利用STS教育培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力林南.楚小丫 <p class="ql-block">應(yīng)該是2002年寫的文章，那時國家十五規(guī)劃省級重點課題《在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的實驗研究》從申請、開題報告、研究計劃、結(jié)題報告都是我一個人做的，2005年世界物理年，我和我愛人還帶領(lǐng)全校師生舉行了首屆科技節(jié)。</p><p class="ql-block">利用 STS 教育培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">徐愛梅</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">湖北省監(jiān)利市第一中學(xué)，湖北監(jiān)利433300</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">鄧小平同志早就提出"教育要面向現(xiàn)代化，面向世界，面向未來"，號召"要善于學(xué)習(xí)，更要善于創(chuàng)新"。江澤民主席多次強調(diào)："創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂，是國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動力。一個沒有創(chuàng)新能力的民族，難以屹立于世界先進(jìn)民族之林。"我們的學(xué)生是國家未來的建設(shè)者和接班人，他們的創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神如何，將直接關(guān)系到我們國家民族的前途和命運。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">創(chuàng)造力，指提供首創(chuàng)性的、具有社會意義產(chǎn)物的能力。人的創(chuàng)造活動表現(xiàn)為發(fā)明、發(fā)現(xiàn)、創(chuàng)見、創(chuàng)作。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">創(chuàng)造性教學(xué)是教師運用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，激發(fā)學(xué)生創(chuàng)造動機(jī)，發(fā)揮學(xué)生創(chuàng)造性潛能，促進(jìn)學(xué)生形成創(chuàng)造行為和創(chuàng)造性產(chǎn)品并培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性人格的教學(xué)活動。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">物理是一門實驗科學(xué)，物理的基本知識來源于生活與實驗，又服務(wù)于生活。所以，物理學(xué)科的創(chuàng)造性離不開生活、生產(chǎn)與科技。1980年，國際科學(xué)聯(lián)盟委員會和聯(lián)合國教科文組織在澳大利亞召開的 STS 教育國際會議上提出：把 STS ( Science 、 Technology 、 Society ）教育看作"一個對今日學(xué)生進(jìn)行理科教育最合適的方法"。其宗旨是培養(yǎng)了解科學(xué)技術(shù)及其社會價值，能夠在一定程度上參與科學(xué)技術(shù)決策的公民，培養(yǎng)了解現(xiàn)代化社會驟科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需求且能夠應(yīng)用科學(xué)技術(shù)致力于社會發(fā)展的人才。它要求科學(xué)教育要面向現(xiàn)代化，要注重滲透技術(shù)教育，以使學(xué)生認(rèn)識科學(xué)、技術(shù)與社會的交互影響，理解科學(xué)技術(shù)致力于社會發(fā)展的綜合化、整體化特征，理解科學(xué)技術(shù)作為"第一生產(chǎn)力的社會價值"。我在教學(xué)中利用 STS 教育培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，主要是從培養(yǎng)創(chuàng)造性人格、創(chuàng)造性思維、創(chuàng)造性表現(xiàn)能力和引導(dǎo)實際創(chuàng)新成果等幾方面做了有效的嘗試：</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">一、利用 STS 教育培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性人格</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">興趣和志向是最好的老師，創(chuàng)新精神或創(chuàng)造性個性傾向是創(chuàng)造性發(fā)展的動力和方向保證。