态的描述就可能不同。
　　当然，在课堂上面对学生的疑问，教师应给予充分的肯定，保护其积极性，让学生带着问题走进课堂，进行交流讨论，教师则应当堂巡视指导解决疑难问题，引导学生拓宽思路，将讨论引向深入，从而培养学生动脑、动手、动口的良好学习习惯，激活学生的创造灵感，为学生进行创造性活动提供保证。如学完“超重与失重”这一节后，有一个学生提出疑问：处于失重状态人造地球卫星中的宇航员用测力计称物体，物重为零，而在月球表面用测力计称量物体时，其物重是地球表面称的六分之一，众所周知，月球也是地球的一颗卫星，也处于完全失重状态呀？为什么会有不同的情况呢？提出这个问题，说明这些学生善于前后联想，勇于动脑筋。教师要给予热情的肯定，并启发学生进行分析、交流、讨论，让他们也有一种愉快的心情，享受获得成功后的欢乐，以激励其学习物理的情感，创造最佳求知情境。
　　三、创设学习情境，训练学生的发散思维
　　美国心理学家吉尔福认为，发散性思维是指“从给定的信息中产生信息，其着重点是从同一的来源中产生各种各样的为数众多的输出”。在构成智力教育的各要素中，思维能力的培养占据着核心地位。发散性思维强调通过联想和迁移对同一个问题形成尽可能多的答案并寻找多种正确途径。在物理教学过程中，教师要为学生提供展示创造性思维能力的机会，加强发散式思维训练，帮助他们开阔思路，丰富想象，变被动学习为主动学习，提高学习质量。
　　中学生思维敏捷、有强烈的求知欲。当他们围绕着一个中心问题不断进行连贯构思时，创造思维和抽象逻辑思维就会处于优势地位。学生就能从不同方面、不同角度、深层次地观察问题、分析问题和解决问题。教师在课堂教学中，要不断创设良好的学习环境，发展学生的思维。如：在进行“动量”教学时，教师可向学生提出问题：茶杯掉在水泥地上容易摔碎，而掉在泥地上不容易碎，这是为什么呢？这些现象都是我们非常熟悉的，但要解释这些现象却有一定的困难。通过创设这种启发式的、辐射性的问题情境，使学生产生期待心理，激发学生的学习动机，保持强烈的学习欲望与兴趣。
　　又如，我在讲“牛顿运动定律”时，我让学生做这样一个实验：找一瓶矿泉水，瓶内有一个空气泡，让学生突然使瓶加速向前运动，请观察空气泡相对瓶的运动方向。开始学生一致认为应向瓶的后方运动，但结果学生却发现空气泡向瓶前运动了。于是有个学生马上提出：为什么空气泡向瓶的前方运动了？如果空气泡换成木块或铁块，结果将怎么样呢？学生大胆质疑的精神让人惊喜，我真庆幸我创设了很好的探究学习情境，激发了学生的发散思维，引燃了学生创新火花。
　　四、优化教学方法，插上学生的想象翅膀
　　创造想象是教学过程中的重要因素，应贯穿于教学的始终。想象是发现、发明等一系列创造活动思维的翅膀。学生是教学的主人，教是为学生的学服务的。教师在教学实践中要鼓励学生自主质疑，大胆想象，保护、发展和培养学生的想象力，教师应让学生感到进行大胆想象，智力冒险是合理的，创设各种形式的课堂形式引导学生创新思考，如以讨论、辩论等形式，使学生各抒己见，想人之所不想，见人之所不见，做人之所不做。从而优化学生的创新心理环境，激发他们想象的冲动，联想的新颖，思路的开阔。每一堂课，都给学生一个“自由”的空间，让他们大胆的想、问、辨。
　　教师在课堂教学中，必须不断优化教学手段，创建以学生为主体的教学方法，最大限度地培养学生的创新意识，挖掘创造潜能。如：直观教学法，物理情景通常是通过实物、图形、模型等形象化的东西创设的，在物理教学中，特别应当重视挂图、课本插图和教学简笔画的应用。挂图和课本插图中有原理示意图，如力的合成图示、绳波的形成等；有情景示意图，如水波的干涉图样、运载火箭升空、布朗运动现象、失重等。这些挂图和插图集趣味性、科学性、形象性于一体，它们所描述的物理现象和原理对青少年具有强烈的吸引力，学生认真看后，结合他在这方面的生活积累，会产生联想和遐想。又如，实践操作法。在学完《电磁振荡、电磁波》这一章后，我利用学科活动时间，举办半导体收音机原理及电路结构专题讲座，许多学生对这部分内容发生了浓厚兴趣，主动到无线电商让购买有关元件，按照电路图自己组装简易收音机，教师则给以引导、辅导、指导，学生在最佳的情景中，一起主动地学习，积极地研究，既促进了学生独立思考的能力，又起到了共同参与的特殊作用，而且有效地使学生的参与意识和能力也得到进一步的发展，达到较好的教学效果。
