高中物理教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)研究

蔣 立

（東莞市東華高級中學(xué)，廣東 東莞 523000）

0 引言

新課標(biāo)對創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)提出具體且明確的要求。高中物理作為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的關(guān)鍵學(xué)科之一，在促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展與進(jìn)階中發(fā)揮著不可替代的作用。但在傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)模式下，學(xué)生思維空間狹窄，缺乏系統(tǒng)性對比分析、思考辨析、邏輯推理、抽象思考等思維能力，導(dǎo)致學(xué)生思維固化、創(chuàng)造性思維發(fā)展緩慢。出現(xiàn)此種教學(xué)問題，主要原因在于教師忽視物理學(xué)科的思維培養(yǎng)價(jià)值，未能采取科學(xué)、有效的措施鍛煉學(xué)生思維的靈活性與創(chuàng)造性。因此，如何改進(jìn)高中物理教學(xué)模式、教學(xué)方法，為學(xué)生的思維活動提供機(jī)會，并使學(xué)生在自由開放地探索、實(shí)驗(yàn)實(shí)踐中獲得創(chuàng)造性思維的發(fā)展，已經(jīng)成為高中物理教師面臨的一項(xiàng)重要課題。

1 高中物理教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的必要性

高中物理教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的必要性主要體現(xiàn)在三大方面：首先，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維是落實(shí)新課標(biāo)理念的必然選擇。創(chuàng)造性思維屬于高階思維能力的范疇。新課標(biāo)中著重強(qiáng)調(diào)了培育學(xué)生高階思維能力的重要性。在高中物理教學(xué)中，教師將課堂塑造為“思維訓(xùn)練場”，改變學(xué)生被動、低效的學(xué)習(xí)狀態(tài)，激勵學(xué)生自發(fā)主動地投入到物理學(xué)習(xí)活動中，主動探索物理知識、發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律，由被動學(xué)習(xí)變?yōu)橹鲃訉W(xué)習(xí)，由對教師的依賴，轉(zhuǎn)變?yōu)楠?dú)立思考與自主探究，實(shí)現(xiàn)思維能力的躍遷與進(jìn)階，是落實(shí)新課標(biāo)理念的必然選擇。其次，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維是提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率的必要條件。創(chuàng)造性思維表現(xiàn)為學(xué)生調(diào)動所學(xué)知識、技能與經(jīng)驗(yàn)，在面對新知識學(xué)習(xí)與新問題時(shí)可以提出創(chuàng)造性的見解，創(chuàng)造性地探索出個(gè)性化的知識學(xué)習(xí)與問題解決路徑。在高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維，實(shí)際上是為學(xué)生的自主學(xué)習(xí)提供了行之有效的思維方式，學(xué)生可以遷移運(yùn)用所學(xué)知識，高效率地突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)、找準(zhǔn)學(xué)習(xí)重點(diǎn)，建立知識間的關(guān)聯(lián)性，以此實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)效率與質(zhì)量的提升。最后，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維，是提高物理教學(xué)實(shí)效性的必由之路。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維，意味著物理教學(xué)模式、方法的創(chuàng)新變革，在提高物理教學(xué)質(zhì)量與效率的同時(shí)，充分發(fā)揮物理課程在啟發(fā)思維、開啟智慧中的作用，以此提升物理教學(xué)的實(shí)效性[1]。

2 高中物理教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)造性思維培養(yǎng)的策略

2.1 鼓勵學(xué)生質(zhì)疑，營造創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)氛圍

“學(xué)貴有疑”，對所學(xué)知識并非一味接受，而是保留質(zhì)疑、疑惑與疑問，凡事多問“為什么”，是高中生創(chuàng)造性思維形成的重要標(biāo)志之一。為幫助學(xué)生走出思維困境，在物理學(xué)習(xí)中可以調(diào)動自己的知識經(jīng)驗(yàn)、物理實(shí)驗(yàn)活動經(jīng)驗(yàn)、社會生活經(jīng)驗(yàn)等提出富有創(chuàng)造性、邏輯性意義的問題，在解決問題中獲得創(chuàng)造性思維的形成與發(fā)展，需要教師改變“一言堂”的物理教學(xué)方式，尊重與認(rèn)可學(xué)生的個(gè)性、潛力；關(guān)注學(xué)生的情緒狀態(tài)與心理訴求；重視學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)與學(xué)習(xí)行為。在走近學(xué)生、了解學(xué)生的基礎(chǔ)上為學(xué)生營造開放共享、互動交流、輕松愉悅且創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)氛圍，鼓勵學(xué)生從自身物理知識儲備與學(xué)習(xí)水平出發(fā)提出問題，訓(xùn)練學(xué)生思維的深刻性與創(chuàng)造性，也使學(xué)生在分析與解決問題中提出富有創(chuàng)造性的見解[2]。例如：《導(dǎo)體電阻率的測量》一課教學(xué)中，在導(dǎo)入階段開展集體討論活動，引導(dǎo)學(xué)生就“電阻率”這一概念進(jìn)行討論。學(xué)生在討論中會調(diào)動自己在初高中階段所學(xué)的物理知識，將“電阻率”與“電阻”作對比，并在集體討論、思維碰撞中質(zhì)疑：電阻率與電阻有何區(qū)別？電阻和電阻率可以換算嗎？電阻和電阻率有何關(guān)系？學(xué)生提問后教師順勢呈現(xiàn)思維導(dǎo)圖，體現(xiàn)電阻與電阻率兩大核心概念間的關(guān)系與區(qū)別。引出本節(jié)課課題的同時(shí)激發(fā)學(xué)生對新知識的探索欲。學(xué)生提出質(zhì)疑的過程便是實(shí)現(xiàn)新舊知識融合與關(guān)聯(lián)的過程，有助于學(xué)生建立在舊知識的基礎(chǔ)上創(chuàng)造性地認(rèn)知新知識，克服傳統(tǒng)被動接受物理概念帶來的弊端，為學(xué)生創(chuàng)造性思維的形成奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2.2 利用信息技術(shù)，打造創(chuàng)造性的物理情境

