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[关键词]“90后”大学生 创新实践能力 多环节实践训练
“90后”大学生的出现有着特殊的时代背景,受网络信息化、经济文化全球化的影响,“90后”大学生的心理和思想都发生了潜移默化的变化,和上辈人之间产生了较大的差异。甚至有人说“90后”大学生是颓废的一代,他们个性张扬,言行乖张桀骜,精神匮乏,总是做出一些在上代人看来匪夷所思的事情。当习惯了衣来伸手、饭来张口的“90后”大学生,离开父母亲的怀抱,进入大学这个小社会,需要独立处世时,才幡然醒悟,脱离了家长,自己根本实现不了“自己动手”,更别提“丰衣足食”了。针对目前大学生存在的这一现状,进行了问卷调查(调查对象耿丹学院的11级、12级、13级男女生共500人),问卷调查分析结果显示,80%的同学缺乏独立创新能力和缺少实践机会。
一、“90后”大学生创新实践能力现状
在对耿丹学院500名“90后”大学生进行的问卷调查中,男女比例接近1:1,13级参与200人,12级参与200人,11级参与100人,在此次调查中涉及到的系有人文系、语言系、经管系、艺术系、机械系。通过对调查结果的数据进行分析与统计,发现“90后”大学生的群体性特征主要表现为四个方面,一是自主性与依赖性的结合体,二是个性鲜明,内心空虚,三是思维前卫、责任感弱、缺乏目标,四是认知狭隘、自身利益为重、追求功利化。从这些特征可以看出“90后”大学生在创新实践能力方面表现为虽然创新范围涉及广,但深度欠缺,虽然创新能力强,但实践能力较弱,虽然创新欲望强,但持久性差。
二、多环节实践训练的发展及现状
“大学生多环节实践训练是为高等院校通过有计划有目的有针对性的以提高学生综合实践能力、培养创新精神等以促使大学生与社会需求接轨而开展的多个方面的实践活动训练。”这是对“大学生多环节实践训练”普遍认同的一个定义,问卷调查分析表明“90后”大学生的创新能力远远高于其实践能力,在面对问题时,“90后”大学生虽然会有一些标新立异的新点子,但是想要化创新为实践,任重而道远。如果可以将优势也就是创新能力保持发扬,再通过训练改善自身劣势,也就是动手实践能力,之后将两者相结合,那么“90后”大学生的综合能力将会大大提高。
面对现在高等教育存在的学生创新实践能力问题,各高校开展实践训练项目,由于多种因素的影响,现在多环节实践训练还未得以全面开展,但就目前国内外来说,高校的训练项目还是有了一定的效果和成就。
1.国内高校多环节实践训练的成果
许多高等院校主要以金工实习这样的课程安排来提高学生的一些技能。我国高校顺应国际高等工程教育的改革趋势,在校园中建立了属于自己的教学基地,以此来培养学生的创新意识和实践能力。就社会上的反应来说,每年毕业的大量大学生仍然在技术训练方面有所欠缺。好在很多院校已经注意到了这个问题,目前也都纷纷在创立适合自己院校发展的新的实践方案。例如清华大学的工程训练注重培养学生的工程实践能力, 创建了集工程基础训练、先进技术训练、创新实践训练与综合素质训练为一体的工程实践教学体系, 达到了良好的效果。南京理工大学也为学生提供了非常优良的硬件设施,为学生在实践训练中取得进步而不断努力。在众多高校中,香港理工大学在工程教育这个领域做的是最完善也是社会认可度最高的,它的训练项目覆盖面广,项目多,最可贵的是与企业联系紧密,这样就很好的完成了把课堂搬到实践上来这一目标。
2.国外高校多环节实践训练的效果
就国外来说,由于西方工业发达国家的工程教育历史已有二百多年,德国是一个工业发达的国家, 他们非常注重对学生实践应用能力的培养。德国的工程教育强调教育与训练的一体化,例如, 本科阶段的工科院校学生学习平均在五年以上,这其中就包含着大量实践环节。而美国则是要求学生在取得硕士学位之后,需要在企业进行两年以上的专业技术培训之后,才可以成为一名真正的工程师。法国实施的是精英教育,学生在校期间便可以获得大量的实践机会。
