物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

黃賀幫

物理研究中的創(chuàng)新思維是指探求、創(chuàng)造新的物理知識(shí)的思維活動(dòng)，是開拓人類物理認(rèn)識(shí)新領(lǐng)域，開創(chuàng)人類物理認(rèn)識(shí)新成果的思維活動(dòng)。它包括提出新的物理問題、設(shè)計(jì)新的物理實(shí)驗(yàn)、發(fā)明新的物理技術(shù)、形成新的物理概念、創(chuàng)造新的物理理論、啟用性的物理方法、做出新的物理解釋等。如牛頓總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)造性地提出了萬有引力定律；愛因斯坦打破舊時(shí)空觀，提出了相對(duì)論理論。因此，物理學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展過程是一個(gè)不斷創(chuàng)新的過程。同樣，注重物理課堂教學(xué)中對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)，這對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義觀點(diǎn)、科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新精神都有著極其重要的意義。

一、設(shè)置合理教學(xué)情景，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)

把學(xué)生曾經(jīng)的生活體驗(yàn)以多媒體的形式加以再現(xiàn)是創(chuàng)設(shè)物理情景、形成“創(chuàng)新意識(shí)”的有效方法。例如在引入“受迫振動(dòng)，共振”的課題時(shí)，我們可以用視頻再現(xiàn)這樣的情景：關(guān)閉正在脫水的洗衣機(jī)，當(dāng)轉(zhuǎn)速減小到一定程度時(shí)，洗衣機(jī)會(huì)劇烈震動(dòng)幾下才逐漸停下來。學(xué)生會(huì)對(duì)這種經(jīng)歷過，但不曾深入思考的問題產(chǎn)生濃厚的興趣。利用學(xué)生原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)與新信息的沖突也是引爆學(xué)生思維的常用方法。例如在進(jìn)行“運(yùn)動(dòng)的合成與分解”的課題引入時(shí)，我們不妨提出這樣一個(gè)判斷命題：某游泳健將橫渡水流湍急的大河，如果他想在最短時(shí)間到達(dá)彼岸，他實(shí)際游過路徑可能是哪一條？他以最短路徑過河，路徑又可能是哪一條？讓學(xué)生自己畫圖比較，正確的答案可能出乎預(yù)料。當(dāng)新的信息與學(xué)生原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)發(fā)生沖突時(shí)，學(xué)生的“創(chuàng)新意識(shí)”便油然而生。

二、通過物理概念教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

建立物理概念是一種創(chuàng)造性腦力勞動(dòng)，它是根據(jù)研究問題的需要，在觀察、實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，在一定背景知識(shí)的指導(dǎo)下，充分分析客觀事物的各種屬性和特征，利用分析、綜合、抽象、概括、推理、類比、比較、等效等物理思維方法，抽象出客觀事物的物理共同屬性和本質(zhì)特征的過程。因此，物理概念的形成對(duì)于學(xué)生抽象思維能力、概括能力、推理能力的培養(yǎng)和提高具有積極的作用。學(xué)生在認(rèn)識(shí)這些物理概念時(shí)，由于感性認(rèn)識(shí)不足或思維方法不當(dāng)，很難形成正確的理解，這時(shí)教師要給予指導(dǎo)幫助其建構(gòu)概念。例如電磁感應(yīng)這一概念的教學(xué)，教師應(yīng)設(shè)計(jì)足夠多的電磁感應(yīng)現(xiàn)象讓學(xué)生進(jìn)行觀察、總結(jié)、體會(huì)。又如電場(chǎng)強(qiáng)度這一概念的教學(xué)，首先用“理想實(shí)驗(yàn)”的方法，把理想化的“檢驗(yàn)電荷”放入電場(chǎng)中，先考慮電場(chǎng)中某一點(diǎn)，抽象出該點(diǎn)F/q是一個(gè)恒量。其次將檢驗(yàn)電荷q放入電場(chǎng)中的不同點(diǎn)，考察F/q值的變化，得出一般情況下對(duì)于不同點(diǎn)，F(xiàn)/q的比值不同（特殊情況：比如在勻強(qiáng)電場(chǎng)中F/q不隨時(shí)間的變化而變化）；最后概括以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得出：放入電場(chǎng)中某一點(diǎn)的電荷受到電場(chǎng)力跟它的電量的比值，叫做這一點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，用E表示。這一概念在建立過程中用到了理想實(shí)驗(yàn)、理想模型，物質(zhì)的某種屬性隔離出來，用兩個(gè)物理量的比值來定義新的物理概念，其中一個(gè)環(huán)節(jié)出錯(cuò)，就可能導(dǎo)致物理概念的不理解或誤解。

三、加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，促進(jìn)學(xué)生各方面能力的發(fā)展

物理教學(xué)中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生獨(dú)立設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)及過程，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的一種有效的途徑。如利用單擺測(cè)重力加速度的實(shí)驗(yàn)中，我提出一系列的問題要求學(xué)生解答，如為什么用單擺可以測(cè)重力和速度？還有沒有其他方法？秒表計(jì)時(shí)從擺動(dòng)到什么位置時(shí)計(jì)時(shí)最好，為什么？擺長(zhǎng)如何測(cè)定？分析誤差產(chǎn)生的原因等。

讓學(xué)生帶著問題做試驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)，分析實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮其主動(dòng)性，調(diào)動(dòng)其思維的積極性，這是對(duì)學(xué)生各方面能力的一種考驗(yàn)。問題解決的過程，就是學(xué)生能力提高的過程。

當(dāng)然，學(xué)生的創(chuàng)造性由于受到認(rèn)識(shí)水平的限制，往往會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤。這時(shí)教師應(yīng)給予積極的支持和引導(dǎo)，切不可加以諷刺、挖苦。出現(xiàn)錯(cuò)誤是他們?cè)噲D為解決問題提供一種新的思路，這種精神有可取之處，應(yīng)加以肯定。粗暴地否定，只會(huì)使學(xué)生謹(jǐn)小慎微，不敢嘗試，以致思維封閉，創(chuàng)造性思維培養(yǎng)就會(huì)成為一句空話。

總之，通過物理教學(xué)，我們可以有效地對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)新思維訓(xùn)練。物理概念的形成，物理規(guī)律的推導(dǎo)，以及物理問題的解決是進(jìn)行創(chuàng)造思維訓(xùn)練的良好素材，充分利用物理教學(xué)中的合理?xiàng)l件，必將有助于學(xué)生的創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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［2］廖伯琴.中學(xué)物理課程改革的目標(biāo)與實(shí)施［M］.高等教育出版社，2003.