信息技術(shù)是物理教學(xué)的重要工具，也是培育學(xué)生創(chuàng)造性思維的有效資源。在高中物理教學(xué)中，利用信息技術(shù)體現(xiàn)物理知識的本質(zhì)，再現(xiàn)物理學(xué)家研究、分析物理問題的過程，為學(xué)生解釋分析抽象的物理知識，帶給學(xué)生直觀的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，促成學(xué)生個(gè)性化與創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)效果。而教師創(chuàng)造性的教學(xué)智慧，可以引發(fā)與帶動學(xué)生的創(chuàng)造性思維，使學(xué)生的思維不再局限于原本的思維活動，而是通過由抽象到具體、由一般到特殊、由整體到局部等多種思維方法，創(chuàng)造性、系統(tǒng)性地認(rèn)知物理現(xiàn)象、物理規(guī)律。鑒于此，高中物理教師要借助信息技術(shù)為學(xué)生打造創(chuàng)造性的物理情境，以具備情感性、形象性與啟發(fā)性的情境開啟學(xué)生的創(chuàng)造性思維活動，使學(xué)生在情境的帶動下發(fā)展自身思維能力[3]。

例如：《速度變化快慢的描述——加速度》一課教學(xué)中，利用多媒體技術(shù)在大屏幕上播放“長征七號運(yùn)載火箭”發(fā)射升空視頻，請學(xué)生思考火箭升空做什么運(yùn)動？學(xué)生根據(jù)已有認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，提出火箭升空做直線運(yùn)動/變速運(yùn)動/加速運(yùn)動。此時(shí)教師利用多媒體技術(shù)播放摩托車、汽車與火車由同時(shí)加速啟動的視頻，引導(dǎo)學(xué)生思考：物體運(yùn)動速度同樣從0 開始，但相同時(shí)間后物體運(yùn)動距離為何不同？物體的增速情況與哪些因素有關(guān)？如何描述視頻內(nèi)各類物體的運(yùn)動？在情境與一系列問題的啟發(fā)下，學(xué)生初步建立“加速度”的認(rèn)知，教師進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生參照大屏幕上的表格分析表示物體速度變化快慢的方法。在數(shù)據(jù)觀察、數(shù)據(jù)分析與計(jì)算中，學(xué)生逐漸理解加速度的概念與意義，也掌握了系統(tǒng)性歸納總結(jié)、對比分析的創(chuàng)造性思維方式。

2.3 開展探究型實(shí)驗(yàn)活動，激活學(xué)生的思維

傳統(tǒng)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，以驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)為主，旨在使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證物理規(guī)律。此種物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式會制約學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展。而探究型實(shí)驗(yàn)與驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)相對立，無需提前揭示實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)方法，而是通過問題引導(dǎo)、情境創(chuàng)設(shè)等方式調(diào)動學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)活動經(jīng)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生對現(xiàn)實(shí)問題進(jìn)行初步探究、思考與分析，對問題做出假設(shè)與猜想。再結(jié)合自己的創(chuàng)造性觀點(diǎn)、想法等自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，在實(shí)驗(yàn)操作中對證實(shí)或推翻，完整經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的過程，促進(jìn)學(xué)生由被動接受、模仿記憶等低階思維能力，進(jìn)階到創(chuàng)造發(fā)現(xiàn)、遷移運(yùn)用的高階思維能力[4]。