三、多环节实践训练培养大学生创新能力的参考方案
高校学生群体有着较强的创新意识和能力,面对问题时有着独特的决解方法,在当今这个网络时代,网上随处可见他们标新立异的独特思想印记。然而,他们身上亦有着“90后”大学生的标准特征――存在惰性思想,缺乏亲身实践的能力,过于依赖现代科学技术。冰冻三尺,非一日之寒,这是中国教育制度发展的结果,也是当今网络信息化时代的负面产物。目前各个高校为了提高学生的创新实践能力在大力开展实践创新活动,实施各种活动训练方案,虽然实践活动繁多,涉及范围较为广泛,但是由于过于形式化,缺乏系统性和针对性的训练,收效甚微,创新与实践能力的培养是一个长期的过程,需要有计划、有阶段地进行。结合“90后”大学生的创新实践能力现状,借鉴目前国内外高校多环节实践训练的有效经验,为充分调动学生的积极性和创造性,进一步提高学生的创新欲望,加强其持久性,拓展学生的视野,提高学生的创新意识和实践能力,特设计方案如下:
该方案分两个阶段进行,第一个阶段注重让学生初步了解多环节实践训练的目的、意义、计划、内容,学会运用理论知识,第二阶段挑选优秀的学生参与多环节实践训练活动。
第一阶段:主要是针对刚进入校门,初步接受专业课学习的大一新生,在这一阶段,把创新实践课作为选修课程或者辅修课程,辅以学习的活动训练计划,调动学生参与的积极性。
内容:成立大学生创新实践能力培养教研室,开设多环节实践训练课程,讲授实践训练活动内容、计划、目的,让学生学会把所学知识运用于实际生活之中。同时针对现在大学生专业基础知识薄弱的问题有计划地进行整理,完善教学质量,丰富教学资源,注重理论基础知识传播的广度与深度,把专业知识与理论实践进行糅合,在校内挑选自愿者组成创新实践能力培养小组,由教研室的老师分别对不同专业的自愿者开展专业知识辅修课程培训或进行本专业外的新的领域的知识教学课程培训,经过培训后学生可在本专业领域内或在其他新的领域内独立进行新的创新,完成创新实践课程后可开展第二阶段真正的实践训练。
时间:一个学期
对象: 大一新生
目的:让学生了解多环节实践训练的计划、意义,鼓励他们积极参与,传播创新实践知识,培养学生创新思维,为第二阶段的实践训练做铺垫。
预期效果:学生能够做到敢想、敢说、敢做,使他们的创新思维达到一个更高的层次,创新能力得到突破,不断提升学生对已有知识进行创造性加工整理的能力,在原有的理论知识基础上打破常规,发表独立的见解,进行大胆的创新。
第二阶段:经过第一阶段的学习后,挑选出部分学生,组成一个团队,学校为其提供实践机会。
内容:一是学校利用校内可用资源,免费为学生提供小创业平台,例如小市场基地,仅供学生进行买卖的校内市场基地,他们可以组队或各自进行小创业,独自策划创业计划、开展营销计划,进行内部运营管理,根据创业项目、营销方式、团队组合、盈利的多少做验收结果,优胜者可获得学校的奖励或创业基金,就耿丹学院而言,利用图书馆的空闲空间设置格子铺,学生通过竞聘的方式租用格子铺做一些小的经营,学生从中既能获得一定得收益,又能得到很好的锻炼;二是学校挑选优秀学生参与到学校的基层管理活动中,让学生有一个亲身实践的机会,例如,耿丹学院成立学生事务服务大厅,设立勤工助学和顶岗实习岗位,公开招募学生助理,为全校学生办理学生证、磁条充磁、学生公交卡等各项事务,日常工作由固定老师进行统一管理和指导,学生都收获不浅;三是学校常年开放科研实践场所,提供技术设备,一些材料学生自行准备,为学生提供一个动手实践的平台,鼓励他们参加科研比赛,以实验作品或论文等形式作为验收结果,优秀者可以得到奖励;四是申请相关课题,由创新实践能力培养教研室老师组织带领学生进行社会实践活动,在社会实践中团体行动,学生各司其职,调查研究,搜集资料,分析数据,锻炼学生科研能力,增加学生社会经验,拓展其眼界,丰富其思想。
期限:一个学期
对象: 经过第一阶段培训过的大一新生
