在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力

中學(xué)階段是人的思維習(xí)慣、思維方式趨向成熟的階段，是我們培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的關(guān)鍵時(shí)期。筆者認(rèn)為，在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維可著力于以下三個(gè)方面：

一、營(yíng)造寬松學(xué)習(xí)環(huán)境

課堂教學(xué)是實(shí)施素質(zhì)教育的主渠道，也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的主陣地。要真正培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，必須將學(xué)習(xí)思考的主動(dòng)權(quán)交還給學(xué)生，所以，我們?cè)谖锢斫虒W(xué)過(guò)程中，應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，充分利用多媒體、實(shí)驗(yàn)等教學(xué)手段，因地制宜地創(chuàng)設(shè)情景，使物理問(wèn)題的背景更新鮮、更有趣、更富有變化，以激起學(xué)生的好奇心，引起學(xué)生的無(wú)限遐想。此時(shí)，老師應(yīng)抓住有利時(shí)機(jī)，因勢(shì)利導(dǎo)，給學(xué)生提供自我表現(xiàn)的機(jī)會(huì)，鼓勵(lì)學(xué)生多角度、多層面去思考，大膽質(zhì)疑，以創(chuàng)造者的姿態(tài)進(jìn)行發(fā)現(xiàn)式、探究性學(xué)習(xí)，積極發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，大膽想象、猜想，解答問(wèn)題，允許有不同的見(jiàn)解和看法。然后，老師再適當(dāng)?shù)丶右砸龑?dǎo)、點(diǎn)撥，促使學(xué)生對(duì)各種看法與見(jiàn)解進(jìn)行分析、比較和篩選，評(píng)出優(yōu)劣，歸納出合理的結(jié)果，進(jìn)而有效地訓(xùn)練和培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)遷移能力與思維的流暢性和靈活性，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。

例如，在“探究物體浮沉條件”的教學(xué)中，我是這樣設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程的。先向?qū)W生展示三個(gè)外形完全相同的乒乓球（其中兩只被事先注入適量的水），問(wèn)：如果將乒乓球放入水中，它們將處于什么狀態(tài)？學(xué)生根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，立即回答說(shuō)“漂浮”，于是我將球依次投入水中，先將空球投入，果如學(xué)生所言，接著又將另外兩只球依次投入，學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)，同樣的球投入水中后，卻沉入水底。實(shí)驗(yàn)結(jié)果一下子激起了學(xué)生的好奇心，大家議論紛紛，猜測(cè)緣由。有的說(shuō)這球是鐵的，有的說(shuō)球是實(shí)心的，等等。這時(shí)我并不直接告訴學(xué)生答案，而是請(qǐng)學(xué)生用事先準(zhǔn)備好的青霉素小瓶、橡皮泥等物品動(dòng)手實(shí)驗(yàn)探究，觀察將上述物體放入水中后的狀態(tài)，思考如何操作才能改變它們的狀態(tài)，并到講臺(tái)上講述自己的方法，比一比誰(shuí)的方法好。在這樣一個(gè)寬松的氛圍中，學(xué)生根據(jù)自己的經(jīng)驗(yàn)，積極動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真觀察思考，自由發(fā)揮想象并各抒己見(jiàn)。為了使橡皮泥能漂浮在水面上，有的學(xué)生將橡皮泥做成碗狀，有的捏成船形，有的制成空心球。在此基礎(chǔ)上，我進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生分析，物體狀態(tài)之所以會(huì)改變，實(shí)質(zhì)是改變了它們的浮力和重力，使學(xué)生不僅學(xué)到了知識(shí)，而且在探究過(guò)程中學(xué)會(huì)了觀察、比較，懂得了如何去思考、分析，使思維更具獨(dú)創(chuàng)性、靈活性、批判性，學(xué)生的創(chuàng)新思維能力在動(dòng)手動(dòng)腦、分析評(píng)判中得到鍛煉和提高。

