高中物理創(chuàng)新思維的培養(yǎng)路徑

■天津市實驗中學(xué) 石炳樂

我國著名畫家徐悲鴻曾經(jīng)說過：“道在日新，藝亦須日新，新者生機(jī)也；不新則死?！彪S著高中物理教學(xué)改革的發(fā)展，創(chuàng)新思維的培養(yǎng)成為了教育教學(xué)所關(guān)注的重點，以培養(yǎng)創(chuàng)新思維為目的的高中物理教學(xué)，在很大程度上打破了傳統(tǒng)教學(xué)的思想桎梏，在加強(qiáng)學(xué)生基礎(chǔ)概念學(xué)習(xí)的同時，也讓學(xué)生具備了科學(xué)性的思維方式。作為高中物理教師，應(yīng)當(dāng)基于創(chuàng)新思維培養(yǎng)設(shè)計科學(xué)合理的教學(xué)實踐路徑，讓每一個學(xué)生都能夠在物理學(xué)習(xí)過程中實現(xiàn)創(chuàng)新思維的發(fā)展。

一、創(chuàng)設(shè)生活情境，調(diào)動學(xué)習(xí)興趣

高中階段，物理學(xué)科憑借其抽象性與綜合性，成為了學(xué)生眼中的難點，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中頻頻受挫、備受打擊。在這種情況下，如果教師在課堂教學(xué)活動中依然沿用照本宣科的模式，那么長此以往，便會導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低下、學(xué)習(xí)熱情遞減，對未來的學(xué)習(xí)活動產(chǎn)生不利影響。我們常說，興趣是學(xué)生最好的老師，但實際上興趣也是創(chuàng)新思維得以發(fā)展的重要條件。如果學(xué)生對物理學(xué)科的教學(xué)內(nèi)容興趣全無，那么自然無法對學(xué)習(xí)內(nèi)容進(jìn)行深入思考。為解決這一問題，讓學(xué)習(xí)興趣成為創(chuàng)新思維發(fā)展過程中的內(nèi)在驅(qū)動力，教師可以在教學(xué)實踐中創(chuàng)設(shè)生活情境，讓學(xué)生感受到“物理知識來源于生活，又反作用于生活”，拉近物理學(xué)習(xí)與實踐生活之間的距離，在一定程度上降低物理學(xué)科的抽象性，讓學(xué)生能夠基于生活現(xiàn)象促進(jìn)思維啟發(fā)，加強(qiáng)創(chuàng)新思維與生活實踐之間的內(nèi)在聯(lián)系。

以人教版高中物理必修二第七章第二節(jié)《萬有引力定律》的教學(xué)為例。在這一單元的教學(xué)活動中，教師可以結(jié)合生活實例，引入教學(xué)內(nèi)容。教師可以先結(jié)合“蘋果掉落地，水向低處流，石頭滾下山”等生活現(xiàn)象引發(fā)學(xué)生的初步思考，再向?qū)W生講述牛頓發(fā)現(xiàn)萬有引力，讓學(xué)生意識到生活中處處蘊(yùn)藏著創(chuàng)新思維的起點，看似抽象復(fù)雜的物理知識其實和我們的生活息息相關(guān)，引導(dǎo)學(xué)生不要忽略生活現(xiàn)象，要運用物理的眼光發(fā)現(xiàn)問題、運用物理的思維分析解決問題，并且不斷開拓創(chuàng)新。除此之外，教師可以給學(xué)生滲透“日心說”“地心說”以及“宇宙大爆炸”等科學(xué)發(fā)展史的內(nèi)容，讓學(xué)生意識到勇于創(chuàng)新的科學(xué)探究精神對科學(xué)發(fā)展與進(jìn)步的重要價值，也讓學(xué)生意識到物理學(xué)習(xí)的目的不僅僅只是應(yīng)試，我們應(yīng)當(dāng)基于所學(xué)知識進(jìn)行進(jìn)一步的開拓與思考。

二、注重問題設(shè)計，設(shè)置思維起點

在傳統(tǒng)應(yīng)試教育思維的影響下，物理課堂教學(xué)將知識點的講解與夯實作為了學(xué)生的學(xué)習(xí)重點，不僅忽略了學(xué)生在課堂學(xué)習(xí)過程中的主體地位，導(dǎo)致學(xué)生將學(xué)習(xí)的重點放在提高應(yīng)試技巧上，而且造成了學(xué)生思維的局限性。因此，教師應(yīng)當(dāng)在教學(xué)活動中做好引導(dǎo)，幫助學(xué)生擺脫思維定勢，讓教學(xué)情境真正激發(fā)學(xué)生的探究欲望，提高學(xué)生的積極性，加強(qiáng)學(xué)生思考與解決問題的能力，打破物理課堂教學(xué)模式化與程式化的現(xiàn)狀。

教師應(yīng)當(dāng)改變傳統(tǒng)問題設(shè)計的封閉性特點，適當(dāng)?shù)丶訌?qiáng)課堂提問的發(fā)散性，盡可能地拓展學(xué)生的學(xué)習(xí)空間，給學(xué)生的自由思考提供良好的機(jī)會。這種課堂問題設(shè)計可以有多種正確的答案，也可以有多種可能的解題思路，需要學(xué)生摒棄傳統(tǒng)的應(yīng)試思想，進(jìn)行綜合性與發(fā)展性的思考與探究，讓創(chuàng)新思維真正在思考過程中萌生。教師可以設(shè)計認(rèn)知性物理問題，利用其答案不固定、條件不確定以及解題方法不唯一的特點，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨立思考，在解題方法過程中推動新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的確立，在落實與吸收所學(xué)知識的基礎(chǔ)上求新、求同、求真實性。

