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在物理教学中设疑激思发展学生创造能力的探索
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在物理教学中设疑激思发展学生创造能力的探索
作者:赵侃    资源来源:网络    点击数:    更新时间:2005-7-28
发展学生创造能力的探索
赵侃
在中学物理教学中实施素质教育的目标是培养具有较高科学素质的人才,它主要体现在培养多方面的能力上,在诸多能力的培养中,创造能力是核心。因此培养学生的创造精神、发展学生的创造能力,可谓是面向21世纪的物理教学的中心工作和重要任务。那么我们在中学物理教学中怎样才能启迪学生的创造精神、发展创造能力呢?笔者认为:在物理教学中设疑问难、激发学生思考是培养和发展学生创造能力的一种重要而有效的方法。下面结合教学实践,介绍笔者在中学物理教学中设疑激思、发展学生创造能力的探索。
一、善设疑难,以疑激思,是发展学生创造能力的重要方法。
古人云:“学贵有疑”,“小疑则小进,大疑则大进。疑者,觉悟之机也。”疑,就是疑问。疑,既是积极思维的表现,又是探索问题的动力,也是发明创造的钥匙。而在教学中善于设疑,就能把学生的思维器官充分发挥起来,达到激发思考、启发思路、发展智力的目的。因为一旦学习上有了疑问,并在不断的疑问、质疑、解答中得到发展,那么,学生的学习就必然会得到不断的长进。英国科学家、哲学家卡尔·波普在他所概括的科学发展的“四段图式”中,以“科学问题”的提出作为开始,以新的“科学疑难问题”的发现作为转折。他认为科学并非始于观察,而是始于科学问题,正是疑难问题激发人们去观察、去思考,从而启动了科学探索的创造机制,激活了科学家的创新思路。因而在中学物理教学中要善于提出一些似是而非的问题来引起学生思考,激起疑难,启发思路。
例如在“摩擦力”一节的教学中,教师一开始就提出一个有趣的问题激起学生思考:“把一只100千克的铁球放在地面上,用一只蚂蚁之力能不能把它推动?”
问题一提出,学生就哄笑起来:“推不动!”
“如果地面非常光滑呢?”
“也推不动!”仍有几个学生肯定地说。
这个答案正确吗?老师不急于做出判决,而是让学生看看课文,好好思考一下。
几分钟后,突然座位上站起一个学生,他恍然大悟道:“推得动,因为能不能推动,不是看铁球受到的重力,而是看它与地面摩擦力有多大……”
“对,讲得好!”老师对学生的回答表示赞许,“在水平面上,能否推动物体,不取决于这个物体的重力大小,而是由物体受到的静摩擦力和推力决定。假如推力大于静摩擦力,就推得动。这就是说,在没有摩擦力的情况下,重力不影响水平方向的运动。”
就这样,一个抽象的概念,通过生动、形象而又有针对性的疑问,纠正了“物体能否运动,决定其重力与推力大小”的错误观点,既形象地使学生明确了“静摩擦力”这个新的物理概念,又生动地为学生的脑瓜开了窍。
然而,教学的艺术,不只表现到此一步,更重要的是,在此基础上,逐步引导学生顺着问题,一步一步地开拓下去,探索下去,以求更深入的解答,更富于创造性的结论。达到启迪学生思维、发展创造能力的目的。
如在“磁场对电流的作用”一课的教学过程中,笔者在提出疑难问题后,通过启发、开拓,激发学生独立思考,引导学生探索,让学生自己在开拓思路的训练中,自己探求知识,求得物理的规律法则,以培养学生的创造思维品质、发展创造能力。具体如下:
第一步,提出“在蹄形磁铁磁场里的线圈,为什么通电就会摆动?磁场对电流有什么作用?”的问题,启发学生自己通过独立思考,探索出导体在磁场里产生运动的现象,说明通电导体在磁场里受到外力作用的结论。
第二步,指导学生做探索性实验、从导体不同方向通电,观察直导线作什么方向运动?探索一下为什么运动方向不同,结论是什么?
第三步,在前二步的基础上,引导学生作进一步的开拓探索:能否用左手表示所探求的“物体受力方向和磁力线方向、电流方向的关系?通过这样的关系,将得出什么样的法则规律?”
教学实践证明,这样的设疑、激发思考、开拓思维、探索知识的过程,既可使学生在探索中“自求自得”,又可很好地启迪他们的智慧,激发他们的创造精神,发展创造能力。
二、培养学生提问兴趣,鼓励学生敢于质疑是激励创造精神、发展创造能力的有效途径。
心理学的知识告诉我们,多问和好奇,是学生的天性,是他们求知欲旺盛的表现。对于学生的各种诘问、好奇,我们当教师的切不可以表现出厌烦,更不可压抑、嘲笑,正确的方法,就是因势利导,加以诱发,激励其求知欲望的发展。物理学史上曾有这样一则生动的故事:少年的托利拆利对一些弄不清的问题总爱寻根究底,他的老师、水利学专家卡斯德利说:从容器的小孔中喷出的很细的水流的速度,与孔到水面的距离成正比。卡斯德利是水力学的权威,他在水力学方面的著作声望极高,曾被伽利略誉为“珍书”,它的见解还能怀疑吗?况且伽利略对他的见解也是同意的。然而托利拆利不管是谁的见解,他只相信客观事实。他为了搞清老师讲的道理,学着老师的样子做实验。他认真地做,仔细测量,结果发现卡斯德利的结论并不正确。实验证明:水从容器壁的小孔流出来时的速度,与孔到水面的距离的平方根成正比。水力学权威卡斯德利著作中的错误被年轻的托利拆利纠正了!