目的:为学生提供真正的实践平台,达到培养学生创新实践能力的效果
预期效果:学校为学生提供的训练平台,使校内在读学生得到一个真正的实践机会,调动学生主动参与创新实践活动的积极性。在这个阶段他们在某种程度上可以做到独立思考、独立解决、独立作业,这使他们的创新思维得到更高层次的激发,把创新与实践融合的能力得到有效提升。
四、多环节实践训练的发展前景
在谈及对待实践训练的态度时,有高达60%的学生认为应该积极参与,可见“90后”大学生的配合度还是极高的,所以多环节实践训练的发展前景是值得期待的。不管学习哪一个专业,最终都要投入到社会实践中来,所以多环节实践训练在实施过程中应该多与企业沟通结合,同时在学校建设方面,应当加大校园实践教学建设,这是十分关键的。只有这样一步一步的发展壮大,不断探索新的方案,才能让多环节实践训练发展得好而快,真正起到培养大学生创新实践能力的作用。
通讯作者:邢俐
[参考文献]
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[3]杨向荣,陈伟.大学生创新实践指导.北京:冶金工业出版社,2011
[4]罗清旭.论大学生批判性思维的培养[J].教育研究,2004,(4)
【关键词】物理实验教学;创新能力;创新意识;创新改造
传统物理实验教学,多重结果,轻视过程,重视记忆,轻视方法。导致学生缺乏创新能力,素质发展失衡。随着科学技术的进步发展,对人才的要求越来越高,创新型人才成为时代的宠儿。现阶段,传统的教学观念已经满足不了时代的需求,因此,需要改变传统演示实验的教学模式,重视探究性实验的教学,培养学生创新能力。
一、重视探究性实验,培养学生的创新能力
传统演示实验的教学模式,教师为主体,由于教师拥有较高的实验技术和教学经验,实验都能够达到预期目标,这样在学生心理上就会形成一种权威,即教师做的都是正确的,减少了对教师教授内容的质疑,课堂缺少活跃的气氛,学生缺少学习的积极性和主动性。因此,就要改变以教师为主体的演示实验教学模式,增强学生的参与度,鼓励学生实验,消除学生害怕失败的心理。即使实验没有达到预期效果,也是对学生探究能力和创新能力的一种启发。在教师的引导下实行探究性实验,给学生充分思考的时间和空间,调动学生的积极性,面对学生的质疑,教师应该给予尊重,并且积极引导学生通过一次次的实验,消除或者解除学生的质疑,并进行总结和分析,提高学生的思维能力。另外,探究性实验,也能提高学生的动手实践能力,并且通过动手实际操作实验的过程,学生能够主动地从实验中获取物理知识及物理原理,深化学生对抽象的物理原理和知识的理解。随着探究性实验次数的增加,学生能很好的体会创新带来的,逐渐产生创新思维意识和创新理念,增强实践创新的欲望,这时教师应该鼓励学生进行创新,让学生提高动手实践和创新能力,增强创新的自信心。
二、强化学生的实验方案的设计,培养学生的创新意识
实验方案在实验过程中具有指导性的作用,同时也是体现创新意识的重要阶段。教师在物理实验课堂教学活动过程中,有意识的设计一些探究性的问题,引导学生思考、分析、研究这些问题,并且使学生设计出解决这些问题的实验方案。在开始阶段,学生设计的方案一定不完善,需要教师从旁帮助学生不断的修改方案,最终在教师的帮助下,学生能够自己设计出一个可行的实验方案来。然后通过自己设计实验方案,通过合作探究等方式不断的对实验方案进行改进完善。既提高了实践能力和创新能力,也提高了对物理课程学习的兴趣,学习物理课程更为有热情。另外,培养创新型人才,需要教师不断的探索实验教学的模式,将带有科研性的教学方法和思路引入到实验教学中,鼓励学生自己设计实验方案,通过与教师、同学相互交流沟通,不断完善实验方案。这样一方面是在调动学生学习的主动性和积极性,另一方面也是在培养学生自主探究和创新的意识,在整个教学过程中,教师都应该给予学生最大限度的尊重,对学生的看法和观点给予公正的评价,不因为学生提出的观点不可实现,就给予严厉的批评,首先要给予学生表扬,再对学生的观点进行点评,启发学生继续思考,不断完善自己的思维,增强学生创新的自信心,提高创新的热情。
