机械基础教学中创造性思维能力的培养

丁梅芳

[摘要]创造性思维是未来的高科技信息社会中,能适应世界新技术革命需要,具有开拓、创新意识的开创性人才所必有的思维品质。作为一名教育工作者,首当其冲应该研究、探讨创造性思维能力培养的方式方法并付诸实践。

[关键词]创造性思维 机械基础教学 学生

所谓创造性思维是指思想不仅能揭示客观事物的本质及内在联系,而且能在此基础上产生新颖的、具有社会价值的前所未有的思维成果。创造思维是在一般思维的基础上发展起来的,它是后天培养训练的结果。创造思维是创造力的核心,创造性思维是未来的高科技信息社会中,能适应世界新技术革命需要,具有开拓、创新意识的开创性人才所必有的思维品质。因此,在目前以及今后的教学中如何培养学生创造性思维能力,发展学生创新精神,是非常值得探讨的问题。作为一名教育工作者,首当其冲应该研究、探讨创造性思维能力的培养的方式方法,并付诸实践。本文试从机械基础教与学两方面探讨一下培养学生创造性思维的基本途径与方法。

一、创设情境,培养学生的想象力

教学情境是为了增强教学效果,而有目的创设的一种特殊的教学环境。心理学告诉我们,人的情感总是在一定的情境中产生的,在教学过程中,创造设置情景交融、形式多样、别具一格的教学气氛,使学生受到情境的熏陶和感染,则是激发他们动脑思考的重要手段和方法。它能使学生具有明显的情感倾向和意志倾向。通过联系生活经验或具体事例来创设情境,可活跃课堂气氛,兴奋学生的思维。

例如,“联轴器、离合器、制动器”作为一次课的内容,讲到制动器时已近“尾声”。为设计好这个“压轴戏”,保持学生的学习热情,我引进了这样一个教学情境:“尤里卡”博士做了一个实验——让一个自行车赛冠军在平地上快速骑车,然后刹车。请大家选择自行车制动的最有效的办法:A刹前闸;B刹后闸;C先刹前闸,后刹后闸;D先刹后闸,后刹前闸。课堂立即活跃起来,这个情境促使学生产生竞争心理,大家立即发表意见。因为他们太熟悉自行车了,也有刹车“经验”。结果,选“D”的同学最多。“尤里卡”博士的答案是“C”,自行车的前闸制动,后闸减速。同学们所以选“D”,是注重了减速,而问题是“制动”。接着便可以进入“制动器”的教学。制动器的形式有锥形、带状、闸瓦式,等等,可请学生结合实际,说说自己所了解的制动实例。最后得出结论:各种形式的制动器都是依靠摩擦力作用而实现制动的。创设情景是教学艺术的再创造。它的核心是激起学生的情绪,活跃思维,有效地调动学生的主观能动,大大增强了主体参与的能力。这对培养学生的创造力是有积极作用的。

二、利用一项目多方案,培养学生的发散思维能力

有许多机械设计问题,可以从不同角度,不同方向去思考。有着多种设计方案。通过比较选出最合理的方案,使学生的发散思维能力得到训练。例在机构选用中要将回转运动变为直线运动可用螺旋传动、齿条传动、曲柄滑块机构、移动凸轮机构等。各种方都有其特点在分析时要引导学生从每种方法的应用特点与场合上考虑,并结合实际应用情况。

通过长期多方案比较的训练,学生的发散思维能力必然会有所长进。

三、加强直观教学,发展学生的直觉思维

所谓直觉思维是指不经过一步一步分析而突如其来的领悟或理解。心理学家认为,它是创造性思维活跃的一种表现,是发明创造的先导。也是百思不解之后,突然获得的硕果,在创造发明过程中具有重要的地位,许多发明创造是通过直觉思维获得的。加强实验教学,使学生建立直观的思维形象,有利于接受知识和直觉思维能力的培养。首先,要重视演示实验,因为演示实验能使学生对新知识有感性、直观的认识,如在讲到齿轮传动类型时,就要做好各类齿轮传动的演示实验,通过实验可以看出,当两轴平行时可用直齿轮传动、斜齿轮传动、人字齿轮传动,若要求主、从动轮回转方向相同时可采用内啮合齿轮,当两轴垂直时可用锥齿轮传动、蜗杆传动等;讲到铰链四杆机构时,要做好三种基本类型的演示实验,通过改变机架,获得三种基本类型,直观地说明了曲柄存在的条件。有实验为基础,学生就很容易理解。其次,要充分重视学生实验,能做的实验要坚决做,通过学生亲手做实验,在动手能力提高的同时,也激发了学生的求知欲,增强了学习的浓厚兴趣,为直觉思维能力的提高创造了有利条件。

四、激发学生强烈的求知欲望,积极发展其创造性思维

古希腊哲学家柏拉图和亚里士多德认为:积极的创造思维,往往是在人们感到“惊奇”时,在情感上燃烧起来对这个问题追根究底的强烈的探索兴趣时开始的,因此,要激发学生创造性学习的欲望,首先就必须使他们具有强烈的求知欲。

第一,尊重学生,大胆放手。传统的课堂教学大多是“牵牛式”的,教师严格地按课题教,学生小心地跟着课题学。这样的作法不仅不利于发展学生的思维,而且难以提高教学效果,教师如能根据学生的知识结构,善于设计一些开放性的问题,就能充分发挥学生的个性,激活学生思维的热情,启迪学生的创新思维。把学生从单纯接受灌输的“被动人”,转变为通过引导,获得发展的“主动人”。使学生的创造性思维得到充分的展开,从而获得新的知识。例如,轴的结构设计,笔者首先提出设计思想,再强调三个基本要求,即轴上零件能牢固可靠地相对固定;便于加工和减少应力集中;轴上零件装拆方便。之后,由学生自行设计,凡根据设计思想,满足以上三个基本要求者,均属合格,然后再评讲哪种结构更合理。接下来估算轴径,如各级低速轴的轴径d可按同级齿轮的中心距a来估算,其经验公式为d=(0.3～0.4)a。面对取值范围内的几个标准值,许多学生不敢自己决定,要求老师定答案。我的答案是:这是经验公式,是实践中产生的公式。这几个标准值都是答案,取小值经济些,取大值更安全,同学们可以根据自己的设计选择一个答案。在实际设计中,还要考虑诸如工作条件,使用材料以及设计人员的思路等多方面因素,才能最后确定设计方案。

第二,明确学习目标,激发学习的需要。明确学习目标,它能提高学习的积极性,有利于发展创造思维。例如,因讲到铰链四杆的性质时,我给学生几根定尺寸杆件,让学生组合成不同类型的四杆机构,一一对应判别出铰链四杆机构的三种基本类型。目标明确之后,我发现学生学习非常积极,又快又好地完成了教学任务。

教学实践中,培养学生创造性思维的方法应当说还相当多,以上谈到的四种方法,既可以单独使用,也可以联合应用,均可获得不错的教学效果。

参考文献:

[1]张德锈.创造性思维的发展与教学.湖南师大出版社,1990,2.

[2]王谓中.实用创造力开发教程.同济大学出版社,1998,8.