物理創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)策略

胡萬彪

摘 要：在基礎(chǔ)教育改革中物理創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)成為改革的重點和難點，也是實際教學(xué)中面臨的難題。本文結(jié)合創(chuàng)造性學(xué)習(xí)和創(chuàng)造性思維的特點，分析了創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的困境及困境的根源，提出了物理創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)性培養(yǎng)策略。

關(guān)鍵詞：物理創(chuàng)造性思維；困境；策略

中圖分類號：G633.7 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2015）11-0006-4

當(dāng)前的基礎(chǔ)教育改革中，創(chuàng)造性學(xué)習(xí)作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的重要途徑而備受重視。作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的重要陣地，物理學(xué)科在近些年的新課程改革中出現(xiàn)了翻轉(zhuǎn)課堂、微課等眾多的課堂模式，目的在于培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和創(chuàng)造性思維，屬于創(chuàng)造性學(xué)習(xí)模式。

但是，在實際教學(xué)活動中，不管是翻轉(zhuǎn)課堂還是微課給學(xué)生帶來的創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)效果并不是那么明顯。本文將討論如下問題：①為什么會出現(xiàn)創(chuàng)造性思維培養(yǎng)不足的問題？②如何在現(xiàn)有課堂模式的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維？

1 物理中創(chuàng)造性學(xué)習(xí)與創(chuàng)造性思維

創(chuàng)造性學(xué)習(xí)是指能夠產(chǎn)生新穎且有價值的思維產(chǎn)品的學(xué)習(xí)活動，而物理創(chuàng)造性思維就是在已有物理知識和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，從某些物理現(xiàn)象、物理過程中形成新概念、建立新規(guī)律的思維過程。其中，物理的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的基石。

物理創(chuàng)造性思維可以分為三種層次：

1）高級階段：經(jīng)過長期觀察和實驗并反復(fù)研究探索而形成的非凡創(chuàng)造。

2）中級階段：在原有知識和經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，通過實驗觀察、分析綜合等活動提出新的物理概念，建立新的物理規(guī)律。

3）初級階段：在學(xué)習(xí)過程中形成一些簡單的、新的物理概念、規(guī)律和模型，并運用在實際問題的解決中。

在中學(xué)階段的教學(xué)中，學(xué)生物理創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)側(cè)重于初級階段，主要是培養(yǎng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中形成新思想、新觀念、新設(shè)計、新方法的能力，為學(xué)生高層次創(chuàng)造性思維能力的養(yǎng)成奠定基礎(chǔ)。

2 當(dāng)前物理創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的困境及困境的根源

在當(dāng)前的課堂學(xué)習(xí)中，課堂模式和學(xué)習(xí)形式逐步呈現(xiàn)出多樣化格局。但是，在培養(yǎng)創(chuàng)造性思維上仍面臨著如下困境：

1）能真正總結(jié)出新方法、新規(guī)律的只是個別同學(xué)，只是偶然現(xiàn)象；

2）鑒于常規(guī)思維的普遍適用性，在問題解決過程中，學(xué)生受思維定勢的干擾非常嚴(yán)重，大部分學(xué)生偏好傳統(tǒng)、常規(guī)的方法。教學(xué)實例如表1所示：

在表1的教學(xué)實例中，絕大多數(shù)學(xué)生習(xí)慣按部就班地采用傳統(tǒng)方法，對創(chuàng)造性的方法卻鮮有思考。

3）教師對創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的思考較少，缺乏體系性策略，同時，也避諱創(chuàng)造性學(xué)習(xí)帶來的問題。

然而，對傳統(tǒng)課堂進行分析后會發(fā)現(xiàn)，這些困境起源于以下幾個方面：

1）課堂教學(xué)特點的限制

首先，課堂教學(xué)是在短時間內(nèi)完成特定的教學(xué)任務(wù)，導(dǎo)致學(xué)習(xí)過程被窄化。

其次，課程目標(biāo)和課程標(biāo)準(zhǔn)的強制性，教材內(nèi)容的相對穩(wěn)定性[3]，導(dǎo)致我們在教學(xué)和學(xué)習(xí)中更側(cè)重于教材內(nèi)容的學(xué)習(xí)和把握，學(xué)生缺乏思考的時間和空間。

最后，很多課堂環(huán)節(jié)遵循“引入—理解—習(xí)題鞏固”的固定模式，其實就是強調(diào)知識的記憶，長期以來干擾和弱化了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

2）教師教學(xué)行為的影響

首先，當(dāng)前的課堂環(huán)境中偶爾會有部分同學(xué)提出一些新穎的觀點，雖然教師會鼓勵性地說上一句“你的觀點很新”，卻缺乏對這些新穎觀點的合理引導(dǎo)和剖析。正因為如此，我們打擊了一些創(chuàng)造性思維的“領(lǐng)頭羊”，損傷了班級創(chuàng)造性思維的發(fā)展。

其次，受教學(xué)安排和教學(xué)進度的限制，在課堂中教師會對一些創(chuàng)造性的觀點進行控制。在一定程度上減少了學(xué)生的思考時間和表達機會，埋沒了許多創(chuàng)造性思維。