三、鼓励学生发散思维,对实验方法进行创新改造
在物理实验课堂上,为锻炼学生多角度看问题的发散思维能力,教师提倡学生在物理实验中,创新实验方法。学生可以通过不同的实验器具,通过不同途径和方法进行实验。这样既可以调动学生做实验的主动性和积极性,激发学生的求学欲望,也能提高学生的反应及应变能力。在不断的实验中,教师引导学生树立全局意识,在实验情景发生变化时,能够及时改变实验方法和方案,提高学生的应变能力,促进学生分析、概括等综合能力的提高。此外,还应该开始一些综合实践活动,锻炼学生的团队协作能力,强化物理知识与人们生活工作的联系,以达到提高学生综合实践能力、探究能力和创新能力的目的。综合实践活动能够使学生深入到实践环节当中,以合作探究的形式,发现问题、分析问题和研究问题,培养学生的创新意识,提高学生的创新能力。同时,在课余实践,教师和学校应该鼓励学生利用生活中的废弃物品进行实验。比如利用玻璃杯做热、力、声、光等小实验,利用废纸盒做小孔成像的实验等等。这种利用生活废弃物进行实验的方法,既是锻炼了学生的动手实践能力和创新能力,也是对物理这门学科最好的诠释,物理学科属于自然科学,源于生活实践。学生在不断的思考、分析、实验的过程中,对物理知识加以灵活的运用,对学生创造新事物起到重要的作用,为促进创造新事物打下坚实的基础。
四、总结
创新教育是响应当今时代和社会的号召,是培养学生全面发展的重要教育途径。学校是知识的海洋,能够为学生提供了充足的知识,使学生在知识的海洋中自由前行。但是传统的教育模式,课堂气氛压抑,经常使学生学习兴趣低迷,使学生不能很好地运用学校教授的知识,不能使知识成为学生自己的知识,对学生的生活学习起不到帮助。因此,学校领导和老师应该注意到创新教育对学生发展的重要性,紧跟时代步伐,积极开展创新教育。在物理实验课堂中,转变以教师为主体的教学模式,明确以学生为主体的要求,使学生真正参与到物理实验中,体会动手实践的乐趣,激发学生的创新意识。重视起探究性实验对于培养学生创新能力的重要性,采取多种实验方法的模式,鼓励学生进行发明创造。开展综合性实践活动,培养学生合作意识和探究意识,促进创新意识的觉醒。并且利用生活废弃物进行实验,开发学生的创造能力。
【参考文献】
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[2]朱良宏.浅议高中物理实验教学技巧[J].理科考试研究,2014年11期
[3]李成彬.高中物理课程改革之我见[J].课程教育研究,2013年27期
关键词:物理实验教学;中学生;创新能力
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1992-7711(2013)21-0055
《义务教育课程标准教科书・物理》(苏科版,以下简称《标准》),以全新的课程理念展现在我们面前。特别是新课程标准中关于物理实验的描述,完全不像原来的教学大纲那样单一。过去的演示实验、学生实验,甚至随堂实验、学生小实验等,在《标准》中都以“通过实验”、“通过实验探究”、“通过观察和实验”等术语提出要求,没有界定哪些是演示的,哪些是学生做的。
要认真研究如何通过实验学好知识、提高技能,如何通过实验培养学生相信科学、热爱科学和勇于创新的意识,真正落实新课程目标。但是,在实施新课标的过程中,我们发现在周围的许多教师中,由于教学思想上的惯性,残留在部分教师头脑中传统落后的教育观念和思想不能立即消除,仍然妨碍着学生创新能力的培养,影响着新课程的实施。因此,在新课程物理教学中,我们必须大力改革传统的实验教学模式,充分发挥学生思维的主动性,促进学生创造性思维的培养,提高学生的创新能力。
那么,在新课标的实验教学中应如何培养学生的创新能力呢?
