论物理教学中学生创新思维能力的培养

陈宗文

物理课标指出：“养成实事求是、尊重自然规律的科学态度，不迷信权威，勇于创新……有将自己的见解与他人交流的意识，敢于提出与别人不同的见解”。可见培养学生的创新思维能力是新课标要求的任务之一。因此在物理教学中如何培养学生的创新思维能力是每一个物理教育工作者不可忽视的问题。为此笔者作了如下探索：

一、让学生打下坚实的知识基础

1.立足观察和实验观察和实验是学习和研究物理的根本方法，也是培养学生创新思维能力的基础。因此许多物理概念的建立，定理、定律的发展，都是在科学实验中将观察获得的现象或事实经科学思维而成的。所以我们应该在观察实验中：①要有目的、有选择地观察各阶段的演变特点及其变化的全过程，而要防止形而上学、以偏概全。②要注意分析各种现象变化的因果关系和制约条件。如在研究欧姆定律时，手、眼、脑并用，动手调节滑动变阻器改变电压或更换定值电阻，动眼观察电流表和电压表示数的变化情况，动脑分析引起电流变化的因素（外部因素——电压，内部因素——电阻），最后通过思维活动总结出三者之间的相互制约关系（欧姆定律）和相互制约的条件（局部外电路），这是一个典型的通过观察实验再经思维思考而将感性认识上升为理性认识的过程。如果没有前面的观察和实验，我们无法获得感知也就谈不上思维，因为思维绝不是凭空想象。所以观察和实验是获得感知、发展思维的重要途径。

2.形成概念掌握规律形成概念是学生学好知识，进行创新思维的基本形式。那么怎样形成概念呢？

首先，必须提供必要的感性材料，作为揭露物理现象或事实本质特征的基础。教学中学生获得感性材料的来源主要有：一是感知，主要是教具模型、演示实验、多媒体、插图等。二是利用已有的知识、生活经验、启发学生回忆和新概念有关的现象或事件，从而引起想象或再造想象。如在摩擦力一节的教学中，课本中列举生活中的事例就很多，让学生回忆想象或课后体验。在这样感性十足的情况下，理性也就很容易建立。其次，要充分揭露概念的本质属性。在概念教学中一定要讲透内涵，讲清外延。例如速度这个概念，其内涵是指质点的位移和产生这个位移所需时间的比，而它的外延则根据运动形式、性质、特点及选择的参照物不同可分为即时速度和平均速度等。再次，要讲清概念的基本结构。如讲解力矩时要讲清力和力臂，而讲解力时要讲清大小、方向和作用点三个要素。另外对于那些相邻概念、相互概念、并列概念、从属概念等概念体系，应当会分类比较。例如二力平衡和平衡力、二力平衡和作用力反作用力等。当完全清楚地把概念吃透以后，进而掌握物理规律、定律、公式并能正确应用解决有关问题，使得学习水到渠成。只有获得知识才能相应发展创新思维能力，因为任何能力都是以研究的知识为基础的。

二、交给学生正确的创新思维方法

1.在概念指导下进行思维概念是从具体的有限的物理现象中抽象概括出来的，它具有普遍意义。当我们分析一个具体的物理特例时，就应该在具有普遍意义的概念中寻找依据。这样居高临下可以把握得更准确、理解得更透彻、运用得更巧妙。

2.依据因果关系进行创新思维自然界本身是十分复杂的，但到处充满着因果关系，物理现象也不例外。如果我们经常善于寻找每一个物理现象的因果关系，那将会大大促进我们创新思维能力的发展和提高。例如用手把书本压在竖直墙壁上不掉下来，一旦松手书就掉下来。这个事实就证明了书不能掉下来是因为手压的缘故。当我们分析清楚在竖直分析上禁止的因果关系，就不难理解那是静摩擦力和重力的平衡作用，而偏偏与压力无关。如能经常在教学中列举让学生讨论分析，然后老师总结，对学生创新思维能力的培养会大有好处。

3.广开思路全方位思维这就是我们常讲的举一反三，或者说是发散思维。一道综合习题往往解法不止一种，或更换其中一个条件，解法及结果就不一样。如果我们能引导学生在这方面多做尝试，肯定能培养出学生更广阔的思维空间和更灵活的思维技巧。例如有这样一道习题：一根轻质杠杆两端悬挂体积相同的铜块和铁块，平衡后同时浸没水中，结果杠杆是否平衡？改变1，把体积相同改为质量相同，然后求解。改变2，把同时浸没于水中改为同时向外移动相同的距离，然后求解。改变3，把同时浸没于水中改为同时增加或减少相同质量的物体，然后求解。这样改变条件后，在相似的题型下，实质上是三种不同的解答和比较过程，使学生对杠杆平衡、阿基米德原理、密度知识、重量质量关系等知识点都能很好地理解和应用。

三、多给学生思维的机会

创新思维能力是智力的核心组成。思维也需要锻炼，而练习就是锻炼思维发展思维的一种重要方法，是教学中一种经常性的实践活动。在平时的教学中，经常有学生这样说，老师课堂上讲的能听懂，但到自己做题时总是错误百出，甚至无从下手，原因是思维能力跟不上。这就需要通过习题加深对概念的理解和巩固，通过习题加强灵活运用物理基本规律解决实际问题的能力。另外通过适量的设计实验加计算的一类习题，培养学生的高度综合能力。我们教师尽可能地给学生提供良好的创新思维环境和较多的思维机会让他们像锻炼身体一样，锻炼自己的思维，发展自己的智力。

四、创设挑战性情境，培养学生的创新思维能力

富有挑战性的学习任务，一方面可以激发学生的学习兴趣，另一方面可以让学生获得探究空间，促使学生在更复杂的水平上理解物理问题。物理中出现的问题往往不是简约的、层次清楚的，教师在教学中要注意让学生多接触物理问题，多了解和掌握思维的原则的技巧，多为学生提供思维的材料，教会学生独立思考和自主探究。而学生常把自己当作是或希望自己是一个探索者，研究者和发现者。通过设计挑战性的问题，首先给学生一个思维的广阔空间，把学生带入一个主动学习、主动探究的空间，使学生有一种主动投入心力去学习的愿望。在学习的过程中，体验到探究的乐趣，品尝到成功的喜悦。

总之，中学阶段，学生的思维发展特征是从具体形象思维逐步向抽象思维过渡。在教学中，只有遵循这种思维发展规律，安排教学内容和选择教学方法，才能调动学生学习的积极性，提高教学质量。