激活思维

2016-06-12 13:26郭永芬
教师·上 2016年5期
关键词:水银柱玻璃管新旧

郭永芬

新课程教学理论认为教学不仅要传授给学生知识,更重要的是要提升他们的综合素质。人的综合素质中,最核心的内容就是人的创新素质,如何在高中的有限时间内实现学生的创新能力的培养,就成为高中教学需要研究的重要课题。特别是在高中物理教学中,结合高中物理学科特点,对学生实施与创新能力相关的思维锻炼,激活学生各种思维能力,让学生的创新性思维得以有效生成,进而为有效地培养学生的创新性思维和创新性能力打好基础。

一、丰富学生的想象力,锻炼学生的联想思维能力

在高中物理教学中运用联想思维,促成学生对新旧知识的有效联系,实现优化学生的知识结构的目的。这样有利于学生对新旧知识的融会贯通,为创新性思维的形成奠定基础。

在新知的学习中,结合新旧知识之间的内在联系,发挥学生的形象力,通过引导学生建立联想关系,不仅锻炼了学生的联想思维能力,更能够实现知识的有效迁移和生成。我在教“子热能和电势能”知识时,注意到以前学生们已经学到的关于物体的弹性势能、物体的内能以及电热能之间的内在联系和共同特性。在教学中可以利用它们的这些共性,通过启发学生联想,可以建立新旧知识之间的有机联系,从而实现学生新旧知识的有效迁移,促进学生新知识的有效生成。所以,我在教学中就让学生从弹簧的弹性势能开始回顾机械能,之后又启发学生联想分子具有的热能;然后由分子的热能和通电后生热的例子,让学生联想到电热能。这样就形成了从机械能到分子热能再到电热能的知识链条。在这一知识链条的作用下,让学生从旧知识顺利地过渡到新知识,实现了知识的有效迁移。

通过以上的实例可以看出,联想思维的运用,促成了学生对新旧知识的有效联系,优化了学生的知识结构。借助联想思维能力的形成,让学生对新旧知识实现了融会贯通,这正是创新思维能力形成的重要基础。

二、打通学生的直觉,锻炼学生的直觉思维能力

具有优秀的直觉,往往是学生具有优秀的创新思维和创新能力的开端。在教学中教师要让学生掌握扎实的基础知识,对所学到的知识进行结构性的自我优化、融会贯通,从而在解题的时候,能够有所取舍,获得直觉。

引起学生直觉思维的重要方式是图像,也就是不利于语言表达,用图像给与学生直接刺激,引起学生的直觉思维,让学生建立起知识之间的内在联系,从而形成直觉思维。利用直觉思维解决问题的教学,比较典型有追赶问题、带电粒子在复合场中的运动问题等。这些问题在教学中能够让学生在头脑中形成强烈的画面感,进而形成典型的物理图景。学生们头脑中的这些物理图景,与学生们的知识储备相结合,直接作用于学生的直觉思维,促进学生直觉的产生。之所以能有这样的效果,从原因上来分析,可以看到图像这种呈现形式相比于语言来说,更能够完整而全面地揭示出物理现象之间的相互关系和变化规律。

可见,在高中物理教学中,利用与学生直觉有关的教学方式,建立起学生的认知和物理规律之间的相互联系,进而打通学生的直觉,锻炼学生的直觉思维能力。学生对直觉的自我建立是实现学生创新思维和产生创新性灵感的前站。

三、在习题中猜想和假设,激活学生的灵感思维能力

有了直觉的参与,才能让学生形成创新性的灵感,让学生在面对未知问题时出现灵感,教师要借助探究教学中的猜想和假设环节,激活学生的灵感思维,灵感的迸发往往是实现学生有效创新的重要条件。

在一些物理试题的教学中,经常需要学生对试题中可能出现的多种可能性进行充分的猜想和假设,这些猜想和假设就构成了成功求解的基础和重要方向。下面这道题就是如此:首先让学生观察放置在讲台上的一段玻璃管,学生们观察到玻璃管是粗细均匀的,而且两头已经封死了,在这个玻璃管中有一段水银柱在里面,这段水银柱的长度为L。这段水银柱将管中的空气分割为两个部分。下面如果把这个细玻璃管竖直插入温水槽中,问管中的水银柱将会怎样移动?对于这个问题,教师可以引导学生关注气体的状态参量的变化,让学生假设其中一个参量不变,来判断另外的参量如何变化。发动学生进行分析和讨论,让学生做出假设:一种假设是体积不发生改变;另一种假设是压强不发生变化。这两种假设会根据不同的定理得出不同的结论,学生免不了又会进行一番思考和讨论。最后必然会明确在压强不发生改变的情况下,要实现玻璃管中水银柱的下移,玻璃管必须满足弹性膨胀的条件,很显然这是与事实相背离的。于是,可以得出体积不发生变化的假设是正确的,进而可以根据查理定理得出玻璃管中的水银柱会上升的结论。

从以上的这个案例可以看出,解这道题的关键就在于对题目中出现的可能性进行了充分的假设。试题练习中的猜想和假设,就是解题灵感的重要源泉。正是有了直觉的参与,学生才产生了解题的灵感,在头脑中出现了灵感,有效地激活学生的思维,灵感的迸发往往是实现学生有效创新的重要条件。

综上所述,在高中物理教学中开展创新教育,必须注重学生的思维锻炼,通过系统而有步骤地实施思维锻炼,最终实现学生创新思维的激发。

(作者单位:江苏省清河中学)

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