$（马奎）高中物理教学和创新教育结合的探索

1、高中物理教学和科技创新教育结合的探索峨眉山市第一中学校 马奎只有科技创新，社会才能发展。时代需要科技创新的人才，因此我们的教育也要培养出具有科技创新能力的学生而中学教育是培养科技创新人才，建立科技创新思维的关键。物理学是一门应用十分广泛的科学，与实际联系紧密，对提高一个人的自身素质有重要作用，在科技创新教育方面应该首当其冲，物理教师应该结合科技创新教育的精神，在物理教学中加强对学生科技创新能力的培养。要实现物理教学和科技创新教育的结合，教师首先要强化科技创新意识，从根本上更新教育观念。培养科技创新能力的关键是培养创造性思维，在教学中培养学生创造性思维能力特别是要培养学生敢于大胆质疑；有旺盛的求知欲；有强烈的好奇心；有丰富的想象力，鼓励幻想；激发学生的创造欲，鼓励独创性与多样性；培养不盲从教师、不盲从书本、不迷信权威的思维品质。要帮助学生克服科技创新的心理障碍如胆怯感、神秘感、顺从感。教师在备课的过程中，要有意识地渗透科技创新教育的思想。要实现物理教学和科技创新教育的结合，还必须创设有利的科技创新氛围。课堂教学中要努力营造轻松、愉快、和谐、民主的氛围，激发学生学习的主动性和积极性，给学生

2、以科技创新的条件、机遇和氛围，这样，有利于引发学生的科技创新兴趣和学习动力。成就感是学生科技创新的动力源泉。有成就感的学生具有较强的毅力，富于挑战性。老师要让学生从学习的成就中体验出快乐。解除学生对错误的恐惧心理。我们要善于用鼓励的语言、信任的表情及时地肯定与表扬学生，以激发他们的各种创造动机，启迪他们的科技创新精神。在教学方法上要多多采用发现法、讨论法、启发式教育等综合教学法。物理教学中培养科技创新能力的具体途径有：（一）多了解一些名家发明创造的过程，从中可学到如何灵活地运用知识以进行科技创新物理学习中回顾一段物理学史，再现探索历程，有条件时动手操作当时条件下的实验或者是经改造的实验，模仿当时物理学家在研究中的深刻思考，让学生感受到物理大师们用有效的方法一步一步地揭示物理奥秘时那种科学创造的快感与激动，接受科学态度和优良品质的熏陶，这实质就是一个领会科技创新思想，培养科技创新意识的过程，有利于提高学生的科技创新品质。例如：在学电流的磁效应时，介绍奥斯特电流磁效应的发现过程。人类很早就发现电与磁之间存在着许多相似性，但到十九世纪初一些科学家还断言：电与磁除了表面的一些相似性之外，二者在

3、本质上没有任何联系。但丹麦物理学家奥斯特坚信，电和磁之间应该存在联系，起初他认为电流与磁极的作用沿着电流的方向，但是按照这个思路所做的实验没有成功，在一次有关电和磁的演讲中，他偶然把导线和磁针平行，接通电源后，发现了小磁针的转动，这一现象给当时的听众没有留下什么深刻的印象，但却使奥斯特激动万分，他连续进行了个月的试验研究，终于提出了电流也能产生磁场的理论。接着科技创新意识使法拉第进一步猜测磁也应该能产生电流，经过十年的研究，电磁感应现象被发现，从此电和磁的研究成为一个新的学科：电磁学。在高中教材中，介绍了较多的著名物理学家的实验，他们当时的设计思想对后人仍有很大的启迪作用，如用卡文迪许的扭秤实验测万有引力常量，可让学生体会用扭秤测微小量的设计巧妙之处。（二） “学贵有疑”质疑是培养学生独立个性和健全人格的典型方法；同时也是培养科技创新意识，产生发明创造的重要方法教师要善于鼓励学生大胆质疑，欢迎学生与自己争论，要给予学生发表意见的机会，使学生逐步具有科技创新的意识如在物理课堂教学过程中，某个学生提出了与教师截然不同的见解，教师不应该只是简单的否定学生，而应引导学生(课上或课下)审视其观点

