鄭子軍
摘 要:創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)已成為當今教育改革的焦點。物理教育已成為主戰(zhàn)場之一,所以教育工作者,尤其是教師務(wù)必革新教育理念,改善教育策略,以創(chuàng)造性教育培養(yǎng)高中生的創(chuàng)造性思維能力,方可為社會培養(yǎng)更多新時代的優(yōu)秀人才。
關(guān)鍵詞:高中物理;創(chuàng)造性教育;思維能力;激發(fā)熱情
創(chuàng)新是人的本質(zhì)特征。在以人為本的全球性理念環(huán)境下,當今世界各國科技和經(jīng)濟的競爭已轉(zhuǎn)化為國民創(chuàng)造性思維能力的競爭。
一、培養(yǎng)實驗操作能力,奠定創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)
物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的理論研究和實驗探索為一體的科學(xué)。重大的物理學(xué)發(fā)現(xiàn)和研究成果都離不開物理實驗。在物理創(chuàng)造活動中,設(shè)計性實驗起著核心作用。因此,在教學(xué)中要增開設(shè)計性實驗研究。在設(shè)計性實驗中運用平衡法、比較法、轉(zhuǎn)換法、等效法、移植法、模擬法等都能有效地培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力。
例如:光電效應(yīng)實驗,既是高中物理中的重點實驗,也是難點實驗,按教材上要求,實驗室常用的驗電器的靈敏度不能滿足要求,這是因為鋅板在紫外光照射后,雖有電子逸出,但帶正電鋅板產(chǎn)生了一個電場,會阻礙電子的繼續(xù)逸出。而鋅板的電位有一個極限值,這個極限值不能使驗電器的箔片張開可見的角度,故實驗很難成功。把該實驗改為一個設(shè)計性實驗,由學(xué)生來進行研究,重新設(shè)計實驗方案。有的用先給鋅板帶負電的方案,有的給鋅板周圍加一個帶電平行板電容器方案,有的在鋅板附近加一個帶正電的有機玻璃棒的方案等等。學(xué)生在完成這些設(shè)計性實驗的過程中,創(chuàng)造意識被激活了,創(chuàng)造性思維能力被激活了。
二、培養(yǎng)問題的表征能力,鑄造創(chuàng)造性思維的模式
創(chuàng)新有法,但無定法。例如物理學(xué)中用比值來定義某個物理量就是一種模式。如對某種物質(zhì),其質(zhì)量與體積的比值是一個常數(shù)——物質(zhì)密度;對某段導(dǎo)體,它兩端的電壓與通過它的電流的比值是一個常數(shù)——導(dǎo)體電阻。由這種比值反映的屬性是物理學(xué)中對概念定義的一種常用模式。那么在教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生對這類概念定義模式的表征能力,就可以按這一模式來發(fā)現(xiàn)和定義一些新屬性的概念,如電場強度、磁感應(yīng)強度等等。這顯然是一種創(chuàng)造性思維的模式。
三、培養(yǎng)發(fā)散想象能力,開拓創(chuàng)造性思維的空間
新的創(chuàng)造技法和創(chuàng)造模式不斷伴隨著新的創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)而誕生。實踐證明,開展一題多解,一題多變能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識,多種解法的和諧性和多種變換的奇異性都能給學(xué)生的創(chuàng)新情感以極大的鼓舞和鞭策。例如:在高三復(fù)習(xí)氫原子能級內(nèi)容時,我設(shè)計這樣一個問題:已知氫原子基態(tài)能量E=-13.6EV,半徑R1=5.3A,求:當半徑R增大時,電子的動能EK怎么變化?電勢能怎么變化?氫原子的能量怎么變化?解答這個問題后,提出問題,根據(jù)這些條件,你還能提出并解答哪些問題,這一下活躍了,學(xué)生的思維充分地發(fā)散開來了,學(xué)生提出很多有價值的問題。如:
氫原子處在N=2能級時,其電子繞核運行的等效電流?
為使處于N=2能級的氫原子電離,照射光的頻率至少應(yīng)多大?
