高中物理教学中学生创造性思维的培养

黄　剑

摘 要:在人类已进入知识信息时代的今天,社会对人才的培养提出了新的要求:高中教育必须以传授知识为主转变为以培养能力开发创造力为主;本文就物理概念的教学、物理规律的教学、物理实验教学、物理习题课教学及现代化教学媒体的应用等五个方面探讨了如何培养学生的创新意识、创新思维.

关键词:物理教学 创造性思维 创新

中学物理教学大纲指出:“物理教学不仅要教给学生物理知识,而且要培养学生获取知识的思维过程,这对培养学生各方面的能力更为重要”.高中教育阶段开发学生创造潜能的具体任务是:培养创新意识、创新思维,使学生具备创造性活动所需要的相关素质与能力.因此,在物理教学中培养学生思维的创造性,是物理教学工作中必须认真研究和探讨的问题.

笔者在多年的高中物理教学中,积累了一些教学经验,认为作为一名物理教师,在物理的课堂教学中,要按教学规律、物理学科的特点办事,要以学生为主体,教师为主导、实验为基础,物理研究方法为主线,把传统的注入式教学方法改为启发式,把单一的讲解法改为以探究为核心的多种启发方法的优化组合.激发学生渴望参与探索物理现象、物理规律的欲望,自始至终都能寓创新能力培养于物理教学中.

下面是笔者在课堂教学中的一些做法和设想.

一、在物理概念教学中注意培养创新思维

物理概念是物理学的重要组成部分,要学好物理知识,首先要对物理概念有清楚的理解,何谓清楚?一位教授曾经这样回答一个学生的提问:“我认为所谓概念清楚,是指你对概念的理解达到了这样一种程度,当你闭上眼睛时,脑海中就会像电影一样,出现一幅完整的活动的图景.”笔者非常赞成这种说法.

物理概念具有高度的抽象性和概括性,要清楚地理解物理概念,必须获得足够的感性材料,所以教学中就要通过演示实验,列举生活中的典型例子,创设良好的物理情境,在此基础上启发学生总结概念,培养学生科学的思维过程.

例如,“力”概念教学中,笔者先演示用一弹簧秤拉一辆小车在水平桌面上运动.让学生亲眼看见“拉”的作用、“力”的存在——弹簧秤有读数及力的效果——车在运动.然后再举“人提水”、“马拉车”等生活中学生熟悉的例子,使学生对“力是物体对物体的相互作用”有初步的理解,在此基础上提问:你们还能举一些物体相互作用产生力的例子吗?并实际做一做.在肯定学生的各种回答和实验后,笔者把事先准备好的几根圆木棍放在靠近墙角的地面上,在圆木棍上放一块木板,让一个学生小心地站在木板上,手拿竹杆用力推墙,就会看到人随木板离墙而去.笔者在旁边一边保护学生,一边启发学生:“竹杆和墙相互作用,产生了力,人和木板受到了力的作用,离开了墙.通过这生动的实验,“力是物体对物体的相互作用”就会在学生的脑海里形成一幅完整的图景,加快“力”概念的形成,使学生透彻地理解力的概念.这样既能使学生轻松地学习,又能激发他们积极地去创造,培养了他们的创新思维.

二、在物理规律的教学中注重培养创新精神

物理规律的发现和完善过程,其实就是人们运用创造性思维不断创造的过程,所以在物理规律的教学中不能只重视规律的结果,更要重视那些标志着人类对客观世界具有飞跃性认识的重要史实,重视结果是通过怎样的途径得出来的.例如,《万有引力定律》这节的教学,笔者讲了苹果落地的故事,介绍了牛顿如何思考将“天地力学统一”,也介绍了牛顿及同时代的哈雷、胡克所走过的曲折道路,同时还介绍了第谷、开普勒的工作过程及他们对天文学的贡献,并指明开普勒的工作对牛顿总结“万有引力定律”的意义,而在《电磁感应》教学中,笔者介绍了法拉第这位自学成材的物理学家和化学家的成长经历,着重介绍了“电磁感应”定律得出的思考过程:既然电能生磁,那么磁能否生电?带着这样的思考,经过十年反复研究和实验,经历了五次重大失败,才总结出电磁感应定律.总之,在物理规律的教学中,都可以通过科学家生平的介绍,物理规律的研究过程的介绍,使学生学习科学家们巧妙的思维方法和创新精神,从而培养思维能力,激发创新意识.

三、在物理实验教学中注重培养学生的创新能力

物理学是一门以实验为基础的学科,其中许多概念、规律就是在实验的基础上通过分析、计算、归纳得出的.做好实验不单是学好物理知识的关键,更是学生进行创新能力培养的有效途径.