三、優(yōu)化實驗方法，在應(yīng)用中創(chuàng)新

物理學(xué)科是一門理論與實驗相結(jié)合的學(xué)科，二者相輔相成、互相促進(jìn)，是提高學(xué)生物理學(xué)習(xí)水平的重要保障。然而，在傳統(tǒng)的高中物理實驗教學(xué)活動中，教師通常指導(dǎo)學(xué)生按照既定的步驟開展實驗，引導(dǎo)學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象。這種實驗教學(xué)策略不利于學(xué)生的自主思考，在很大程度上限制了學(xué)生自主探究的空間，阻礙了學(xué)生創(chuàng)新思維的發(fā)展。教師應(yīng)當(dāng)在實驗教學(xué)的過程中創(chuàng)新實驗教學(xué)方法，在保障學(xué)生主體地位的同時采用引導(dǎo)式教學(xué)策略，為學(xué)生的創(chuàng)新與思考提供足夠的空間。

以“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗教學(xué)為例，教師可以在實驗之前結(jié)合學(xué)生的具體學(xué)習(xí)情況以及實驗?zāi)繕?biāo)，通過問題設(shè)置的方式，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容與實踐經(jīng)驗自主地進(jìn)行思考與研究。在這個過程中，教師可以讓學(xué)生以小組為單位，制定實驗步驟與實驗方案，并且選擇合適的實驗器械。當(dāng)學(xué)生在實驗過程中遇到問題時，教師也不要直接告訴學(xué)生解決的方式，而應(yīng)當(dāng)積極發(fā)揮引導(dǎo)作用。

四、利用習(xí)題講解，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

習(xí)題講解是物理學(xué)習(xí)的重要組成部分，也是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)成果的關(guān)鍵性路徑。不僅如此，物理習(xí)題講解也可以成為促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新思維發(fā)展的有效策略。在習(xí)題講解的過程中，教師可以用多種解題形式讓學(xué)生從不同方面進(jìn)行全面性思考，不斷發(fā)散學(xué)生的思維，讓學(xué)生意識到做對一道題從來不是終點，如何運用優(yōu)化解題策略才是習(xí)題講解的目的所在。

以人教版高中物理必修一第三章中“力的分解”這一知識點為例。在這部分的學(xué)習(xí)活動中，我們學(xué)習(xí)了不同的力的分解方法，在完成教學(xué)任務(wù)、夯實基礎(chǔ)知識后，教師可以給學(xué)生提供幾道關(guān)于“力的分解”的典型習(xí)題，引導(dǎo)學(xué)生運用不同的方法進(jìn)行解題。例如：對斜坡上物體的某一力進(jìn)行分解時，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用正交分解法、平行四邊形法以及矢量三角形等不同方法進(jìn)行解題，讓學(xué)生既能夠換個視角看問題，又能夠在教學(xué)活動中分析解題策略的優(yōu)勢，在提高思維能力的同時優(yōu)化解題技巧。

五、創(chuàng)新作業(yè)設(shè)計，推動思維發(fā)展

作業(yè)是物理學(xué)習(xí)活動中的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，既能夠及時向教師反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)成果，又能夠成為教學(xué)進(jìn)度與策略調(diào)整的重要依據(jù)。然而，在傳統(tǒng)教育理念的影響下，高中物理作業(yè)多以書面作業(yè)為主，教學(xué)設(shè)計圍繞知識點的鞏固與考核而展開，既缺乏知識的整合，又沒有給創(chuàng)新與應(yīng)用能力的提升創(chuàng)設(shè)足夠的空間。教師應(yīng)當(dāng)以創(chuàng)新思維的發(fā)展為導(dǎo)向，及時優(yōu)化作業(yè)設(shè)計，豐富作業(yè)的形式與內(nèi)容，將學(xué)生所學(xué)知識很好地整合起來，并且引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)知識完成作業(yè)，在實踐應(yīng)用中進(jìn)展知識構(gòu)建。

在作業(yè)設(shè)計的過程中，教師可以多多引入實踐類活動，布置專題型作業(yè)。專題型作業(yè)的形式豐富、類型眾多，包含了實驗、調(diào)查報告、小論文、小制作等諸多因素?？梢哉f“專題作業(yè)”不僅將學(xué)生從“題海戰(zhàn)術(shù)”中解放出來，而且能夠引導(dǎo)學(xué)生基于所學(xué)知識要點進(jìn)行創(chuàng)新，在實踐中靈活應(yīng)用，在應(yīng)用中深入落實。只有當(dāng)作業(yè)設(shè)計打破了傳統(tǒng)的固化形式，學(xué)生的創(chuàng)新思維才能夠真正得到發(fā)展，物理學(xué)科所學(xué)的基礎(chǔ)知識才能夠成為學(xué)生得心應(yīng)手的“工具”，幫助學(xué)生解決現(xiàn)實問題。