二、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)施創(chuàng)新教育的重要方法和手段，實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生而言，不僅能激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、加深對(duì)知識(shí)的理解、提高實(shí)踐能力，而且也是創(chuàng)設(shè)創(chuàng)新氛圍、培養(yǎng)創(chuàng)新思維、提高科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往只注重學(xué)生能觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，以佐證物理結(jié)論，學(xué)生獲得的只是膚淺的感性認(rèn)識(shí)，教師很少去引導(dǎo)學(xué)生作深入的思考和分析;而學(xué)生實(shí)驗(yàn)更是從器材選取、實(shí)驗(yàn)方法到數(shù)據(jù)記錄等都按照規(guī)定好的步驟進(jìn)行，不敢越雷池半步，學(xué)生依葫蘆畫瓢，根本不理解實(shí)驗(yàn)原理和思想，自主性得不到發(fā)揮，思維發(fā)展受到限制。因此，要使學(xué)生創(chuàng)新思維得到發(fā)展，必須創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，比如，可將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)，變演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生創(chuàng)造自主探究的機(jī)會(huì)。通過(guò)教師的指導(dǎo)，在學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握?shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上，用改變實(shí)驗(yàn)器材、條件等方法，去掉原實(shí)驗(yàn)的條條框框，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法，自主選擇器材。實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要在各種因素中取舍，對(duì)所得信息進(jìn)行比較篩選，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)方案，這就要求學(xué)生在追求既定目標(biāo)的過(guò)程中學(xué)會(huì)應(yīng)變、思考和探索，在發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中提高分析、抽象、綜合、表達(dá)能力，從而使學(xué)生的創(chuàng)新思維能力得到提高。

例如，在進(jìn)行“研究滑動(dòng)摩擦力的相關(guān)因素”實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，先讓學(xué)生尋找生活中屬于滑動(dòng)摩擦的事例，根據(jù)這些事例猜想影響摩擦力大小的因素可能有哪些。學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，歸納總結(jié)出摩擦力可能與物體接觸面大小、接觸面粗糙程度、壓力大小、相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度等諸多因素有關(guān)，再引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步討論研究驗(yàn)證方案，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。接著讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，自主確定驗(yàn)證一個(gè)猜想，并從下列給定的器材中自主選擇，給定的器材有：彈簧測(cè)力計(jì)、長(zhǎng)方體木塊、正方體木塊、長(zhǎng)方體鐵塊、長(zhǎng)木板、長(zhǎng)玻璃板、紙板、繩子等。學(xué)生通過(guò)激烈討論，確定自己的研究課題和實(shí)驗(yàn)方案，分析各種器材特性和作用以及實(shí)驗(yàn)需要選定的器材，最后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。有學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，彈簧測(cè)力計(jì)拉動(dòng)物塊時(shí)容易抖動(dòng)，控制物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)較難，于是他們對(duì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行改進(jìn)，方法是：將測(cè)力計(jì)固定，拉著木塊下的木板做勻速運(yùn)動(dòng)，果然得到了滿意的實(shí)驗(yàn)效果。

三、展示科學(xué)探究過(guò)程

縱觀整個(gè)物理學(xué)史，不難看出科學(xué)家的每一個(gè)重大發(fā)現(xiàn)，都是觀念的突破、思維的創(chuàng)新，蘊(yùn)含著科學(xué)家發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、研究問(wèn)題、解決問(wèn)題的完整思維過(guò)程。我們?cè)谖锢斫虒W(xué)中可相機(jī)滲透物理學(xué)史，向?qū)W生充分展示科學(xué)家觀察事物的獨(dú)特視角和見(jiàn)解，讓他們領(lǐng)悟科學(xué)的思維方式方法，學(xué)習(xí)創(chuàng)造性的研究論證方法。學(xué)生經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期熏陶之后，會(huì)有意無(wú)意地進(jìn)行模仿運(yùn)用，在潛移默化中，會(huì)逐漸養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣、科學(xué)的思維方式，進(jìn)而提高自身的創(chuàng)新思維能力。

例如，奧斯特發(fā)現(xiàn)“電生磁”現(xiàn)象后，法拉第運(yùn)用逆向思維提出“磁能否生電”的問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。筆者在教學(xué)中引用了這段史例之后，向?qū)W生演示“燒瓶吞蛋”實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生運(yùn)用逆向思維，思考如何將瓶中的蛋完好無(wú)損地“吐”出來(lái)。學(xué)生經(jīng)過(guò)思考和討論，認(rèn)為“吞蛋”是瓶?jī)?nèi)棉花燃燒后內(nèi)壓降低的結(jié)果，那么“吐蛋”只要使內(nèi)壓升高就可以了。最終學(xué)生發(fā)現(xiàn)，只要把瓶翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，往瓶外壁澆熱水就能把蛋“吐”出來(lái)。

作為物理教師，當(dāng)以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維為己任，在教學(xué)中，要用創(chuàng)造性的教為學(xué)生創(chuàng)造性的學(xué)創(chuàng)造環(huán)境和條件。教師要結(jié)合學(xué)生年齡特點(diǎn)和物理學(xué)科特點(diǎn)，遵循認(rèn)知規(guī)律，盡力創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，讓學(xué)生在自主學(xué)習(xí)中學(xué)會(huì)創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的目標(biāo)。