将演示实验改为探索性实验,让学生充分地动脑、动手、动口,发挥学生的学习主体作用,从而有利于学生创造性思维的激发.同时,这种创新设计对学生来说也是一种很好的示范,对学生创新能力的培养起到潜移默化的作用.采用多种实验方法,活跃学生的思维.教材中安排的演示实验和学生实验,其方法都只有一种,不利于学生创新思维的培养.对于较好学生的分组实验,先明确实验目的,在帮助学生掌握实验原理的基础上,允许学生经过思考,用不同的器材、不同的实验步骤进行实验,得出结论.由于在实验中学生需要在各种因素中进行取舍,对所得信息进行筛选,从而使学生分析、抽象、综合、表达能力都得到训练和发挥.创设实验问题,促进学生创新能力的发展.同时,这也要求学生具有实际应用知识的能力和丰富的想象能力,从而更进一步培养学生的创造性思维.

如《牛顿第二定律》内容,教材安排在高三选修课中才让学生分组来验证牛顿第二定律.笔者的做法是:学生在学习牛顿第一定律后,知道了力是产生加速度的原因,知道了加速度与外力、质量的定性关系,在此基础上让学生进行分组实验,进一步探索加速度与外力、质量的定量关系.然后指导学生分析实验结果,得出正确的结论:物体的加速度跟所受的合外力成正比,跟物体的质量成反比,加速度的方向跟合外力的方向相同.这样让学生亲自做实验探索得出的结论,就会加深印象、易于掌握,且又能培养学生的科研能力、创新能力.

四、在物理习题课教学中注重进行发散性思维训练

发散性思维,即求异思维.它是一种不依常规,寻求变异,从多方面寻求答案的思维形式.这种思维形式,不受现成知识的局限,不受传统方式的束缚,其结果可能由已知导致未知,发现新事物,新理论.发散思维包括横向思维、逆向思维及多向思维.它要求你放开眼界,对已知信息进行分析、综合,并科学加工,从而收到“一个信息输入,多个信息产出”的功效.它的特色,表现在思维活动的多向性;它的功能,表现为可以开启心扉,震撼心灵,挖掘深层信息,架设起由已知,经可知达未知的桥梁,创造出新的思路和解法;它的操作,要求从一点出发,向四周辐射,“心骛八极,思接千载”,从而编织起信息网络,达到思维的预想目标.所以培养学生发散性思维能力是培养其创造力的重要环节.

培养学生的发散思维能力,应当从培养学生的思维流畅性、变通性和独特性入手.因此要为学生提供发散思维的机会,安排一个能刺激学生发散性思维的环境,逐渐养成他们多方面、多角度认识问题,解决问题的习惯.在习题课中要精选一些“一题多解”的题目,引导学生从不同角度、不同方面去探索多种解题思路,训练学生的发散思维,以达到培养学生创造性思维的目的.

如在《静力学》的受力分析习题中可出一些可以用隔离法,也可以用整体法来求解的题,在《运动学中》出一些可以用位移公式,速度公式求解,也可以用推论公式或匀变速直线运动的特点求解的习题.而在力学的综合练习中,可以选编一些既能用牛顿第二定律求解,又可以用机械能守恒定律、动能定理或动量守恒定律等方法求解的题目,启发学生从不同角度,不同途径去探索解题的方法,使发散思维得以强化训练.

在习题课中不单要“一题多解”,还要注意灵巧设疑问,如在讲“光的折射”习题中,略讲用鱼叉叉鱼的情景,然后提问:“怎样瞄准才能叉到水下面的鱼?”这一问对于学生来说是一次探索,是一次创造,很能激发学生的思维热情,激发创造的热情.

五、应用现代化教学媒体,激发学生的创造欲望

应用现代化教学媒体,除了方便教学,提高学生注意力,培养学生学习物理的兴趣外,还可以培养学生的科学意识、技术意识和创新意识.例如:

1.利用实物投影仪可以将游标卡尺,螺旋测微器投影放大,就很方便地介绍它们的结构,读数方法和进行读数练习.

2.在透镜成像特点作图中,可以让学生借助计算机和辅助软件,自己动手操作画光路图并进行验证其成像特点,学生边操作、边学习,这样既激发学生的学习兴趣,也激发他们的创造欲望,又培养了他们的动手能力.

3.通过多媒体辅助教学,可以通过微机融图、声、文、像为一体,对各种教学信息进行加工组合,可以为学生创设逼真的物理情境,使枯燥的学习变得轻松愉快.

综上所述,物理教学既要重视物理知识的传授,又要重视对学生进行物理思想、物理方法等各方面的能力培养,既重视结论,更重视物理思维过程,从多方面、多角度培养学生的思维能力.只有这样,才能使学生的禀赋和潜能自由、充分地发展,提高学生的物理素质和创造性思维能力.

(责任编辑:黄春香)