氫原子從N=3,自發(fā)躍遷,能放出幾種頻率的光子?
氫原子處于基態(tài)時,電子的動能多大?電勢能多大?
氫原子從N=4能級自發(fā)躍遷時,輻射出光子的最大波長為多少?
等等。
這樣,在教師的啟發(fā)、引導(dǎo)下,由學(xué)生自己發(fā)現(xiàn),自行變換,自行設(shè)疑,自行想法解決,無疑是創(chuàng)新思維的實踐與自身創(chuàng)新價值的體現(xiàn)。這樣有助于逐步培養(yǎng)學(xué)生形成較完整的創(chuàng)新思維空間和創(chuàng)新思維體系。
四、培養(yǎng)理論聯(lián)系實際能力,形成創(chuàng)造性思維的個性
理論聯(lián)系實際,也是一種創(chuàng)新過程。要把物理規(guī)律應(yīng)用實際,就要求進行聯(lián)系實際,觀念重組,規(guī)律詳化,試驗改進等一系列的類比、創(chuàng)新活動。另外,物理的課外活動和小實驗等,也是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際,形成創(chuàng)造性思維個性的有效行為。
例如:學(xué)生在學(xué)習(xí)了變壓器知識后,提問:現(xiàn)在彩電的工作電壓為90-240V,有些地區(qū)深夜的電壓常超過250V,那么怎樣才能利用變壓器來保護電視機呢?學(xué)生提出了各種各樣的解決方案。其中有一位學(xué)生提出了一個很好的方案:用額定功率50W的普通變壓器連成自耦變壓進行降壓,如圖示,把副線圖輸出36V的一端與220V的一端串聯(lián)起來,這樣電視機上電壓U=U電源×——V,即使電源電壓上升到256V,電視機上的電壓也只有220V。若電源電壓狂跌到140V,電視上電壓仍有120V。因自耦式變壓器的額定功率是同樣感應(yīng)式變壓器的5-7倍。選額定功率50W就足夠了。這種效果令人激動,不但成本低,且具有一定調(diào)壓功能,這是一項巧妙的創(chuàng)新連體,就連專業(yè)人員也拍案稱絕??梢娕囵B(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際的能力,形成獨特的創(chuàng)造性思維個性是多么的重要。
五、培養(yǎng)鑒賞評改能力,激發(fā)創(chuàng)造性思維的熱情
在物理問題的討論中,教師應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生對研究中使用的方法進行評價,對好的解法進行鑒賞,由此培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)成功感,從而激發(fā)出創(chuàng)造性思維的熱情。
例如:在高三總復(fù)習(xí)時,選了這樣一個問題:木塊和鐵塊的質(zhì)量分別為m和M,用細線連接起來放在水中,由靜止釋放后,一起以加速度a下沉,經(jīng)t1時間線斷了,再經(jīng)時間t2,木塊速度減到零,求此時刻鐵塊的速度為多少?
此題可根據(jù)木塊和鐵塊的運動特點,建立有關(guān)速度變化與加速度、時間的關(guān)系,利用牛二定律求解,這種解法過程詳實,但冗長易錯。若我們換過一個思路,用動量定理求解,以木塊和鐵塊組成的系統(tǒng)為研究對象,細線的作用力就變成系統(tǒng)的內(nèi)力,而系統(tǒng)所受合外力不變,由此可得:(M+m)a(t1+t2)=MV,就可求得鐵塊的速度V。比較這兩種解法,一種冗長繁雜,一種簡練清晰,讓學(xué)生鑒賞評價這兩種解法,完全可以激發(fā)他們創(chuàng)造性思維熱情。
總之,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)造性思維能力,應(yīng)著眼于學(xué)生創(chuàng)造性心理功能的不斷開拓和豐富創(chuàng)造性活動的方式。重在激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造動機,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造態(tài)度和形成創(chuàng)造性人格,要完成這樣的歷史使命,教師務(wù)必首先革新教育理念,對常規(guī)的教學(xué)方法不斷地進行創(chuàng)新,只有教師創(chuàng)新了,才能培養(yǎng)學(xué)生不斷進行創(chuàng)造。
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