高中物理教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)造力培養(yǎng)初探

【摘 要】在高中教學(xué)活動過程中，一個非常重要的環(huán)節(jié)就是注重對學(xué)生創(chuàng)造力的培養(yǎng)，這種培養(yǎng)可以使學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得一種可持續(xù)發(fā)展的能力。創(chuàng)造力的培養(yǎng)是教學(xué)的永恒課題，教學(xué)中我們采取多種手段，師生間密切配合，圍繞創(chuàng)造力培養(yǎng)這一紅線貫穿課堂教學(xué)的始終；依據(jù)物理學(xué)科特點和中學(xué)生的心理特點，研究認為主要應(yīng)從創(chuàng)新精神和創(chuàng)造思維能力培養(yǎng)兩個方面來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力，通過教學(xué)實踐，我們?nèi)〉昧藢W(xué)生創(chuàng)造力培養(yǎng)的良好效果。在物理教學(xué)中，學(xué)生的創(chuàng)造力表現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)和提出問題、解決問題等，其創(chuàng)造性思維過程也就是發(fā)現(xiàn)問題和創(chuàng)造性地解決問題的思維過程。

【關(guān)鍵詞】創(chuàng)新；發(fā)散思維能力；探究性學(xué)習(xí)；思維的遷移性訓(xùn)練

知識經(jīng)濟已見端倪，知識經(jīng)濟的發(fā)展主要依靠新的發(fā)現(xiàn)、發(fā)明和創(chuàng)新，其核心在于創(chuàng)新。而創(chuàng)新的主體是人，創(chuàng)新人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)在于基礎(chǔ)教育。中學(xué)物理教學(xué)與其它學(xué)科教學(xué)共同承擔培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重任，它不僅要依據(jù)物理學(xué)科的特點，學(xué)生的心理特點，使學(xué)生掌握物理知識，形成物理觀念，通曉科學(xué)方法，而且更應(yīng)采取各種有效教學(xué)手段大力培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力。創(chuàng)造力作為人類的一種普遍的心理能力，它是人類智力因素與非智力因素高度協(xié)同活動的表現(xiàn)。根據(jù)創(chuàng)造力從萌發(fā)到形成的動態(tài)過程，可將創(chuàng)造力劃分為類創(chuàng)造力、潛創(chuàng)造力、真創(chuàng)造力三種層次。類創(chuàng)造力是創(chuàng)造力的雛形，不能產(chǎn)生創(chuàng)造性結(jié)果，如幻想、憧憬等，常被視為創(chuàng)造力的準備層次。潛創(chuàng)造力產(chǎn)生一種對本人來說是新穎、獨特的，但已為人類發(fā)現(xiàn)或發(fā)明過的成果。兒童、中小學(xué)生的創(chuàng)造力主要體現(xiàn)在這兩個層次上，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力實際上是培養(yǎng)學(xué)生的類創(chuàng)造力、潛創(chuàng)造力。結(jié)合本人的教學(xué)實踐，現(xiàn)從以下幾個方面和同仁共同探討。

一、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

創(chuàng)新精神是創(chuàng)造力的前提和保證。培養(yǎng)創(chuàng)新精神就是要培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的主動性和自覺性，要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容引發(fā)學(xué)生對大自然的好奇心，激發(fā)學(xué)生對科學(xué)探索活動的濃厚興趣。鼓勵學(xué)生標新立異，大膽提出疑問，敢于與眾不同，能堅持自己的觀點，主動驗證自己的想法，勇于克服困難，在結(jié)果不明朗時對自己有信心，深入思考而不隨聲附和。因此在物理教學(xué)中要充分體現(xiàn)教師主導(dǎo)，學(xué)生主體的作用，讓每個學(xué)生參與教學(xué)全過程，在參與過程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。

