谈高中物理教学中培养学生创造性思维能力的策略
2014-12-09郑子军
郑子军
摘 要:创造性思维能力的培养已成为当今教育改革的焦点。物理教育已成为主战场之一,所以教育工作者,尤其是教师务必革新教育理念,改善教育策略,以创造性教育培养高中生的创造性思维能力,方可为社会培养更多新时代的优秀人才。
关键词:高中物理;创造性教育;思维能力;激发热情
创新是人的本质特征。在以人为本的全球性理念环境下,当今世界各国科技和经济的竞争已转化为国民创造性思维能力的竞争。
一、培养实验操作能力,奠定创造性思维的基础
物理是一门以实验为基础的理论研究和实验探索为一体的科学。重大的物理学发现和研究成果都离不开物理实验。在物理创造活动中,设计性实验起着核心作用。因此,在教学中要增开设计性实验研究。在设计性实验中运用平衡法、比较法、转换法、等效法、移植法、模拟法等都能有效地培养学生创造性思维能力。
例如:光电效应实验,既是高中物理中的重点实验,也是难点实验,按教材上要求,实验室常用的验电器的灵敏度不能满足要求,这是因为锌板在紫外光照射后,虽有电子逸出,但带正电锌板产生了一个电场,会阻碍电子的继续逸出。而锌板的电位有一个极限值,这个极限值不能使验电器的箔片张开可见的角度,故实验很难成功。把该实验改为一个设计性实验,由学生来进行研究,重新设计实验方案。有的用先给锌板带负电的方案,有的给锌板周围加一个带电平行板电容器方案,有的在锌板附近加一个带正电的有机玻璃棒的方案等等。学生在完成这些设计性实验的过程中,创造意识被激活了,创造性思维能力被激活了。
二、培养问题的表征能力,铸造创造性思维的模式
创新有法,但无定法。例如物理学中用比值来定义某个物理量就是一种模式。如对某种物质,其质量与体积的比值是一个常数——物质密度;对某段导体,它两端的电压与通过它的电流的比值是一个常数——导体电阻。由这种比值反映的属性是物理学中对概念定义的一种常用模式。那么在教学中培养学生对这类概念定义模式的表征能力,就可以按这一模式来发现和定义一些新属性的概念,如电场强度、磁感应强度等等。这显然是一种创造性思维的模式。
三、培养发散想象能力,开拓创造性思维的空间
新的创造技法和创造模式不断伴随着新的创造和发现而诞生。实践证明,开展一题多解,一题多变能培养学生的创新意识,多种解法的和谐性和多种变换的奇异性都能给学生的创新情感以极大的鼓舞和鞭策。例如:在高三复习氢原子能级内容时,我设计这样一个问题:已知氢原子基态能量E=-13.6EV,半径R1=5.3A,求:当半径R增大时,电子的动能EK怎么变化?电势能怎么变化?氢原子的能量怎么变化?解答这个问题后,提出问题,根据这些条件,你还能提出并解答哪些问题,这一下活跃了,学生的思维充分地发散开来了,学生提出很多有价值的问题。如:
氢原子处在N=2能级时,其电子绕核运行的等效电流?
为使处于N=2能级的氢原子电离,照射光的频率至少应多大?
氢原子从N=3,自发跃迁,能放出几种频率的光子?
氢原子处于基态时,电子的动能多大?电势能多大?
氢原子从N=4能级自发跃迁时,辐射出光子的最大波长为多少?
等等。
这样,在教师的启发、引导下,由学生自己发现,自行变换,自行设疑,自行想法解决,无疑是创新思维的实践与自身创新价值的体现。这样有助于逐步培养学生形成较完整的创新思维空间和创新思维体系。
四、培养理论联系实际能力,形成创造性思维的个性
理论联系实际,也是一种创新过程。要把物理规律应用实际,就要求进行联系实际,观念重组,规律详化,试验改进等一系列的类比、创新活动。另外,物理的课外活动和小实验等,也是培养学生理论联系实际,形成创造性思维个性的有效行为。
例如:学生在学习了变压器知识后,提问:现在彩电的工作电压为90-240V,有些地区深夜的电压常超过250V,那么怎样才能利用变压器来保护电视机呢?学生提出了各种各样的解决方案。其中有一位学生提出了一个很好的方案:用额定功率50W的普通变压器连成自耦变压进行降压,如图示,把副线图输出36V的一端与220V的一端串联起来,这样电视机上电压U=U电源×——V,即使电源电压上升到256V,电视机上的电压也只有220V。若电源电压狂跌到140V,电视上电压仍有120V。因自耦式变压器的额定功率是同样感应式变压器的5-7倍。选额定功率50W就足够了。这种效果令人激动,不但成本低,且具有一定调压功能,这是一项巧妙的创新连体,就连专业人员也拍案称绝。可见培养学生理论联系实际的能力,形成独特的创造性思维个性是多么的重要。
五、培养鉴赏评改能力,激发创造性思维的热情
在物理问题的讨论中,教师应注意培养学生对研究中使用的方法进行评价,对好的解法进行鉴赏,由此培养学生的学习成功感,从而激发出创造性思维的热情。
例如:在高三总复习时,选了这样一个问题:木块和铁块的质量分别为m和M,用细线连接起来放在水中,由静止释放后,一起以加速度a下沉,经t1时间线断了,再经时间t2,木块速度减到零,求此时刻铁块的速度为多少?
此题可根据木块和铁块的运动特点,建立有关速度变化与加速度、时间的关系,利用牛二定律求解,这种解法过程详实,但冗长易错。若我们换过一个思路,用动量定理求解,以木块和铁块组成的系统为研究对象,细线的作用力就变成系统的内力,而系统所受合外力不变,由此可得:(M+m)a(t1+t2)=MV,就可求得铁块的速度V。比较这两种解法,一种冗长繁杂,一种简练清晰,让学生鉴赏评价这两种解法,完全可以激发他们创造性思维热情。
总之,培养学生创新意识和创造性思维能力,应着眼于学生创造性心理功能的不断开拓和丰富创造性活动的方式。重在激发学生的创造动机,培养学生的创造态度和形成创造性人格,要完成这样的历史使命,教师务必首先革新教育理念,对常规的教学方法不断地进行创新,只有教师创新了,才能培养学生不断进行创造。
参考文献:
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