例如：《實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測量》教學(xué)中，由電阻定律這一舊知識導(dǎo)入，開啟學(xué)生逆向思維活動，引導(dǎo)學(xué)生對電阻定律公式進(jìn)行變形，把握好測量電阻率所需的物理量，包括電阻、橫截面積與長度，并結(jié)合所學(xué)的物理知識明確各個(gè)物理量的測量方法，如電阻可以用伏安法測量，長度用刻度尺測量等。電阻絲橫截面積的測量則涉及本節(jié)課新知識—游標(biāo)卡尺與螺旋測微器。為幫助學(xué)生在掌握新知識的前提下順利開展實(shí)驗(yàn)，可以借助微課進(jìn)行知識點(diǎn)精講，在縮短講授時(shí)間的同時(shí)加深學(xué)生對新知識的理解。微課播放完成后開展集體討論活動，引導(dǎo)學(xué)生就電阻率的測量結(jié)果提出假設(shè)。接下來將學(xué)生劃分為若干個(gè)實(shí)驗(yàn)小組，引導(dǎo)各個(gè)小組結(jié)合電阻定律以設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、組裝實(shí)驗(yàn)電路、開展實(shí)驗(yàn)活動。在實(shí)驗(yàn)過程中，不同小組會出現(xiàn)不同問題，如不同小組之間電路連接方式不同，所測量的電阻率也不同；測量中會出現(xiàn)誤差等。教師將問題轉(zhuǎn)變?yōu)椤吧尚浴辟Y源，引導(dǎo)學(xué)生在討論中解決問題，創(chuàng)造性優(yōu)化改進(jìn)實(shí)驗(yàn)電路、實(shí)驗(yàn)方案，獲得更加精確的測量結(jié)果。

2.4 加強(qiáng)習(xí)題的變式訓(xùn)練，發(fā)展學(xué)生的思維

解題訓(xùn)練是高中物理教學(xué)中的重要一環(huán)。傳統(tǒng)的物理解題訓(xùn)練強(qiáng)調(diào)“題海戰(zhàn)術(shù)”，大量重復(fù)、低效且機(jī)械的習(xí)題訓(xùn)練會導(dǎo)致學(xué)生心理壓力較大、學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)過重，長此以往便會導(dǎo)致學(xué)生對物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生負(fù)面情緒，甚至抵觸、逃避物理學(xué)習(xí)。而在高中物理教學(xué)中加強(qiáng)習(xí)題的變式訓(xùn)練，將物理知識、物理技能、物理思想方法等融合到習(xí)題及其變式當(dāng)中，一方面通過習(xí)題的變式訓(xùn)練克服“題海戰(zhàn)術(shù)”帶來的弊端，讓學(xué)習(xí)氛圍更加輕松開放，為學(xué)生創(chuàng)造性思維活動的開啟提供支持，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性，點(diǎn)燃學(xué)生在解題中獲得思維提升的熱情；另一方面則通過一題多解、一題多變、多題歸一，體現(xiàn)出物理思維的靈活性、深刻性與廣泛性，為學(xué)生創(chuàng)造性思維的發(fā)展提供豐富啟示。

例如：如圖1 所示，A、B 兩物體并排置于光滑水平面上。問：A、B 物體之間有彈力作用嗎？

變式①若A、B 物體沿光滑水平面做勻速直線運(yùn)動，A、B 物體之間有彈力作用嗎？

變式②若A、B 一起從光滑斜面上自由下落，A、B 物體之間有彈力作用嗎？

變式③若A、B 物體之間分別用輕繩、輕桿、輕質(zhì)彈簧連接，從光滑斜面上自由下落，輕繩、輕桿、輕質(zhì)彈簧對物體有無彈力？

變式④問題③中，若A、B 物體與斜面之間有相同的滑動摩擦因數(shù)，輕繩、輕桿、輕質(zhì)彈簧對物體有無彈力？

變式⑤問題③中，若A、B 物體與斜面之間有不同的滑動摩擦因數(shù)，輕繩、輕桿、輕質(zhì)彈簧對物體有無彈力？

教師引導(dǎo)學(xué)生分析變式①至變式④，發(fā)現(xiàn)無論何種連接形式下，A、B 之間，輕繩、輕桿、輕質(zhì)彈簧對物體都無彈力。而變式⑤中則產(chǎn)生彈力。進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生抽象出物理模型，幫助學(xué)生解決一類物理問題，發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。

3 結(jié)語

在高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維，是落實(shí)新課標(biāo)理念、提高學(xué)生學(xué)習(xí)品質(zhì)、提升物理教學(xué)實(shí)效性的必然選擇。教師要思考創(chuàng)造性思維與物理教學(xué)之間的關(guān)系，注重高中生的認(rèn)知基礎(chǔ)與學(xué)習(xí)能力，精心籌劃教學(xué)資源、開展教學(xué)活動，主動改進(jìn)教學(xué)模式、教學(xué)方法，創(chuàng)新教學(xué)理念與教學(xué)活動形式，為學(xué)生創(chuàng)造性思維的形成、發(fā)展與提升，提供充足的支持與保障。