論物理教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)

陳宗文

物理課標(biāo)指出：“養(yǎng)成實事求是、尊重自然規(guī)律的科學(xué)態(tài)度，不迷信權(quán)威，勇于創(chuàng)新……有將自己的見解與他人交流的意識，敢于提出與別人不同的見解”?？梢娕囵B(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力是新課標(biāo)要求的任務(wù)之一。因此在物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力是每一個物理教育工作者不可忽視的問題。為此筆者作了如下探索：

一、讓學(xué)生打下堅實的知識基礎(chǔ)

1.立足觀察和實驗觀察和實驗是學(xué)習(xí)和研究物理的根本方法，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的基礎(chǔ)。因此許多物理概念的建立，定理、定律的發(fā)展，都是在科學(xué)實驗中將觀察獲得的現(xiàn)象或事實經(jīng)科學(xué)思維而成的。所以我們應(yīng)該在觀察實驗中：①要有目的、有選擇地觀察各階段的演變特點及其變化的全過程，而要防止形而上學(xué)、以偏概全。②要注意分析各種現(xiàn)象變化的因果關(guān)系和制約條件。如在研究歐姆定律時，手、眼、腦并用，動手調(diào)節(jié)滑動變阻器改變電壓或更換定值電阻，動眼觀察電流表和電壓表示數(shù)的變化情況，動腦分析引起電流變化的因素（外部因素——電壓，內(nèi)部因素——電阻），最后通過思維活動總結(jié)出三者之間的相互制約關(guān)系（歐姆定律）和相互制約的條件（局部外電路），這是一個典型的通過觀察實驗再經(jīng)思維思考而將感性認(rèn)識上升為理性認(rèn)識的過程。如果沒有前面的觀察和實驗，我們無法獲得感知也就談不上思維，因為思維絕不是憑空想象。所以觀察和實驗是獲得感知、發(fā)展思維的重要途徑。

2.形成概念掌握規(guī)律形成概念是學(xué)生學(xué)好知識，進(jìn)行創(chuàng)新思維的基本形式。那么怎樣形成概念呢？

首先，必須提供必要的感性材料，作為揭露物理現(xiàn)象或事實本質(zhì)特征的基礎(chǔ)。教學(xué)中學(xué)生獲得感性材料的來源主要有：一是感知，主要是教具模型、演示實驗、多媒體、插圖等。二是利用已有的知識、生活經(jīng)驗、啟發(fā)學(xué)生回憶和新概念有關(guān)的現(xiàn)象或事件，從而引起想象或再造想象。如在摩擦力一節(jié)的教學(xué)中，課本中列舉生活中的事例就很多，讓學(xué)生回憶想象或課后體驗。在這樣感性十足的情況下，理性也就很容易建立。其次，要充分揭露概念的本質(zhì)屬性。在概念教學(xué)中一定要講透內(nèi)涵，講清外延。例如速度這個概念，其內(nèi)涵是指質(zhì)點的位移和產(chǎn)生這個位移所需時間的比，而它的外延則根據(jù)運動形式、性質(zhì)、特點及選擇的參照物不同可分為即時速度和平均速度等。再次，要講清概念的基本結(jié)構(gòu)。如講解力矩時要講清力和力臂，而講解力時要講清大小、方向和作用點三個要素。另外對于那些相鄰概念、相互概念、并列概念、從屬概念等概念體系，應(yīng)當(dāng)會分類比較。例如二力平衡和平衡力、二力平衡和作用力反作用力等。當(dāng)完全清楚地把概念吃透以后，進(jìn)而掌握物理規(guī)律、定律、公式并能正確應(yīng)用解決有關(guān)問題，使得學(xué)習(xí)水到渠成。只有獲得知識才能相應(yīng)發(fā)展創(chuàng)新思維能力，因為任何能力都是以研究的知識為基礎(chǔ)的。

二、交給學(xué)生正確的創(chuàng)新思維方法

1.在概念指導(dǎo)下進(jìn)行思維概念是從具體的有限的物理現(xiàn)象中抽象概括出來的，它具有普遍意義。當(dāng)我們分析一個具體的物理特例時，就應(yīng)該在具有普遍意義的概念中尋找依據(jù)。這樣居高臨下可以把握得更準(zhǔn)確、理解得更透徹、運用得更巧妙。