而生活中的物理能最直接地引起學(xué)生關(guān)心物理學(xué)、親近物理學(xué)。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">孩提時候，我就對一些自然現(xiàn)象百思不得其解。比如：為什么會覺得月亮跟著人走？為什么坐在快速行駛的車上會覺得近處地面向后轉(zhuǎn)而遠(yuǎn)處的樹木向前轉(zhuǎn)？為什么晴朗的天空是藍(lán)色？為什么海水看上去是藍(lán)色，而舀起來卻是無色？….</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">這些問題困擾著我直到大學(xué)畢業(yè)，當(dāng)時總想要是能遇到一位高人請教就好了。后來，我親自執(zhí)教高中物理，心想：若學(xué)生問我，我也不能回答怎么辦？于是進(jìn)一步研究概念、規(guī)律的本質(zhì)，廣泛涉獵各種資料，終于得到了答案。從此，我也發(fā)現(xiàn)，用這些生活中的物理現(xiàn)象容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引起學(xué)生思考，能使學(xué)生主動鉆研物理現(xiàn)象的本質(zhì)，從而能熟練運用規(guī)律，同時它也能激起學(xué)生學(xué)透物理的強烈興趣，有利于培養(yǎng)學(xué)生樹立探索新規(guī)律，發(fā)明有益于日常生活、生產(chǎn)科技乃至國防科技的新事物的志向。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">剛走上講臺，我的第一節(jié)課就是"摩擦力"，我用"冬天搓手"摩擦生熱開始引入課題，學(xué)生覺得貼近生活，起點低，帶著很大的興趣，開始進(jìn)入狀態(tài)。講"相對運動"和"相對運動趨勢"這兩個必要條件時，我同樣用一手心帶動另一手心演示，學(xué)生情不自禁地模仿、感受摩擦力的存在，此實驗不需要任何其它儀器，而每位學(xué)生都可親身體驗到有無摩擦力時的感覺。課后也令他們回味無窮，加深印象。</p> <p class="ql-block">在講述"正壓力"這一條件時，我隨手拿起黑板擦，靠著豎直的黑板，演示"壓緊靜止"、"輕壓則下滑"、"放手讓其自落"，提問各種情況下的摩擦有無及種類，學(xué)生也覺非常有趣，積極回答。課后反饋時因課本上的實例不足以讓學(xué)生突破這節(jié)課的難點："相對運動"及"相對運動趨勢"中"相對"二字的理解。我就先提問："靜止的物體能否受到滑動摩擦力？運動的物體能否受到靜摩擦力？"有的學(xué)生想當(dāng)然地說："不能"。于是，我拿黑板擦開始擦黑板，問："現(xiàn)在黑板受沒受到摩擦力？是什么摩擦力，"學(xué)生想到"作用力和反作用力"，豁然開朗：原來，靜止的物體也可受到滑動摩擦力，關(guān)鍵是要相對運動。然后我演示了"課本上放黑板擦，先緩慢拉"讓黑板擦和課本一起由靜止到運動，回顧"力是改變運動狀態(tài)的原因"然后提問備課本和黑板擦受到了什么力？學(xué)生自然得出"運動的物體也可受到靜摩擦力，只要相對靜止"。為了更本質(zhì)地掌握滑動摩擦力方向的特點，我首先提問"滑動摩擦力是否一定與運動方向相反？"學(xué)生眾說不一，于是我快速拉動書，黑板擦在書上滑動。我請同學(xué)們看好書和黑板擦的初位置，再演示一遍，觀察末位置，結(jié)果學(xué)生發(fā)現(xiàn)二者均前進(jìn)了且書相對黑板擦也前進(jìn)了。我提問："什么力使黑板擦運動？書與黑板擦的運動方向和受滑動摩擦力方向有什么關(guān)系？"學(xué)生順利得出"滑動摩擦力的方向可能和物體的運動方向相同，也可能相反，但總是與相對運動方向相反。"就這樣只需一個黑板擦，一本書通過信手拈來的幾個實驗。突出了重點，突破了難點，讓學(xué)生輕松得出結(jié)論。避免了枯燥無味地做題講題的負(fù)效應(yīng)，學(xué)生興趣盎然學(xué)得扎實。事后，我布置同學(xué)們寫一篇科技論文"假如沒有了摩擦力"，讓學(xué)生充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造性思維，促進(jìn)其進(jìn)一步研究摩擦力的本質(zhì)，找出生活中與摩擦力有關(guān)的現(xiàn)象，思考如何利用摩擦為生活服務(wù)，如何防止摩擦的不利影響。