1.讓學(xué)生親身體驗物理概念、規(guī)律建立的科學(xué)求索過程

任何一個科學(xué)概念、規(guī)律，從開始研究到最終被確認，都有一個艱苦的研究過程。物理教學(xué)中，要讓學(xué)生深切體會科學(xué)結(jié)論形成過程中的艱苦的去偽存真、去粗取精的揚棄過程以及在這一過程中可能存在的無奈、迷惘、思辨驗證。依據(jù)我校現(xiàn)有條件——多媒體進了每個教室，對于重點概念和規(guī)律，應(yīng)該運用物理學(xué)史，引導(dǎo)學(xué)生較詳盡地了解它們的建立過程。中學(xué)物理教材提到的科學(xué)家達七十多位，我們把這些科學(xué)家奮發(fā)探索、鍥而不舍得出概念和規(guī)律的主要過程用自制的多媒體課件及時在課堂上充分展示。這是激勵學(xué)生創(chuàng)新精神的寶貴財富。教學(xué)方法上，適當使用探究式教學(xué)，教師創(chuàng)造條件，營造科學(xué)探究的氛圍，讓學(xué)生經(jīng)歷模擬的科學(xué)探究過程。在這一過程中，不過份重視探究的結(jié)果，突出創(chuàng)新思維的過程。在充分了解全體學(xué)生的探究過程后，教師最后用幻燈片把簡要的探究過程充分展示，使學(xué)生內(nèi)化科學(xué)探究過程，同時讓學(xué)生獲得探究中的成功感，提高他們對問題探究的興趣。

2.改進物理實驗教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神

許多概念和規(guī)律是在物理實驗的基礎(chǔ)上，通過各種思維活動得出的。因此認真做好實驗，改進實驗教學(xué)方法，對于培養(yǎng)學(xué)生探究精神具有重要意義。對于演示實驗，教師應(yīng)設(shè)法創(chuàng)造條件，力求增大實驗的可見度。對于部分增大可見度較困難的實驗，做完實驗后可再一次利用多媒體課件的快放、慢放、倒放、放大等多種功能，充分展示實驗全過程。把部分演示實驗或分組實驗改成設(shè)計性實驗。設(shè)計性實驗是學(xué)生創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新精神的體現(xiàn)，教師要注意引導(dǎo)，使學(xué)生感到有探索的價值和設(shè)計的必要，并根據(jù)學(xué)生的心理特點和知識情況，引發(fā)他們的興趣，且逐步提高設(shè)計水平。如在高一下學(xué)期的研究性學(xué)習(xí)中，給出題目：“用多種方法研究兩材料間的動摩擦因素，并說明方法的可行性?！备鶕?jù)學(xué)生的研究設(shè)計，設(shè)立星級設(shè)計師稱號。同時最后把學(xué)生設(shè)計出的所有方案在多媒體上展示出來，指出各自的成功和不足之處，讓他們嘗到成功的喜悅，培養(yǎng)探索精神。

3.培養(yǎng)學(xué)生強烈的好奇心和求知欲，鼓勵學(xué)生標新立異

物理教學(xué)中，注意聯(lián)系學(xué)生的生活實際，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容及學(xué)生的年齡特征，創(chuàng)設(shè)問題情境，引發(fā)直接動機，誘發(fā)間接動機。如生活釋題引發(fā)好奇，科學(xué)猜想激發(fā)好奇，質(zhì)疑爭論觸發(fā)好奇，奇妙實驗刺激好奇，尖端科學(xué)點燃好奇，只要激發(fā)了學(xué)生的好奇心，就獲得了學(xué)生探索的驅(qū)動力，將帶來一連串的思維活動，如果教師能及時鼓勵才引導(dǎo)，這種思維活動必將深入和持久，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。如學(xué)習(xí)了摩擦定律，要求學(xué)生只用一把卷尺測量一堆沙粒間的動摩擦因素，用一根帶彈簧的圓珠筆測桌面的動摩擦因素。鼓勵學(xué)生標新立異。培養(yǎng)學(xué)生善于提出多種新的探索或解決問題的新途徑，以獲得突破，它既可以是從相同事物中尋找不同點和差異點，又可以在不同事物的聯(lián)系間發(fā)現(xiàn)問題，能夠從中敏銳地、流暢地提出獨創(chuàng)性的見解。培養(yǎng)學(xué)生善于從正面、逆向、縱向、橫向等多種角度分析問題，從而提出解決問題的最佳方案。

二、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力

人類的智力因素是創(chuàng)造力的基礎(chǔ)，創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)是創(chuàng)造力培養(yǎng)的核心，在高中物理教學(xué)中實施培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的理論構(gòu)思可用下圖簡單表述：

創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的訓(xùn)練方法可歸結(jié)為：①發(fā)散思維能力訓(xùn)練；②遷移思維能力訓(xùn)練；③逆向思維能力訓(xùn)練；④重新組合能力訓(xùn)練。而實施這些訓(xùn)練途徑的保障是：①探究性課堂教學(xué)；②創(chuàng)造型課堂教學(xué)的氛圍。