2.依據(jù)因果關(guān)系進(jìn)行創(chuàng)新思維自然界本身是十分復(fù)雜的，但到處充滿著因果關(guān)系，物理現(xiàn)象也不例外。如果我們經(jīng)常善于尋找每一個物理現(xiàn)象的因果關(guān)系，那將會大大促進(jìn)我們創(chuàng)新思維能力的發(fā)展和提高。例如用手把書本壓在豎直墻壁上不掉下來，一旦松手書就掉下來。這個事實就證明了書不能掉下來是因為手壓的緣故。當(dāng)我們分析清楚在豎直分析上禁止的因果關(guān)系，就不難理解那是靜摩擦力和重力的平衡作用，而偏偏與壓力無關(guān)。如能經(jīng)常在教學(xué)中列舉讓學(xué)生討論分析，然后老師總結(jié)，對學(xué)生創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)會大有好處。

3.廣開思路全方位思維這就是我們常講的舉一反三，或者說是發(fā)散思維。一道綜合習(xí)題往往解法不止一種，或更換其中一個條件，解法及結(jié)果就不一樣。如果我們能引導(dǎo)學(xué)生在這方面多做嘗試，肯定能培養(yǎng)出學(xué)生更廣闊的思維空間和更靈活的思維技巧。例如有這樣一道習(xí)題：一根輕質(zhì)杠桿兩端懸掛體積相同的銅塊和鐵塊，平衡后同時浸沒水中，結(jié)果杠桿是否平衡？改變1，把體積相同改為質(zhì)量相同，然后求解。改變2，把同時浸沒于水中改為同時向外移動相同的距離，然后求解。改變3，把同時浸沒于水中改為同時增加或減少相同質(zhì)量的物體，然后求解。這樣改變條件后，在相似的題型下，實質(zhì)上是三種不同的解答和比較過程，使學(xué)生對杠桿平衡、阿基米德原理、密度知識、重量質(zhì)量關(guān)系等知識點都能很好地理解和應(yīng)用。

三、多給學(xué)生思維的機(jī)會

創(chuàng)新思維能力是智力的核心組成。思維也需要鍛煉，而練習(xí)就是鍛煉思維發(fā)展思維的一種重要方法，是教學(xué)中一種經(jīng)常性的實踐活動。在平時的教學(xué)中，經(jīng)常有學(xué)生這樣說，老師課堂上講的能聽懂，但到自己做題時總是錯誤百出，甚至無從下手，原因是思維能力跟不上。這就需要通過習(xí)題加深對概念的理解和鞏固，通過習(xí)題加強(qiáng)靈活運用物理基本規(guī)律解決實際問題的能力。另外通過適量的設(shè)計實驗加計算的一類習(xí)題，培養(yǎng)學(xué)生的高度綜合能力。我們教師盡可能地給學(xué)生提供良好的創(chuàng)新思維環(huán)境和較多的思維機(jī)會讓他們像鍛煉身體一樣，鍛煉自己的思維，發(fā)展自己的智力。

四、創(chuàng)設(shè)挑戰(zhàn)性情境，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

富有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)任務(wù)，一方面可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面可以讓學(xué)生獲得探究空間，促使學(xué)生在更復(fù)雜的水平上理解物理問題。物理中出現(xiàn)的問題往往不是簡約的、層次清楚的，教師在教學(xué)中要注意讓學(xué)生多接觸物理問題，多了解和掌握思維的原則的技巧，多為學(xué)生提供思維的材料，教會學(xué)生獨立思考和自主探究。而學(xué)生常把自己當(dāng)作是或希望自己是一個探索者，研究者和發(fā)現(xiàn)者。通過設(shè)計挑戰(zhàn)性的問題，首先給學(xué)生一個思維的廣闊空間，把學(xué)生帶入一個主動學(xué)習(xí)、主動探究的空間，使學(xué)生有一種主動投入心力去學(xué)習(xí)的愿望。在學(xué)習(xí)的過程中，體驗到探究的樂趣，品嘗到成功的喜悅。

總之，中學(xué)階段，學(xué)生的思維發(fā)展特征是從具體形象思維逐步向抽象思維過渡。在教學(xué)中，只有遵循這種思維發(fā)展規(guī)律，安排教學(xué)內(nèi)容和選擇教學(xué)方法，才能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)質(zhì)量。