對生活經(jīng)驗欠缺，無法想象出"沒有摩擦的世界"的同學(xué)，就提示他們作幾個實驗（或根據(jù)生活經(jīng)驗想象）：洗澡時渾身涂肥皂后坐光滑的平凳子，腳底搽肥皂后在光滑的地板上很難站穩(wěn)……這時可向?qū)W生說明，這樣通過減小摩擦系數(shù)來推斷無摩擦世界，其實也是一種科學(xué)的研究方法，伽俐略就利用這種合理外推和理想實驗的方法，得出了很多當(dāng)時無法直接用實驗證實的重要結(jié)論。我經(jīng)常利用生活中的物理來引入課題或鞏固知識。學(xué)生對此表現(xiàn)出極大的興趣。例"機(jī)械運動"一節(jié)講參考系之前，我首先提問：①人可不可以比高速行駛的火車跑得快？②為什么覺得月亮跟人走？激起同學(xué)們的強烈興趣，我就點題"參考系"，說："人在行駛的火車上從車廂后端跑到前端，對地來說，人不是比火車運動得快嗎？"學(xué)生恍然大悟，對參考系有了深刻的印象。第二個問題我則讓學(xué)生帶著問題學(xué)習(xí)本節(jié)，使學(xué)生全力在本節(jié)中搜索信息，理解本節(jié)的內(nèi)容，試圖找到答案，達(dá)到主動學(xué)習(xí)的目的。又如講緒論課時，向?qū)W生說明：學(xué)物理不僅要了解自然界基本規(guī)律，更重要的是運用規(guī)律解決實際問題，于是，我用生活中的物理智力搶答的方式進(jìn)入課題，①高壓鍋的原理②為什么睡在柔軟的床上比硬床上舒服，可不可以做一個睡著也很舒服的硬床？……這樣，第一堂課就讓同學(xué)們涌躍回答，物理基本功扎實的同學(xué)就脫穎而出了，一般的同學(xué)也提高了學(xué)物理的興趣，正如有的同學(xué)在期中總結(jié)中說："我覺得物理是越學(xué)越有味了，我有信心把它學(xué)好。"學(xué)生對生活中的物理產(chǎn)生了濃厚的興趣和深刻的印象，就會不自覺的關(guān)心生活、熱愛生活，由覺得現(xiàn)象有趣，到覺得學(xué)物理是一種樂趣，形成透過現(xiàn)象探索事物本質(zhì)規(guī)律的志趣，進(jìn)而形成應(yīng)用科學(xué)改善生活的個性傾向。</p> <p class="ql-block">二、利用 STS 教育培養(yǎng)學(xué)生的物理創(chuàng)造性思維能力</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">杰出的科學(xué)工作者、發(fā)明家沒有一個不是因為他出色的創(chuàng)造性思維能力而最終成功。創(chuàng)造性思維能力是創(chuàng)造性發(fā)展的核心和關(guān)鍵。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">物理創(chuàng)造思維是物理思維活動中的高級過程，是個人在已有物理知識和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，從某些物理現(xiàn)象、物理過程和物理事實中形成新概念、建立新規(guī)律、完成新理論的思維過程。美國教育心理學(xué)家托蘭斯曾指出：富有創(chuàng)造性的學(xué)生能細(xì)致地觀察物體，能把學(xué)到的東西在日常生活中運用，自覺地運用實驗法和發(fā)現(xiàn)法。這要求教師運用適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，教師創(chuàng)造性的教，學(xué)生才能創(chuàng)造性地學(xué)。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">因此，教師在教學(xué)中要著力于學(xué)生創(chuàng)造性潛能的開發(fā)和創(chuàng)造行為的指導(dǎo)，努力幫助學(xué)生在獨立地完成創(chuàng)造性產(chǎn)品的實踐活動中實現(xiàn)自身的發(fā)展。簡單地說，就是幫助學(xué)生通過物理事實、實驗現(xiàn)象自己歸納得出新概念、新理論，并自覺地運用理論解決新問題。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">例如：恒定電流這一章中，學(xué)生學(xué)習(xí)有一個難點：電路的簡化。一位青年教師在教學(xué)比武試講時采用傳統(tǒng)教法，只按照參考書上介紹的等勢點法、選主掛支法平輔直抒地介紹方法，然后讓學(xué)生根據(jù)方法做題，很多同學(xué)覺得接受起來很困難，學(xué)生被動接受，課堂氣氛不活躍，教師沒有挖掘教材、內(nèi)化為自己的東西，完全是照搬、灌輸別人總結(jié)出來的方法，學(xué)生也多半知其然而不知其所以然，難以融會貫通，更不用說培養(yǎng)學(xué)生的歸納總結(jié)能力和創(chuàng)造力了。