物理教学中如何培养学生的创造性思维
2006-12-21李平
李 平
摘要:本文结合素质教育的要求、物理学科的特点及物理学科改革和发展的趋势,结合自己教学的切身体会,着重论述在教学实践中培养创造性思维的必要性及思维定势的影响、培养的具体方法和措施。
关键词:素质教育;创造思维;物理教学;思维定势
引言
世纪之交,科学技术突飞猛进,知识更新速度和高新技术产业化日益加快,知识经济一种全新的基于最新科技和人类知识精华的经济形态——已初见端倪。在这经济大转变的时代,国家的创新能力,包括知识创新能力和技术创新能力,是决定一个国家在国际竞争和全球多极化格局中地位的重要因素。江泽民同志说:“创新是一个民族进步的灵魂。是国家兴旺发达的不竭动力。一个国家如果自主创新能力上不去。一味靠技术引进,就永远难以摆脱技术落后的局面。”而一切创新都依赖于具有创造能力的高素质人才。而人才的培养关键在于教育特别是基础教育。
使人才培养目标同现代化建设需要相适应,造就一大批适应新时代社会需要的高素质人才,已受到党和国家的高度重视。在目前的一系列教育改革中。尤其引人注目的是素质教育的改革,而在素质教育的改革中又以创新教育为核心。只有创新教育才能担当这种创造性人才培养的重任。因此,我们要把教育视野置于世界经济发展的大背景下,把培养学生的创新精神和实践能力作为教育的核心。这也是素质教育的主要目的,
素质教育的核心是培养人的主体性。主体性包括自主性、主动性和创造性,以创造性为最高层次。这就是要求我们在实施素质教育中,要把培养学生的创造性摆在重要地位。因此创造性思维就成为物理素质的高层次目标,也正是我在教学中所追求的目标。
培养学生的创造力,必须尊重和发挥学生的主体作用。诱发主体的内部动因,即足够强度的创造动机,使学生的心理上对知识处于渴求的进取状态。同时创设各种有利条件训练学生标新立异的想象力和科学的否决精神,使他们自觉地从多方面、多角度进行思考,运用已有的知识创造性地获得新知识。实践证明:在教学中,积极引导学生探索与猜想,发现与创造是把加强基础知识、培养能力、发展智力统一起来的有效措施。
创造能力是人的一种智力因素和非智力因素相结合的高级能力,受一定社会情景所制约,由志向、动机和意志所左右。又受到文化科学知识的影响,是人的高层次的思维活动。因此在物理教学中要培养学生的创造性思维必须做到如下几点:
一、营造宽松环境,培养创新意识
教学活动的过程实际是教师与学生之间的一种平等的“对话”过程,教师和学生之间的对话应是以师生之间的相互尊重、相互理解、相互信任和平等交往为基础。双方互相倾听和言说,彼此敞开自己的精神世界,从而获得精神的交流、意义和价值的分享。具体来说:
1、教学应保护学生理解的自由,容许学生对物理环境、物理认识结构有自己的理解和把握,而不应将自己的意识强加给学生,从而浇灭了那些刚刚燃起来的“创新的火花”。为此,而需破除教学上的“师道尊严”观,正确对待学生在探索中片面、甚至是有些错误的意见和想法。避免扼杀他们的创新欲望。
2、在课堂教学中尽可能增加学生自己探索知识的活动量,给学生一定的自由,充分展示他们这一年龄阶段所特有的好动性、表现欲,从而有效地发现学生的个性并发展学生的创新能力,为此,教师除了为学生营造一个师生之间、学生之间相互尊重、相互信任、民主和谐的教学环境外,还要克服喜欢“循规蹈矩”、歧视“思维怪异”学生的倾向。只有这样。学生才能毫无顾忌地发表见解,发展创新思维。
3、要重视培养学生良好的学习习惯和学习能力。抛弃应试教育那种“重死记、轻理解”,“重知识、轻能力”,“重分数、轻效果”的学习习惯,养成善于发问、善于思考、勇于探索、勇于创新的学习习惯。为此。在教学中要做到:凡是学生通过努力自己能看到的,都应该让学生自己去探索、自己去看:凡是学生通过努力自己能做到的,都应该让学生自己去创新、自己去做;写、算、说等活动都是如此。在学习活动中。教师主要给予学生必要的启发、诱导、点拨。长期坚持。学生良好的学习习惯就会形成。创造能力会得以发展。
二、在物理教学中,要提高学生的综合能力,最主要的是从培养和训练学生的创造思维入手,对学生的创造思维进行培养和训练
首先要突破创造性思维的障碍——思维定势。思维定势是心理活动的一种准备状态,这种准备状态容易影响人对问题以某种习惯方式进行反应,它直接影响到人的创造性思维,构成思维定势的因素很多,如习惯、经验、旧知的固定倾向、模仿等。
思维定势对解决问题有积极作用,也有消极影响。在学习中,学生的思维摆脱不了已有的条条框框的束缚,往往表现出消极的思维定势,形成“思维嵌塞”。如“力是维持物体运动的原因”、“运动的物体才具有惯性”等等。他们在运用物理规律分析或解决问题时,往往借助于已有的感知经验自身诱导的思维定势出发或是一味模仿的思维方式,形成思维单一,缺乏灵活性。
由此可见,思维定势在某种特定情况下,会成为学生接受知识,掌握分析问题、解决问题新方法的障碍。因此在进行物理教学时,必须启发学生在学习中突破思维定势的框框,引导他们不要满足于习惯的思维方式,要敢于开拓新路。为此。我们对学生进行了有关创造思维的培养和训练探索。
(一)培养求异思维,训练思维的发散性