　　又如：在光学习题课的教学中，教师引出一道题目：为了从坦克内部观察外界情况，在坦克壁上开一个小圆孔。将一块圆柱形玻璃嵌入其中，圆柱体轴线与坦克壁垂直等厚。已知玻璃的折射率为n，坦克壁厚为d，圆孔半径为r，坦克内的人通过这块玻璃能看到外界的角度范围是多大？当学生思考的时候，大部分学生都认为把眼睛放到玻璃中间观察，视线范围最广，这种理解是错误的。那么，如何引导他们得出正确的解题思路呢？我列举了这样一个例子：看！窗外有什么东西？这时候，他们都把目光转到窗户上，我示意他们随意走动，并选择好观察角度。然后，我就跑到教室外面，站在正对着窗户的走廊上，同学们都很好奇，不知道我要做什么？然后我开始往左移，并让学生随着我身影的移动而观察其中的变化，此时站在窗户中间的同学慢慢的看不见我的身影了，若要看到我就得往右移，且头部要靠在窗棂，眼睛贴着玻璃上。后来，我又跑到最右边，他们得跑到左边才能看到我，此时他们很快明白了一个道理：要想看得最广、最多，人应站在两边缘处的位置，而不是站在正中间位置。
　　这种创新因素的设置，不仅激发了学生主动、积极地探究学习的乐趣，克服物理课堂的枯燥无味，也激活了学生的想象创新思维，为学生创新学习注入了活力，提高了学生的听课效率。
　　五、改进实验教学，培养学生的创造思维
　　在传统的实验教学过程，课堂演示实验一般以教师为主体，学生仅仅是旁观者，被动地观察着实验现象，在学生分组实验中，学生也经常是“照单抓药”，局限于书本的实验器材，按部就班于书本规定的实验步骤，在上述实验教学模式培养下，学生往往会失去了探究欲望和创新意识，创新能力的培养也无从谈起。多些随堂或探究实验，不是只让学生的注意力停留在使他们感兴趣的现象和事物上，而是引导他们逐步深入、扩散思维，增加学生动手机会，调动学生的学习积极性，学生由原来的“观众”变为“导演或演员”，让他们在探索与实际操作中品尝成功的喜悦与失败的遗憾，培养其创新意识和实践动手能力。
　　如让学生用身边的简单器材做实验，容易使学生感到物理就在身边，研究物理并不神秘，因此老师可以用可乐瓶、易拉罐、饮料吸管、胶带等生活中常见的物品来做物理实验，而且一个简单的物品可以做多个实验，激发学生创新热情。如可乐瓶就可做多个实验，就能诠释多个实验现象和原理。采用简单的器材还容易突出实验的物理原理，而不为器材复杂的结构所干扰，因此能获得更好的效果。麦克斯韦在评价简单仪器时曾经说过：“这些实验的教育价值往往与复杂程度成反比，学生用自制的仪器虽然经常出毛病，但他却会比用需仔细调整的复杂仪器学到更多的东西，仔细调整的仪器学生易于依赖，而不敢拆成零件。”比如在验证单摆摆动过程中机械能是否守恒的实验中，如果用光电计时器来测量小球某个位置的瞬时速度，学生绝大多数时间用来熟悉仪器的安装、使用，调整光电门的位置，而忽略我们实验的目的是机械能守恒的验证，采用剔须刀片在某位置紧贴小球割断摆线的方法，器材虽简单，但体现了抛体运动和单摆运动的整合思想，学生完全理解这种思想，很容易地就接受了这个实验方法。
　　总之，在新课程背景下，在涌动着创新源泉的氛围下，要培养出创新人才，教师要先创新自己，打破传统教学中教师负责“教”，学生负责“学”的教学观念，以学生的发展为目的，努力创设使学生独立探索、发散求异的教学情景，鼓励学生自由发表独创见解、热烈讨论的课堂气氛，尽可能为学生提供创造时空，不断培养学生发现问题和提出问题的创新能力。
　　（责任编辑：陈巧云）