一、勇于质疑
通过科学探究活动,可以逐步形成好观察、好提问、好探究的心理倾向;进而形成善于质疑,勤于思考,乐于表达思想、交流成果,并且乐于尝试创造创新活动,在自主探究中获取新知并形成良好的心理品质,最终形成较持久的科学探究的兴趣和较强的实践、探索、创新的欲望和能力。让学生在提出问题的基础上,独立设计实验,最大限度地调动学生自主学习的积极性和主动性,充分发挥学生的创造才能,培养学生的创新意识。同时,通过这种设疑、释疑的实验活动,不断激励学生通过实验、观察、讨论、模拟等探索手段提出种种假设和猜想,让学生逐步树立问题意识和创新意识,逐步掌握探索物理问题的思路和方法。
二、创设情境
物理教学要教会学生知识,不仅要求学生学会,还要学生会学、乐学。孔子曰:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”学生只有对事物有强烈的好奇心和浓厚的兴趣,才可能积极主动地提出问题,才可能在其驱使下产生穷究解决问题答案的迫切心理要求。好奇心和兴趣是创新教育的必备因素,是创新意识的重要组成部分。课堂教学的气氛如何,会直接影响教师对知识的传授和学生对知识的掌握。教师应在教学中营造一种轻松、愉快、和谐的课堂氛围,正视不同学生之间的差异,因材施教,善于发现和培养每个学生的长处,激发他们的潜能。在教学中,笔者以常见的实验知识为生长点,进行引申和延展,让学生发掘其内涵和外延,从多角度、多方位、多层次地进行创新分析,利用尽可能多的方法来设计实验方案,并对各方案进行评价,选择最佳方案,以此来培养学生创造性思维。如:测定盐水的密度。方案一:1. 用天平称出空烧杯的质量m;2. 用量筒量出50ml盐水;3. 把盐水倒入烧杯中称出盐水和烧杯的质量M;4. 求出密度ρ。方案二:(1)用天平称出烧杯和盐水的质量m;(2)倒入量筒中50ml盐水;(3)称出剩余盐水和烧杯的质量M;(4)求出密度ρ。比较两种方案,方案二最佳。因为方案一中量筒中的盐水倒入烧杯中质量减少了。因为玻璃对盐水来说是浸润的,一部分盐水附着在量筒的筒壁上,没有倒入烧杯中,所以选择方案二。这样,让学生去设计问题,去解决问题,在解决问题的过程中,不仅使学生最大限度地获得物理基础知识和基本技能,沟通了知识间的联系,更重要的是,培养了学生的创新精神。
三、加强训练
笔者在实施新课程的过程中,将部分测量或验证型的实验改成设计型实验,允许学生使用不同的器材、不同的实验方法进行实验,既发展了学生的个性,又活跃了学生的创造性思维,让他们有更广阔的活动空间和思维空间,激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望,使之达到不同层次创新能力的目标 。而学生在自己“探索”物理规律的实验过程中可以把手、脑有机地结合起来,并在实验过程中对所得信息进行仔细筛选,使学生经历思维多样化训练,活化他们的创新思维。
四、优化实验,培养探索创新能力
创新能力是一个人创新性地解决问题的能力。因此,创新教育的重要一环,就是要努力培养学生的创新能力。俗话说“授人以鱼不如授人以渔”,说的就是这个道理。大胆改革传统的实验教学模式,科学地设计实验教学程序,优化实验教学过程,实验教学方法,培养创新能力,建立起“引导探索实验掌握”的教学模式。在传统的实验教学模式中,课堂演示实验一般以教师为主体,学生仅仅是旁观者,由于教师具有较高的实验技能,再加上课前的充分准备,实验结果一般能达到预期目标,久而久之就会使学生“迷信权威”的思想,不利于创新能力的培养。如果把演示实验改为学生探究实验,教师只在旁边作一些必要的指导,这样可以充分调动学生的参与积极性,同时由于学生参差不齐的知识水平及实验技能,实验过程中很容易出现各种与结论不相符合的结果,极易引起学生对教材结论的“怀疑”。在进取心的驱使下,为了确信自己的实验结果,他们必定会反复多次地进行实验,只有当自己经过反复多次地进行实验验证后,才会消除怀疑心理。这种新的教学模式充分发挥了教师的主导作用,也突出了学生的主体地位,学生可以更加自由地进行各种自主探索实验。