这则故事说明了什么问题?它说明了大胆质疑,勇于探索,从质疑开始、从解疑入手、到有所创新,正是人们发明创造的一般规律。因此,要激发学生的创造精神、发展学生的创造能力,我们就要鼓励学生敢于质疑问难。因为,学生一旦在学习中发现了疑难,就能引起学习的冲动,从而满怀信心地去揭开这些疑窦,在这种情况下,教师抓住契机,辅之点拨、诱导,学生智慧的火花,就会随之迸发出来。
在教学中,如何方能通过鼓励学生质疑问难来激发他们的创造才能呢?我认为,要精心设疑,恰当诱导,激起争论,引起深思,以激发思考火花,发展创造能力。
如在“牛顿第一运动定律”的教学中,我在布置学生预习的基础上,采用:问题(设疑)——争论(质疑)——探索——解疑——创造(推理得到规律)的教学方式,取得较好的教学效果。
我首先列举一些事例,如桌子不推就不动,树枝无风就不摆,等等,故意说:“这些事实充分说明了——力是产生运动的原因。”接着又反过来举了一些事例,如已经推动的桌子,一放手就停住了等等,再故意说:“这些事实进一步支持了上述结论。”然后问学生:“我的看法对吗?”话音刚落,学生们就活跃起来,开始是两两三三议论,进而是互相辩论,争得面红耳赤,渐渐地,同意我的“观点”的学生越来越少了。
为了把问题讨论引向深入,我“顽固”地坚持错误的观点,并做了一个实验。我用手推黑板擦在水平桌面上移动,一放手黑板擦就停了。我用这个实验来支持我的“观点”。这下激起多数学生齐心协力向我“开火”,纷纷举手发言,列举大量事实批驳我。有的说“踢球时,球离开脚,不受力了,球还继续前进”,有的说:“百米赛跑到达终点,想收脚也收不住”,等等。甚至有的同学要求到讲台上来做实验,以便推翻我的“观点”。当一个学生在讲台上同我辩论时,台下的学生纷纷给他出谋划策,急切地期待着我的失败。最后我宣布“投降”,承认学生的观点是正确的。这时学生眼里闪着兴奋的光芒,他们体会到探索真理的乐趣。
在学生已有初步正确认识的基础上,我又进一步提出问题:运动物体在不受外力时将如何运动?并要求学生设计一个实验来验证自己的论断。于是课堂上又一次出现讨论高潮。同学们纷纷出主意,共同设计出一个比较完整的实验。即用小钢球从高度相同的斜面上滚到三种粗糙程度不同的表面上,观察球的运动情况与所受阻力的关系。我采用了这个建议,并做了演示,再用推理的方法总结出牛顿第一定律。进而向学生指出,研究问题不能停留在表面现象上,必须深入分析,找出事物本质,伽利略在这个问题上的研究方法对人们是很有启发的。
通过课后小测,表明学生对惯性定律的理解是深刻的。
这样,创造了一个教学平等自由的空间,每个学生都可以独立发表自己的见解,可以自由地和老师、同学开展讨论,可以和老师一起共同进行实验探索和实验验证。鼓励了学生创造思维火花的萌发,使学生敢于质疑,创造能力得到发展提高。
教学实践证明:在中学物理教学中,1.提倡学而有疑,打破权威的观念,鼓励学生敢于质疑。2.放下架子,密切师生关系,在教学中以平等身份与学生探讨问题,让学生在问题提出中展开,在解决问题中开展。3.在教过程中适当引入一些物理学史料,及时地穿插一些物理学家敢于质疑的小故事,以此来激发学生的怀疑精神,做到不人云亦云,能独立思考,逐渐形成独立的人格,是培养学生创造精神、发展创造能力的有效途径。
三、教会学生“质疑问难”是培养发展创造能力的关键。
人民教育家陶行知先生曰:“发明千千万,起点是一问。禽兽不如人,过在不会问。智者问得巧,愚者问得笨。人力胜天工,只在每事问。”爱因斯坦也曾经说过:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要……,而提出新的问题,新的可能性,从新的角度去看旧问题,却需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。”由此可见,会问、善问、善质疑,是培养和发展学生创造能力的关键。
但是,我们经常会遇到这样的情形,学生不会问不懂问更不会质疑,有的学生甚至从不知道如何提出一个问题,也不曾提出过一个问题和疑问。在这种情况下,我认为,作为教师就一定要善于引导,巧于点拨,把握学生心理,注意步步设疑,巧于设疑,以引起学生对问题的兴趣、发问、会问、善问乃至深入质疑——这才是教学艺术的精妙之处。为此,我们必须掌握如古代教育家朱熹所说的:“读书无疑须教有疑,有疑者却无疑,到这里方是长进”,这样的“无疑——有疑——无疑”的质疑三部曲,激励学生循着这三部曲,深入下去,求得智力发展。
当学生在学习过程中,没有提出疑难时,教师就必须处处设疑,以激发学生思考;而一旦学生提出了很多问题时,教师则要善于抓住主要问题、关键问题,引起学生争论、查阅资料、实验探索、验证,求得解答。这样学生就可以从教师的步步引导在前,学生孜孜求索于后的“生疑——质疑——解疑——再生疑——质疑——解疑”的循环往复、螺旋上升的过程中,求得长进,求得发展,使学的思维不断地得到升华,并在这个过程中学会质疑解惑的方法,从而达到“教是为了将来不须教”的理想境界。
如在“测定金属电阻率”这一实验课的教学中,为了使学生学会质疑,善于质疑解疑,我改变传统的做法,将实验方案的设计主动权交给学生,把以老师主讲“实验预备课”变为以学生讨论为主的“实验方案设计探索课”。课前向学生提出问题:现有一段粗细均匀的金属线,你怎样通过实验测定它的电阻率?布置学生预习。要求学生以实验小组为单位设计测定方案,写出实验设计方案报告。

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