4、，并得出正确的结论这样做可以保护学生学习的积极性，使学生树立起进行独立学习及科技创新的自信心，使其科技创新思维处于活跃状态不要讥笑看起来似乎荒谬怪诞的观点。这种观点往往是创造性思考的导火线。如科技创新意识使哥白尼推翻了地球中心说，推动了他建立太阳中心学说。又如关于时间的同一性，多少年来一直被人们当作不言而喻的真理，但强烈的科技创新意识，使爱因斯坦对它产生了疑问，进而深入研究了这个问题，终于为相对论的建立打开了缺口。例如原子结构的发现过程，是学生卢瑟福通过实验，推翻了老师汤姆森提出来的结构模型。又如伽利略对自由落体运动的研究，他推翻了亚里士多德影响了两千年的论断：越重的物体下落的越快的观点。爱因斯坦谈伽利略的贡献时说：“伽利略的发现以及他所引用的科学的推理方法是人类史上最伟大的成就之一，这个发现告诉我们，根据直接观察所得出的直觉结论并不总是可靠的，因为他们有时会引到错误的线索上去伽利略对科学的贡献就在于毁灭直觉而用新的观点来替代它” 。我们在教学中，应该引导学生根据所学知识“异想天开” ，激发其求异思维和丰富的想象力、创造力。如：在电现象里有电荷，而且正负电荷可以单独存在，在磁现象里却没

5、有发现单独存在的磁极。年英国科学家狄拉克从理论上预言存在一个磁极的粒子磁单极子。目前寻找磁单极子的试验还在进行中，如果磁单极子确实存在，现在的电磁理论就要做重大的修改。对整个物理学基础理论的发展将产生重大影响。还有库仑定律与万有引力定律的那么相似，有没有必然的联系呢？等等（三）经常做分析、演绎、综合、归纳、放大、缩小、联结、分类、颠倒、重组和反比等练习，把知识融合贯通习题教学是培养学生科技创新能力的一个有效途径习题教学要跳出“题海战术”的误区，要能使学生尽量从不同的角度，运用不同的方法来分析解决同一问题，运用一题多解、一题多变等形式使学生从单一的思维模式中解放出来，这样学生再见到新类型的问题时，就能以发散思维或集中思维等自己的科技创新方式来解答问题如在研究“电学黑箱”习题时，可让学生充分发表见解，提出研究方法，最后进行最佳方案的归一。（四）物理学是一门实验科学，老师要注重实验教学（演示实验、课后小实验、小制作、学生实验等） 。物理实验教学是培养科技创新能力的有效途径在物理实验教学中，不仅要让学生学会实验的具体做法，掌握一些基本的实验技能，还要引导学生学会研究物理问题的实验方法，为培养他

6、们的物理科技创新能力打下良好的基础如常用的间接测量的实验方法、 “控制条件”的实验方法、 “以大量小”的实验方法、测量微小量的“叠加法” 、 “替代法”和“比较法”等教师通过选择典型的实验(可充分利用教材中的小实验、学生实验等内容)，通过多种实验方案的设计、讨论和辨析来培养学生的物理科技创新能力设计性或探索性实验不仅要求学生掌握一定的物理知识和实验技能，还要求他们灵活地、创造性地综合运用这些知识和技能。设计性或探索性实验在激发学生的科技创新欲望、培养他们的意识和科技创新能力等方面所具有的作用是其它常规实验所无法比拟的。（五）开展科技活动、展现科技创新能力科技创新活动的基础是科技活动，为此在教学中必须千方百计、想方设法开展科技活动。组织学生开展集灵活性、知识性、趣味性于一体的科技活动。可组织学生开展研究性学习，撰写科普文章，参加学校科技节的科普知识竞赛、科技制作比赛等活动，让学生通过动手把设想、创造、发明变成现实。这些活动的开展，除了能让学生了解一些自然常识外，更重要的是能激发学生探索科学奥秘的兴趣，培养学生的观察能力、想象能力、操作能力和科技创新能力。（六）渗透新发明、新科技及科技前沿知识教师在课堂教学中应结合有关知识将近年来的一些重大的科技成果介绍给学生，例如中国载人航天工程、黑洞、纳米技术、磁悬浮列车、扫描隧道显微镜、超导强磁体、激光、卫星悬绳发电、正负电子对撞机、超声波技术、激光多普勒测速仪、磁流体发电机、信息技术。介绍重大的新科技成果及进展，可以激发学生对创造的崇尚。科技创新教育是一项长期的、艰苦的工作，教师唯有不断地摸索，转变观念，更新知识，才能应用科技创新教育于本学科，才能在科技创新教育中一显身手。

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