因此,在实施新课标的过程中,教师不要局限于教材和教参的安排,也不要局限于现成结论,进行一些创新设计,可以有意识地将一些教师演示实验改为学生设计型的探索性实验。
1 引言
“创新是一个民族的灵魂,是国家兴旺发达的不竭动力。”这是同志对创新的评价。时代呼唤培养创新型人才,教育必须满足时展的需求。人才的创新能力培养是一个系统性工程,而创新意识是创新人才最基本的素质。中学教育是基础中的基础,承担着为培养创新人才奠定素质基础的重任。为适应时代要求,中学物理教育的中心应转移到为提高中学生的科学素质尤其是创新意识与创新能力这方面,在物理知识、物理方法、物理思想及基本科学精神上实施素质教育,使学生在现代化社会中生存,以及在进一步接受高等专业教育的过程中具有相应的创新能力和创造力。本文结合中学物理课程教学,对怎么培养学生的创新意识与创新能力进行相关论述。
2 中学物理教学中的创新意识与创新能力培养方法
针对中学物理教学中怎样培养学生的创新意识与创新能力,本节从批判性思维培养、合作性学习方式、猜想与假设的重要性、实验等四个方面分别进行相应的论述。
2.1 批判性思维培养
批判性思维是在充分理解的基础上,积极主动地以高标准自觉清晰地审查和监控思维诸要素的过程,以区分特定思维的好坏优劣,并着重指出、分析和纠正其中的缺陷,从而达到改进创新的目的,故批判性思维是培养学生的创新意识与创新能力的重要途径之一[1]。批判性思维不会随着年龄的增长而不经训练自然具有,批判性思维需要审慎持续地引导、示范与练习才会获得,而初中物理课程,无疑是一个培养批判性思维的途径。美国明确将学生具备批判性思维作为其中学科学教育的重要目标之一。我国的中小学教育虽然也认识到了对学生批判性思维的培养,但其在作为批判性思维培养重要载体的中学物理教材中的设置却显得含蓄、隐性以及不尽合理,在中学物理课堂教学中对批判性思维培养也缺乏足够有效的实践探索。可以进一步从以下方面培养学生的批判性思维,从而培养学生的创新意识与创新能力:从概念分析、定理定律与公式运用中培养学生的质疑态度;在错误评价和方案评价中培养学生的批判精神。在教学实践中,教师可以将容易混淆的知识有针对性地设计成概念辨析题,让学生经常性地辨析易混淆的知识点,不断地分析比对,促进学生掌握辨析的方法,提高辨别是非的能力,从而培养学生敢于质疑的态度。还可以根据物理课程中一些定律的适用条件来引导学生的批判性思维。
如关于欧姆定律,可以向学生发问:“把100 V的电压加在一段导体上,测得通过电流为5 A。若之后改为50 V的电压加在这导体上,测得的电流是多少?”学生回答是2.5 A。进一步提出:“是不是一定精确为2.5 A?”最后给学生指出:实际上不一定,因为通电后导体会发热,会有温度的改变,这会导致导体电阻阻值的变化,故而导致测得的电流不精确为2.5 A。
2.2 合作性学习培养学生的合作创新意识与能力
合作创新是现在科学研究不可或缺的一种实现形式。“曼哈顿计划”“阿波罗计划”“人类基因组计划”等世界上著名的创新工程无不是世界上各国、各个学科的科学家通过合作创新研究、通力合作才达到的举世瞩目的成果。我国也非常重视合作创新计划,如教育部“高等学校创新能力提升计划”(简称“2011计划”),自2012年启动实施,4年为一个周期,旨在建立一批“2011协同创新中心”,大力推进高校与高校、科研院所、行业企业、地方政府以及国外科研机构的深度合作,探索适应于不同需求的协同创新模式,营造有利于协同创新的环境和氛围。