1.訓(xùn)練發(fā)散思維

創(chuàng)造性思維包括發(fā)散性思維和集中性思維兩種方式，依據(jù)發(fā)散思維“動態(tài)性、流暢性、變通性、獨創(chuàng)性”的特征，其培養(yǎng)途徑有能上能下四個方面：

①借助問題拓展，啟發(fā)動態(tài)性思維。動態(tài)性思維就是用運動、變化、聯(lián)系的觀點思考問題，進行“由此及彼”和“由表及里”的聯(lián)想，而拓展就是將物理問題適當?shù)刈儞Q情境，用于啟發(fā)學(xué)生動態(tài)性思維。物理問題的拓展一般有如下三種方式：一是形似質(zhì)同的拓展；二是形異質(zhì)同的拓展；三是形似質(zhì)異的拓展。運用動態(tài)性思維來領(lǐng)會研究物理問題，能更好地把握事物的本質(zhì)，明確相關(guān)內(nèi)容的變化。

②借助變換敘述，啟導(dǎo)流暢性思維。變換敘述就是在學(xué)生初步掌握某一概念或規(guī)律后，教師引導(dǎo)學(xué)生變換概念、規(guī)律的敘述方式，促使學(xué)生從不同角度來理解概念、規(guī)律用于啟導(dǎo)學(xué)生的流暢性思維。如：加速度可變換敘述為：

是體現(xiàn)力對物體作用效果的物理量

加速度

是描述物體運動狀態(tài)變化快慢的物理量

經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生對概念和規(guī)律作如上述各種變換敘述理解，深入理解概念、規(guī)律，使學(xué)生運用概念解決問題得心應(yīng)手，思維流暢。

③借助開放內(nèi)容，啟動變通性思維。思維變通性要求思維變化多端，舉一反三，觸類旁道，多角度多方位思考問題。常見的如：圍繞一個待解決的物理問題，盡可能地讓學(xué)生設(shè)想多種方法來解決——一題多解。從一個問題出發(fā)讓學(xué)生進行討論與思考；這個問題還可變化嗎？與這個問題相類似的問題有哪些——一題多變。利用這些方式是幫助學(xué)生多角度、多層次認識事物，養(yǎng)成多向性思維習(xí)慣的好途徑。而精心設(shè)置一些開放性的教學(xué)內(nèi)容，更是啟動變通性思維的良好措施。如利用你學(xué)過的知識，你能設(shè)計出哪幾種測定重力加速度的方法？這類問題答案很多，教師要引導(dǎo)學(xué)生進行討論、辨析，使學(xué)生之、師生之間互相補充通過信息的交換、反饋及調(diào)整，啟動變通性思維。

④借助習(xí)題變拓，啟迪獨創(chuàng)性思維。教師有意將物理習(xí)題變更拓寬是培養(yǎng)學(xué)生動態(tài)性、變通性思維的一種創(chuàng)造教學(xué)方法，同時教師引導(dǎo)學(xué)生對物理習(xí)題變更拓寬，由于每人都按自己的思路對新異和困難的刺激提出決策，往往會體現(xiàn)出思維的獨創(chuàng)性。

2.訓(xùn)練思維的遷移性

思維的遷移性訓(xùn)練有概念教學(xué)中的遷移、規(guī)律教學(xué)中的遷移、實驗教學(xué)中的遷移、習(xí)題教學(xué)中的遷移。

以概念教學(xué)的遷移能力培養(yǎng)為例，概念的獲得可由下圖表示：

新概念的獲得一般是對大量的同類物理現(xiàn)象概括、抽象出共同屬性或本質(zhì)屬性，但也可從另外三種渠道獲得：①從相似概念中通過水平遷移獲得。如學(xué)習(xí)了萬有引力的概念后可遷移到庫侖力的概念，學(xué)習(xí)了電場概念可遷移到磁場概念。②從異位概念中通過垂直遷移而獲得。如在力的教學(xué)中，力和重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力之間存在包容關(guān)系。在學(xué)習(xí)了力的概念后，學(xué)生明確了力是物體對物體的作用，而不同的力無非是引起作用的原因不一樣，傳遞力的形式不一樣。各種形式的力的概念學(xué)習(xí)后，有助于學(xué)生加深對“力”的認識，而“力”概念認識的加深有助于學(xué)生對新的形成某些具體力的學(xué)習(xí)。課堂教學(xué)中我們要隨時這種概念教學(xué)的遷移。如習(xí)題教學(xué)中的遷移：