所谓求异思维,是指分析问题时,从某一目标出发,进行多侧面、多层次、多视野的分析。从而取得积极的思维成果。求异思维方式主要表现为全面思考、纵横思考、反问思考。
1、全面地思考问题。对要解决的问题。全方位的进行琢磨。如对物体进行受力分析时,重力肯定有;根据物体间的推、拉、挤、压等相互作用,寻找弹力;根据相对运动或相对运动趋势,寻找摩擦力。对它周围的接触物体,前后左右都考虑进去,按序分析,可以避免遗漏。也可以把要解决的问题分解成一个个小问题。便于找出问题的关键,灵活运用规律,找到克服困难、解决问题的方法。如物体的平衡,要紧扣住研究对象。正确进行受力分析,确定物体的平衡是共点力平衡还是有固定转轴的平衡,找出已知条件和未知条件的关系,选择最佳方法。
2、纵横思考。人们对同一现象的解释。习惯只顺着一条思路延伸,而创造思维能力较强者,则多恩善想,不满足于现成答案,善于改变一下角度来思考问题。如在判断有无静摩擦力及其方向时,从“假设”接触面光滑这一理想状态人手,分析研究对象将可能呈现的状态,从而获得问题的解决。除此之外,也可以思索一下,如果对研究“加上”、“减去”、“合并”、“分割”,结果又会怎样?如圆金属环受热,中间的空隙部分面积究竟是增大,还是缩小,只要把挖去的金属圆片加上去考虑,就迎刃而解。在受力分析时,有时用分割的方法(隔离法),有时则用合并的方法(整体法)进行分析。
3、逆向思考。也就是倒过来的思考。这种思维方式对创造发明,发现物理规律,有“激发”作用。这在物理学发展史上不乏其例。奥斯特发现电流能产生磁,法拉第倒过来思考,找到了磁能产生电:在几何光学教学中,由于强调光路的可逆性,不仅解决了透镜及光学仪器成像的作图问题,而且使学生对折射定律、媒质的折射率、全反射现象等进一步加深了理解。
这种从一个目标出发,寻找多种分析、解决问题途径的发散思维,也称求异思维,是创造思维的核心。如果能在教学中反复训练,就能使学生突破思维定势的束缚,开辟新思路,对培养创造性思维能力大有益处。
(二)注意动静转化,训练思维的流动性
运用物理规律分析问题、解决问题时,可以在一定范围内对研究对象加以分解、简化和压缩;可以突破时间和空间的限制,将其放大或缩小;也可以变动为静或变静为动。因此,有目的地引导学生注意动态或静态的转化,是进行思维训练的重要途径。
1、变静为动。突破学生保守的思维方式。引导他们的思维从静态向动态转移。这样可以避免死记硬背物理规律,杜绝不求甚解的现象。如透镜及面镜的成像规律,教材是从实验或作图法得出的。学生往往只记住静态的结论。教学时应把重点放在引导学生去注意研究发光点发出的光束是如何经透镜的折射、面镜的反射而成像的过程。又如碰撞问题,学生习惯静态记忆碰撞前后的动量、动能关系式,对为什么是这种关系难以理解,甚至会怀疑它是否符合实际。如把碰撞过程的时间“放大”,学生对碰撞过程中力、动量、动能、势能的演变情况就容易理解。
2、变动为静。这样可使动态思维有效的集中,取得积极的思维成果。在运用物理规律动态地分析问题,解决问题时,关键要引导学生把注意力集中到变化的“关节点”上。在碰撞中注意变化着的作用力最大的一点。或最小的一点(零点):研究透镜成像规律时,一倍焦距、二倍焦距这些关节点,是虚像还是实像。是放大像还是缩小像的界限。研究电场性质时,注视着电荷在电场中受力为零的一点或电场中电势为零的一点。抓住这些关节点,便能化难为易,提高学习效率。
此外,为了防止非本质特点的干扰,要十分重视帮助学生建立理想化的物理模型。如质点、点电荷、点光源、光滑面,谐振子、无空气阻力、刚体、完全弹性碰撞等,把它用来对学生进行理想化的科学思维训练。这是十分必要的,可以帮助学生在思考问题时抓住本质,思路清晰。
这种由静到动和由动到静的思维动静转化。训练了思维的变通性,可以防止思维方式的单一、凝固,训练学生思维的有效流动;训练学生运用运动、变化、联系的观点考虑问题,进行由此及彼和由表及里的联想。
(三)精心设计例题,培养思维的独创性
经验表明,计算题一题多解,一题多变,多题一解的变通可以提高开阔思维突破常规,做到多角度考虑问题多渠道解决问题,锻炼开放式的求异创新能力。
设计出一道例题后对问题进行不断的变换,如:
标有“220V,10W”的灯正常工作时的功率为多大?
变一:正常工作10小时,消耗的电能是多少?
变二:在100V的电压下,灯的实际功率是多少?
变三:在380V的电压下,要使灯正常发光应该怎么办?
又如在学生学过密度的知识后,可以用这样的例题训练学生,1.58kg的铁球,体积为180cm3,判定此球是实心还是空心?要求学生用多种方法判定时,此时学生可能就会应用到质量、体积、密度三者之间的关系进行一题多解。
当前,中学教育正向着素质教育前进。从培养学生的科学素质考虑,物理教学必须在进行基本知识、基本技能教学的同时,重视思维方式和能力的培养、训练,使学生突破思维定势框框的束缚,具有一定的创造思维能力,真正懂得“做学问,千万不要忘记独创”的道理。
参考文献:
[1]钱匡武.创造力开发[J].中学物理教学参考,2003,10.
[2]张大均.教学心理学[M].北京:北京中国人事出版社,2004.
[3]袁鸿俊、朱德元.创造思维能力初探[J].物理教学探讨,2005,4.
(责任编辑:邱金章)