为了适应新时代对协同创新人才的培养,中学物理教学过程中应当引入和加强合作性学习方式,课程教学中适当采用分组合作互动学习的方式完成课堂的教学[2]。将学生分配到不同的小组中,尽量保证一个小组内的学生各具特色,能够相互取长补短,彼此相互指导、相互学习。让学生去认识不同的对象,听取不同的看法,分享彼此的经验,从而使合作小组活动中有更多、更丰富的交流与碰撞,可以激发出更多、更新颖的观点,达到培养学生创新意识与合作创新能力的目的。如在教学浮力大小与液体密度、排开液体体积、物体密度、物体的体积、物体没入液体中的深度、物体的形状等因素之间的关系时,可以让每个小组不同成员分别研究其中某个因素对浮力大小的影响,再通过相互讨论不断加深自己的理解,创新意识与创新能力也在相互讨论过程中得到加强,合作协同学习与协同创新能力也得到一定的锻炼。
2.3 重视猜想与假设
牛顿说过:“没有大胆的猜想,就做不出伟大的发现。”猜想是创新的源泉,合理、科学的猜想是科学发现与创新的重要途径。假设是为了给猜想提供一个可供实践和验证的客观条件,使最初的猜想有一个可供验证的依据。具体地说,它就是猜想的深入[3]。正因为有了各种假设,才激起了学生对科学知识的无限渴望和一究到底的积极性。同时,假设也为学生提供了一个自主探究的广阔空间,为学生创新能力的培养提供了舞台。在学生探索未知知识领域时,在已有知识事实的基础上,运用非逻辑手段而得到的一种假定,是一种合理推理。猜想与假设一旦能得到实验结果的支持,它就成为科学结论。故通过猜想能切实开发学生的智力和想象力,培养学生的创新意识与能力。
在物理课堂教学过程中,教师充分利用猜想与假设,来培养学生的创新意识与能力。
1)引导学生把日常生活经验跟探索物理规律结合起来,提出猜想与假设。如在介绍重力时,可以假设:一旦人失去了重力会怎么样?如果任何物体都失去了重力的话,会导致什么后果?通过一系列的假设,加深学生对重力的理解,引发学生的创造性思维。
2)运用类比联想、类比推理、逆向思维等各种方式来引导学生进行猜想与假设。如在讲授导体电阻大小与导体的长度、横截面积、材料等因素的关系时,可以先假设许多人过隧道,什么因素能影响人的顺利通过?学生根据日常生活经验得出结论:隧道的长度、宽度及隧道是否平坦等因素。通过类比把导体看作隧道,自由电荷比作人,让学生猜想电阻的大小与导体的长度、横截面积、材料等因素的关系。教师应从多方面创造学生提出猜想与假设的有利条件,进而引发学生创造性思维,培养学生的创新意识与创新能力。
2.4 加强实验对创新意识与创新能力的培养
物理学是一门实验科学,实验是物理学的基础。物理学的概念、规律及公式等都是以客观实验为基础的。许多物理学的猜想与假设需要通过实验来验证,可以说实验是创新实现的主要手段[4]。
实验是培养学生创新意识与创新能力的一个主要途径。学生通过操作实验仪器、观察实验现象和分析实验结果,一方面使观察能力、思维能力、操作能力都得到初步的锻炼。而敏锐的观察、熟练的操作又是创造性思维得以产生的基础。故在中学物理教学过程中,应加强实验对创新意识与创新能力的培养。在实验教学设计中,既要关注学生动手能力的训练,更应从实践与思维、动手与动脑的相互联系来认识实验对培养学生创造性思维与创新能力的作用。
应着重从3个方面利用实验来培养学生的创新意识与创新能力:1)做好演示性的实验,使之生动有趣,激发学生的创新意识;2)通过学生自主设计和改进实验,优化创新思维过程,培养学生的创新思维;3)通过实验中的“败笔”,引发学生深入思考,培养学生的创新能力。