最后，一些“鬼點子”多、“異想天開”的學(xué)生往往會將課堂帶入不可掌控的境地，而教師偏重于傳統(tǒng)的按部就班，在程度上壓制了一個班級的思維氣氛。

3）當(dāng)前評價體系的單一化，導(dǎo)致了教師在設(shè)置創(chuàng)造性課堂時總是左顧右盼，而學(xué)生也總是淺嘗輒止。

3 物理創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)性培養(yǎng)策略

物理是一門基于實驗、邏輯推理和數(shù)學(xué)運算的重要學(xué)科，結(jié)合這一特點我們把物理創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)性培養(yǎng)策略歸結(jié)如表2所示：

當(dāng)然，在實際教學(xué)中我們需要把握住以下幾個方面：

1）注重創(chuàng)設(shè)創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)條件

首先，我們可以改變問題的形式，運用非常規(guī)問題來激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識。比如，我們可以將“請同學(xué)們說出一下參考系的選取對運動描述的重要性”改為：“請同學(xué)們根據(jù)下圖的情境，自編故事并體現(xiàn)參考系的選取對運動描述的重要性”（如圖1）。

圖1 學(xué)習(xí)“參考系的選擇對運動描述的重要性”的故事情景圖

在改變問題方式以后我們會發(fā)現(xiàn)學(xué)生不光會把參考系對運動的描述凸現(xiàn)出來，還會給你呈現(xiàn)很多有趣的故事，也是創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的開端。

其次，多引導(dǎo)學(xué)生從事“想象”“假定”“改造”“設(shè)計”“假設(shè)”等任務(wù)。比如，可以布置這樣的任務(wù)：“假設(shè)你在地球赤道上一直加速，那么，你離開地球表面運動的最大速度是多少？”這樣問題就成功地讓學(xué)生從想象假設(shè)的角度看待了第一宇宙速度。

最后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生進行合作學(xué)習(xí)，在沖突和討論中激發(fā)創(chuàng)新點。

2）強調(diào)教師對創(chuàng)新思維示范

首先，教師需要對不全面或有缺陷的創(chuàng)造性思路進行補充，同時引導(dǎo)學(xué)生對物理教材或者參考書中一些不全的概念規(guī)律進行補充和總結(jié)。

其次，引導(dǎo)學(xué)生對一些物理概念規(guī)律的適用范圍進行拓展，對某些常規(guī)題目得出的規(guī)律進行總結(jié)，將其作為一些特殊規(guī)律運用在往后的學(xué)習(xí)中。我們常遇到這樣的例題：

例1 如圖2所示，在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在勻強磁場，磁感應(yīng)強度為B，方向垂直于圓平面（未畫出）。一群比荷為的負離子以相同速率v0（較大），由P點在紙平面內(nèi)向不同方向射入磁場中，發(fā)生偏轉(zhuǎn)后又飛出磁場，則下列說法中正確的是 （ ）

圖2 例1圖示

A.離子飛出磁場時的動能一定相等

B.離子在磁場中的運動半徑一定相等

C.由Q點飛出的離子在磁場中運動的時間最長

D.沿PQ方向射入的離子飛出時偏轉(zhuǎn)角最大

答案C。經(jīng)過一定的抽象我們會發(fā)現(xiàn)一個常用的幾何規(guī)律：“弦越長，圓心角越大”，這個時候我們可以給學(xué)生呈現(xiàn)下題：

例2 圓形區(qū)域內(nèi)有如圖3的勻強磁場，一束相同比荷的帶電粒子對準(zhǔn)圓心O射入，分別從a、b兩點射出，則從b點射出的粒子（ ）

A.速率較小

B.運動半徑較小

C.偏轉(zhuǎn)角較小

D.在磁場中的運動時間較短

這個變式正是“弦越長，圓心角越大”這一規(guī)律的創(chuàng)造性運用。

再次，教師需要經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生將一些有關(guān)聯(lián)的概念進行概念組合，或者將一些物理概念規(guī)律抽象為特定的模型，誘發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。

最后，教師需要引導(dǎo)學(xué)生建立“數(shù)理不分家”“學(xué)科綜合”的意識。如，物理中講到電勢時可以引導(dǎo)學(xué)生去思考生物中神經(jīng)元的膜電位；又如，電流定義式I=中的Q為“通過導(dǎo)體橫截面的電荷量”，在理解時可借助化學(xué)中“銅-鋅原電池”的原理圖來理解（如圖4所示）。

如圖4，Q應(yīng)該等于H+的電荷量Q1和SO的電荷量Q2的絕對值之和，即Q= |Q1|+|Q2|。

圖4 “銅-鋅原電池”原理圖

3）教師需以包容的態(tài)度去褒獎、挖掘和發(fā)揚學(xué)生的創(chuàng)造性思維，給予學(xué)生獨立的思考空間，鼓勵學(xué)生以批判的思維去學(xué)習(xí)物理。

4 總 結(jié)

在未來的物理課程改革中，需要強調(diào)并鍛煉學(xué)生的觀察思維、實驗思維、模型思維、等效思維、類比思維、比較與分類思維、物理分析與綜合思維，并結(jié)合學(xué)生的心理機制和教育規(guī)律，通過教育改革為學(xué)生創(chuàng)造寬松、廣闊的思考環(huán)境，適時、適當(dāng)?shù)貙W(xué)生的創(chuàng)造性思維進行引導(dǎo)、補充和深化。

參考文獻：

[1]皮連生.教育心理學(xué)[M].上海：上海教育出版社，2011.

[2]喬繼平.物理創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)[M].北京：首都師范大學(xué)出版社，1998.

[3]布魯納.姚梅林，郭安，譯.教學(xué)論[M].北京：中國輕工業(yè)出版社，2008.

（欄目編輯 趙保鋼）