浅谈物理教育中的创新教育

朱浩学

[摘要]创新能力的培养,首先,应鼓励学生大胆提问,敢于提出新问题、新见解,培养学生善于思考,勇于探索,崇尚科学,大胆创造的创新精神。其次,创新思维的训练应选择非逻辑思维的培养为突破口。如想象力的培养,发散思维和逆向思维的培养,灵感的捕捉等。

[关键词]物理教育 创新教育 想象力

创新教育是以开发人的创造潜能,弘扬人的主体精神,促进人的人性和谐发展为根本宗旨,以培养人的创新意识、创新精神和创新能力为基本价值取向的教育。

教师在物理教学中要充分挖掘教材中的创新因素,找准结合点,将科学知识与技能,科学态度,情感与价值观,方法与能力进行结合和渗透,力求反映技术与社会的互动与关联,使创新教育扎根于课堂,变接受性学习为创造性学习。笔者总结近几年的物理教学改革的实践经验,得到以下一些启示与同仁们探讨。

一、培养学生的创新意识和创新精神

首先,鼓励学生大胆提问,敢于怀疑权威,勇于与传统的观念决裂,敢于提出新问题,新见解。物理学的整个历史就是破旧立新的创新的历史,物理学在发展过程中每前进一步都是一种创新活动。科学家的重大创新发明除与他们的天才和广博知识有关外,还在于他们具有创新意识和创造性思维,他们的这种创造能力不是先天决定的,而是可以通过学习、培养与训练不断提高的。如钢筋混凝土的发明者是一位花匠,自行车播种器的发明者是一位农民等。使学生明白每个人身上都蕴藏着巨大的创造力,不去开发,只会慢慢地泯灭。其次,科学的创造首先表现在提出有价值问题的能力上,为此,一方面,要从知识内容的衔接教育中,经常地提出问题且及时地对学生的回答做出积极评价,以进一步强化学生的质疑精神和提问意识,另一方面,要对物理学发展历史进程中,物理学探索过程中问题背景的演化和重大物理学问题产生的历史条件进行有意识“剖析”。物理教材中,有许多培养学生创新意识的材料,如想想议议,物理学家小传等都可以渗透到物理教学中,培养学生善于思考,勇于探索,崇尚科学,大胆创造的创新精神。

二、不断启发学生的创新思维

发展学生的创造性思维是创新教育的重点,创造性思维过程中存在着逻辑和非逻辑的两种思维形式,逻辑思维是具有连续渐变功能的思维形式,如分析与综合,抽象与概括等。非逻辑思维是一种具有跳跃突变功能的思维形式,如联想与想象,直觉与灵感等。在创造性思维过程中,只有逻辑的与非逻辑的两种类型思维形式的“和声共鸣”,才能演奏出动人心弦的“交响乐”。然而,传统的物理教学重逻辑思维的发展而轻视非逻辑思维的发展,重渐变而轻突变过程,致使学生习惯与再现思考,缺乏支持创新思考的足够的能量。因此,发展创造性思维的教学,应选择非逻辑思维的培养作为突破口。

1.想象力的培养。想象是人在头脑中塑造过去未曾感触过的事物的形象,或者将来才有可能实现的事物的形象的思维方式。科学家们常常凭借想象的翅膀越过思维中断的鸿沟,最终导致从科学假说到科学理论的突变。因此说,创造发端于想象。

在物理教学中除发展学生逻辑思维外,还应充分挖掘出教材中的猜想因素,适时鼓励学生大胆猜想且具有对猜想进行验证的科学态度,在物理教学中重视想象力的培养不仅有利于激起学生活泼的思维活动,使之主动接受知识,且能使学生体会到自己猜测发现的乐趣,调动学生学习物理的积极性,进而发展其创造性思维。

2.发散思维的训练。物理问题往往具有多种不同的解答思路,多种解决方法,甚至有的具有不同答案,在教学中不要满足于学生按一种思路用一种方法得出一个正确答案而过早拍板,这样不利于学生深入思考。要在学生回答的基础上,启发和鼓励学生进行发散思维,力争引导学生从不同角度和途径去分析物理问题,用不同方法解决物理问题。

3.逆向思维的训练。逆向思维就是把思维顺序颠倒过来思考问题。它也是人们提出问题、解决问题的一种重要方法。物理学中很多问题运用逆向思维可以启发学生从相反的方向,从问题的反面思考而得出结果,这也是培养学生创造思维的方法。

如正向的由物体的受力确定物体的运动性质,反过来,也可由物体的运动确定物体的受力。又如,静摩擦力的方向判断,学生对物体相对运动趋势难以捉摸,可进行逆向思维引导:若接触面光滑,物体会向什么方向运动?从而得到这个相对运动方向就是物体相对运动趋势的方向。再如,在伏安法测电阻的实验中,若不同时使用伏特表和安培表,能测未知电阻吗?若能,应该怎样做?还有光学、电学的“黑匣子”问题,要求学生从外部观察和分析入手,运用相关知识进行猜想和逆向思维,确定“匣子”内结构等。一个复杂问题的思考过程往往是正向思维和逆向思维交叉进行、互相补充、互相结合的过程。解题过程中适时利用逆向思维方式思考问题,确实可以独辟蹊径,突破难点,化繁为简。

4.灵感的捕捉。在创造性思维过程中,由于某种事物或现象的启发促使创造者茅塞顿开一下突破了思维的障碍,使思维活跃到明朗阶段,认识发生了突变,产生了敏锐的顿悟,就可以说产生了灵感。灵感的闪现,为创造者提供了接通思维,突破障碍和发现创造关键的机遇,因此,具有很大的创造性,但灵感具有突发性和瞬间性,不能完全按照人的意志出现和控制,但我们可以创造条件去诱捕它。首先,要注重平时经验与知识的积累,只有让大量的信息深深地印烙在脑海中,才能造成一种强大的势能,一经触发便转化为思维突变的动力。其次,应使自己的兴趣情感和思维都集中在与问题有关的方面来,进行执著追求和苦苦求索,从而产生强烈的创造动机与欲望。另一方面,许多事例证明灵感大多在长期紧张思考而暂时松弛时得到。这是因为暂时的松弛有利于消化利用和沟通已得到的全部资料,有利于恢复大脑的疲劳并使它再次高度兴奋起来从新思考。有利于发挥潜意识的作用,从而突破各种心理定势和习惯性思维的束缚,通过自由遐想,自由组合忽然接通思路,问题的奥妙被点破,新设想随之出现。因此,我们应当教育学生在遇到难题或进行创造性活动思维陷入困境时,可以把问题暂时搁置下来,去从事一些松弛的活动,使思维“热线”下潜,让潜意识出来活动,达到对灵感欲擒故纵的目的。

实践表明,在学生受到严格的逻辑思维训练的同时,进行一些非理性、非逻辑的思维训练,可以避免学生思维的模式化,对提高学生的创新能力大有裨益。

学生创新能力的培养,既关系到学生个人的可持续发展问题,更关系到整个国家和民族的发展问题。我国传统教育对创新能力的培养相对薄弱,国民创造力的贫乏已明显地影响了我国经济的发展,一个缺乏创新的民族是难以屹立于世界民族之林的。作為一名教育工作者,必须肩负起历史的使命,转变传统教育观念,全面实践素质教育,创新教育的理念,为社会输送更多具有创新能力的建设者做出自己应有的贡献。