聽課后，我根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗，建議他讓學(xué)生自己從實驗中歸納出這幾種方法，正式講課時，效果截然不同，學(xué)生露出了會心的笑容，整節(jié)課順理成章，學(xué)生不僅理解了這種方法的實質(zhì)，學(xué)得輕松，而且教師學(xué)生都體驗到了創(chuàng)造的樂趣。主要操作過程如下：</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">把用紙板做的電阻和軟線連成的電路放在實物展示臺上，讓一個學(xué)生上講臺弄清這幾個電阻的連接情況，學(xué)生自然會從一端開始順次把線拉直到另一端，從而看出電阻的關(guān)系。然后出一印在紙上的題目，學(xué)生在想象中完成拉直的過程，這時教師可以用刀將圖的邊沿劃破，再來一次拉直的演示，鼓勵學(xué)生歸納總結(jié)出選主掛支法。然后說明導(dǎo)線的長短不影響電路結(jié)構(gòu)，畫圖時以美觀簡潔為原則。再用一例題鞏固，學(xué)生接受會很輕松。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">再放一電路，如圖，學(xué)生會把導(dǎo)線 AA 縮短，將R1翻上，把 BB 縮短，將R3翻下，知道三個電阻是并聯(lián)關(guān)系，這樣老師利用同一導(dǎo)線連接的兩點電勢相等。引導(dǎo)學(xué)生得出"等勢點法"（由縮短導(dǎo)</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">線，捏成一點而來），再在黑板上</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">用一電勢點法的例題讓學(xué)生練習(xí)，</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">會達(dá)到使學(xué)生真正弄懂的目的。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">同樣是畫等效電路圖，利用實驗，能使學(xué)生頓悟，體驗到了自己總結(jié)歸納出科學(xué)方法的樂趣，實實在在地看到了自己的創(chuàng)造成果。這里，實驗決不只是形式，而是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的一種手段，是總結(jié)出科學(xué)規(guī)律的事實依據(jù)，是為了讓學(xué)生明白物理規(guī)律是從實踐中總結(jié)出來、再運用到實踐中去的，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的物理創(chuàng)新素質(zhì)，達(dá)到教是為了不教的目的。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">三、利用 STS 教育培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性表現(xiàn)能力</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block">創(chuàng)新能力最終要在實踐中才能得以體現(xiàn)和鍛煉。領(lǐng)域技能、對創(chuàng)造性產(chǎn)品的完成能力和創(chuàng)造性實踐能力是實現(xiàn)創(chuàng)造性發(fā)展的必要條件。因為創(chuàng)造是一種實踐活動，創(chuàng)造才能是"做"出來的，不是"說"出來的。所以，創(chuàng)造性教學(xué)必須把創(chuàng)造性實踐活動置于極為重要的地位，引導(dǎo)學(xué)生通過自己動腦、動手，拿出實實在在的創(chuàng)造性產(chǎn)品。為此，我在教學(xué)中經(jīng)常利用課后小實驗及課外實踐活動，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，引導(dǎo)其發(fā)現(xiàn)、發(fā)明出創(chuàng)新成果。</p> <p class="ql-block">我除了平常教學(xué)中注意實驗的重要性和學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性外，還要求學(xué)校組織興趣小組，廣泛開展創(chuàng)造活動，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)參與創(chuàng)造實踐活動的條件；傳授創(chuàng)造技法，幫助學(xué)生逐步提高創(chuàng)造產(chǎn)品的質(zhì)量；高度珍視學(xué)生的創(chuàng)造成果，使這些成果有發(fā)表和表現(xiàn)的地方：用生動具體的實例，破除創(chuàng)造神秘感，增強創(chuàng)造的信心。