（1）“靜動題”的遷移，很多學(xué)生由于學(xué)習(xí)中只重結(jié)論，不求方法，一旦題設(shè)條件有變，就產(chǎn)生思維障礙，不利于創(chuàng)造力的培養(yǎng)，所以在教學(xué)中經(jīng)常分析、解決“靜動題”，提高學(xué)生的遷移能力。

（2）從正向思維到逆向思維遷移。汽車剎車，作勻減速運動，這是正向思維。如果逆向思維，汽車剎車可當作初速度為零的勻加速運動，電學(xué)練習(xí)也如此，長期練習(xí)，逐步提高學(xué)生遷移能力。

（3）由力學(xué)到電學(xué)遷移。運動物體受到一個與運動方向一致的合外力，它的大小逐漸減小，加速度逐漸減小，而速度在不斷增大，當加速度為零時，物體的速度達到最大值V1，這時物體將以V2做勻速直線運動。這種變加速物理模型問題，源于力學(xué)，也可用于電學(xué)、熱學(xué)……經(jīng)常練習(xí)，遷移能力和靈活應(yīng)用知識的能力就隨著培養(yǎng)起來。

例：一無限長U形導(dǎo)體框架，寬為L，框架與豎直面交角θ=60，其電阻可以忽略不計，設(shè)勻強磁場與U形框架的平面垂直，磁感應(yīng)強度為B，今有一條形導(dǎo)體ab，其質(zhì)量為m，有效電阻為R，且豎直跨放在U形框上，求導(dǎo)體ab下滑的最大速度V1。

總之，在習(xí)題教學(xué)中通過多種方式用典型例題橫向拓寬，縱向延伸，并注意用多媒體手段動態(tài)顯示遷移習(xí)題的相似點或效果一樣的部分，加強知識間的聯(lián)系，形成動態(tài)認知結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的遷移能力。

關(guān)于思維的逆向性的訓(xùn)練等，限于篇幅，在此不再一一列舉。我們經(jīng)過兩年創(chuàng)造力的培養(yǎng)研究實驗，效果良好。在創(chuàng)造性思維能力的表現(xiàn)上，實驗班和對比班在學(xué)習(xí)動量一章中，試驗班平均每個同學(xué)提出問題2.95次/人，對比班1.03次/人，提出問題的質(zhì)量對比班所提問題絕大部分為練習(xí)冊或資料上的習(xí)題，而實驗班除習(xí)題外，主要涉及一些對概念和規(guī)律及一些日?，F(xiàn)象的質(zhì)疑，問題的涉及而廣，質(zhì)量也較好。同時在上課時我們明顯感到實驗班思維更活躍。解題中，學(xué)生能一起分解，同學(xué)之間、師生之間常會討論最優(yōu)解法。在知識整理中，實驗班同學(xué)整理的知識條理性較強，更具個人特色，有個人的創(chuàng)新。既有陳述性知識的整理，又有思維方法、解決方法等程序性知識的整理。研究性學(xué)習(xí)中，實驗班解決問題的方案多，在我校舉行的創(chuàng)新節(jié)上，幾個實驗班取得全年級前幾名。

【參考文獻】

[1]聞全鐸主編.《物理思維論》廣西教育出版社

[2]聞全鐸主編.《物理教學(xué)論》廣西教育出版社

[3]張?zhí)?《在物理規(guī)律課堂教學(xué)中過程中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神》

[4]王棣生主編.《中學(xué)物理創(chuàng)新教育·思維訓(xùn)練方案》

[5]曹寶龍.《培養(yǎng)學(xué)生能力是教學(xué)的永恒》

[6]彭坤明.《創(chuàng)新與教育》

[7]黎小芳碩士論文.《高中生物理創(chuàng)新思維的培養(yǎng)研究》

【作者簡介】

黎小芳，男，物理高級教師，新余市骨干教師，全國百強重點中學(xué)-江西省新余市一中高三年級主任，研究生學(xué)歷，擔任重點班主任近二十年，主要研究方向：高中生物理創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)。