如需要测量某一盐水的密度,要求尽可能得出精确值,让学生自主设计实验方案。可能会有两种实验方案提出:
方案一:1)用天平称出空烧杯的重量m;2)用量筒量出100 ml盐水,倒入烧杯中;3)用天平称出烧杯和盐水的总重量M;4)计算出盐水密度。
方案二:1)用天平称出烧杯和已有盐水的总重量M;2)从烧杯中倒出100 ml盐水;3)用天平称出烧杯和剩余盐水的重量m;4)计算出盐水密度。
显然通过这两个物理实验都能求出盐水的密度,但从精确度上来说,两者是有差别的:方案二比方案一更准确。玻璃对盐水来说是浸润的,方案一中一部分盐水附在量筒壁上,没有倒入烧杯中,导致烧杯中盐水重量的减少;而方案二巧妙地回避了这一问题。故通过加强实验特别是学生自主实验,能够培养学生创造性思维与创新能力。
3 小结
中学物理作为中学生学习的一门主要的自然科学,在培养学生的创新意识与创新能力上起到至关重要的作用。本文结合中学物理的学科特点,对怎样在教学过程中更好地实现学生创新意识与创新能力的培养进行了初步的探讨,并指出应该加强从包括批判性思维培养、合作性学习方式、猜想与假设的重要性、实验等在内的4个方面来培养学生的创新意识与创新能力。
参考文献
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一、转变观念,尝试创新教法
培养创新能力要求教师要注重创新,要有创新激情和探究欲望,在教学中应积极渗透创新思想,通过其创造性地教学来培养学生的创新意识和创新能力。新课程下教师要转变观念,把学生作为教学活动的主体,重视实验在创新能力培养中的重要作用。尝试新的教学方法,开展探究性教学。训练学生的创新思维,塑造其个性,可以充分地开发、调动学生的潜在意识,培养其创新能力。
二、和谐激趣,诱发创新动机
和谐的教学氛围是激发课堂活力、催生学生学习动力的催化剂。在课堂学习中营造融洽、和谐的教学氛围,让学生“亲其师而信其道”,关注学生的不同特点和个性差异,可促进学生形成积极、进取的学习情绪和心态,发展每一个学生的优势潜能。
创新兴趣是创新动力的重要源泉。教师要善于结合教学内容,通过实验来激发学生的创新动机。激趣引思、学思结合,创造条件多做探究实验,增加学生的动手机会,把学习的主动权“还”给学生,让学生身临其境地探讨和解决问题,在问题的创造性解决过程中体会创新的喜悦和成功的快乐。及时维护巩固学生的创新兴趣,通过渗透人文教育、激发学生追求科学的顽强毅力和奉献精神,培养学生的创新人格,启发学生用心灵去感知创新,使直接兴趣转化为创新动机。
三、身临其境,激活创新思维
创设问题情境为学生提供身临其境的感受,可使学生以最佳状态主动参与教学活动,活跃创新思维,可从以下几个方面去创设:①运用生活事例和社会热点问题创设情境,如食品安全、科技发展新成果等。通过身边的化学,获取真实的体验,可调动学生的积极性和主动性。②设计实验提供直观性问题情境,通过设计实验带给学生惊奇和矛盾,激发起学生强烈的求知欲,形成对新知识的需求与探究。如“燃烧的条件”教学时,先以“白磷的燃烧”实验为学生提供“铜片上的白磷燃烧产生大量白烟,水中的白磷和铜片上的红磷却不燃烧”的感性材料,经对实验现象,分析得出燃烧的条件,再进一步加深理解,启发思考水中的白磷为什么不燃烧,在什么情况下可使水中的白磷燃烧,诱导学生思考并进行实验探究――白磷在水下燃烧。在燃烧条件的基础上进一步诱导学生得出灭火的原理。③在探究活动中创设发展性问题情境,通过提出假设、验证假设、由浅入深、层层递进,使学生的思维变得积极活跃。④分析实验现象发现问题,创设冲突性问题情境。化学实验中常有同一实验显示不同的现象,甚至会出现一些反常现象,恰当运用这些现象创设问题情境,可调动学生的创新思维,探究真理。