</p><p class="ql-block">學(xué)校多次舉行科技講座，開闊同學(xué)們的視野，組織學(xué)生參觀科技館、博物館，向他們介紹展品的價值、發(fā)明創(chuàng)新過程，使學(xué)生從中獲得啟示。還指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行具體的實踐活動，寫調(diào)查報告和論文，培養(yǎng)其創(chuàng)造性表現(xiàn)能力。我曾經(jīng)舉辦的"趣味物理講座"，從"衣、食、住、行、娛樂"五方面入手，引導(dǎo)學(xué)生探索身邊的趣味物理現(xiàn)象的奧秘后，提出了不少社會調(diào)查、論文及利用物理知識改善我們生活的實踐活動具體要求。例調(diào)查醫(yī)院放射科的醫(yī)生如何防止放射線的危害，論文《電影"泰坦尼克號"中的物理學(xué)》、談背躍式跳高的優(yōu)點等。近兩年來，我申報并負(fù)責(zé)具體實施的省級重點課題"在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的實驗研究"更進(jìn)一步推動了我校創(chuàng)新教學(xué)的發(fā)展，研究性學(xué)習(xí)蔚然成風(fēng)：自行車中的物理學(xué)、調(diào)查醫(yī)院功能科所用幾種儀器的原理、三峽工程中的物理學(xué)、神舟五號中的物理學(xué)等課題的研究大大激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造力。</p><p class="ql-block">我還經(jīng)常鼓勵學(xué)生自己設(shè)計有助于理解課本知識的演示實驗。例如，有的學(xué)生想出"用水的反射模擬光的漫反射"，非常直觀。若教師能充分調(diào)動學(xué)生的積極性，讓學(xué)生隨時關(guān)注身邊的物理，并及時反饋收集這些創(chuàng)新成果，學(xué)生能力必會得到長足的發(fā)展。最好能有計劃地展覽學(xué)生自己的小發(fā)明、小制作、小創(chuàng)作、小論文等創(chuàng)造性產(chǎn)品，使學(xué)生互相觀摩、互相啟發(fā)，并獲得激勵。</p><p class="ql-block">實踐證明，在理論聯(lián)系實際的科學(xué)方法指導(dǎo)思想下培養(yǎng)出來的人才確實是很具有創(chuàng)新意識的。比如我曾經(jīng)教過的熊林璞同學(xué)，她在學(xué)了"靜電除塵器"后，就想發(fā)明一個"不讓粉塵到處飛揚的黑板擦"，然后和我商量對策。我不斷給她提出可能會遇到的問題及改進(jìn)措施，并鼓勵她寫成科技小論文發(fā)表（培養(yǎng)其創(chuàng)造性表現(xiàn)能力）。同班的董園林和郭芳就經(jīng)常提出一些實際問題，比如：紙上浸油后為什么會變得透明？計算機(jī)硬盤反復(fù)存儲和清除信息，是否會使存儲的信息越來越弱？發(fā)射火箭成功時為什么會有蘑菇云？……有的問題是在我提出之前她們就先提問我了，而有的問題是我司空見慣卻沒去仔細(xì)思考為什么的，她們養(yǎng)成的良好習(xí)慣，還可反過來促進(jìn)我進(jìn)一步學(xué)習(xí)，可謂"教學(xué)相長"。這些學(xué)生也著實讓我感到教學(xué)的樂趣，她們后來都以優(yōu)異的成績考上了名牌大學(xué)，并繼續(xù)研究物理熱門專業(yè)，可謂真正做到了素質(zhì)教育與應(yīng)試兩不誤。最值得一提的是：就是這個平行班，被華工和武大錄取的就有十幾個，并且在大學(xué)里都是班上綜合總評的第一、第二名，都獲得了獎學(xué)金。</p><p class="ql-block">對于正在我班學(xué)習(xí)的同學(xué)，我總是讓他們感到生活中處處有物理，并在解決實際問題中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。對于那些已畢業(yè)的學(xué)生，我不忘記經(jīng)常鼓勵他們多參觀、訪問和社會實踐，多和有經(jīng)驗的人及導(dǎo)師接觸，把所學(xué)的知識與生活、生產(chǎn)和科技聯(lián)系起來，做到學(xué)以至用。特別要了解市場上與自己專業(yè)相關(guān)的新產(chǎn)品信息和社會需求新動向。以出實際成果為目的，促進(jìn)自己有目的有動力地學(xué)，爭取早有所創(chuàng)造發(fā)明，利用知識造福人類，以推動科技的進(jìn)步為己任，爭取成為科技界有影響的人物。</p><p class="ql-block"><br></p><p class="ql-block"><a href="http://www.ivoryta.cn/4s5n2u4i" target="_blank">不同玻璃磚中色散光的運動時間</a></p>