物理创造性思维的培养策略

胡万彪

摘 要：在基础教育改革中物理创造性思维的培养成为改革的重点和难点，也是实际教学中面临的难题。本文结合创造性学习和创造性思维的特点，分析了创造性思维培养的困境及困境的根源，提出了物理创造性思维的基础性培养策略。

关键词：物理创造性思维；困境；策略

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2015）11-0006-4

当前的基础教育改革中，创造性学习作为培养学生创造性思维的重要途径而备受重视。作为培养学生创造性思维的重要阵地，物理学科在近些年的新课程改革中出现了翻转课堂、微课等众多的课堂模式，目的在于培养学生的合作精神和创造性思维，属于创造性学习模式。

但是，在实际教学活动中，不管是翻转课堂还是微课给学生带来的创造性思维的培养效果并不是那么明显。本文将讨论如下问题：①为什么会出现创造性思维培养不足的问题？②如何在现有课堂模式的基础上培养学生的创造性思维？

1 物理中创造性学习与创造性思维

创造性学习是指能够产生新颖且有价值的思维产品的学习活动，而物理创造性思维就是在已有物理知识和经验的基础上，从某些物理现象、物理过程中形成新概念、建立新规律的思维过程。其中，物理的创造性学习是培养学生创造性思维的基石。

物理创造性思维可以分为三种层次：

1）高级阶段：经过长期观察和实验并反复研究探索而形成的非凡创造。

2）中级阶段：在原有知识和经验的基础上，通过实验观察、分析综合等活动提出新的物理概念，建立新的物理规律。

3）初级阶段：在学习过程中形成一些简单的、新的物理概念、规律和模型，并运用在实际问题的解决中。

在中学阶段的教学中，学生物理创造性思维的培养侧重于初级阶段，主要是培养学生在学习过程中形成新思想、新观念、新设计、新方法的能力，为学生高层次创造性思维能力的养成奠定基础。

2 当前物理创造性思维培养的困境及困境的根源

在当前的课堂学习中，课堂模式和学习形式逐步呈现出多样化格局。但是，在培养创造性思维上仍面临着如下困境：

1）能真正总结出新方法、新规律的只是个别同学，只是偶然现象；

2）鉴于常规思维的普遍适用性，在问题解决过程中，学生受思维定势的干扰非常严重，大部分学生偏好传统、常规的方法。教学实例如表1所示：

在表1的教学实例中，绝大多数学生习惯按部就班地采用传统方法，对创造性的方法却鲜有思考。

3）教师对创造性思维培养的思考较少，缺乏体系性策略，同时，也避讳创造性学习带来的问题。

然而，对传统课堂进行分析后会发现，这些困境起源于以下几个方面：

1）课堂教学特点的限制

首先，课堂教学是在短时间内完成特定的教学任务，导致学习过程被窄化。

其次，课程目标和课程标准的强制性，教材内容的相对稳定性[3]，导致我们在教学和学习中更侧重于教材内容的学习和把握，学生缺乏思考的时间和空间。

最后，很多课堂环节遵循“引入—理解—习题巩固”的固定模式，其实就是强调知识的记忆，长期以来干扰和弱化了学生的创造性思维。

2）教师教学行为的影响

首先，当前的课堂环境中偶尔会有部分同学提出一些新颖的观点，虽然教师会鼓励性地说上一句“你的观点很新”，却缺乏对这些新颖观点的合理引导和剖析。正因为如此，我们打击了一些创造性思维的“领头羊”，损伤了班级创造性思维的发展。

其次，受教学安排和教学进度的限制，在课堂中教师会对一些创造性的观点进行控制。在一定程度上减少了学生的思考时间和表达机会，埋没了许多创造性思维。

最后，一些“鬼点子”多、“异想天开”的学生往往会将课堂带入不可掌控的境地，而教师偏重于传统的按部就班，在程度上压制了一个班级的思维气氛。

3）当前评价体系的单一化，导致了教师在设置创造性课堂时总是左顾右盼，而学生也总是浅尝辄止。

3 物理创造性思维的基础性培养策略

物理是一门基于实验、逻辑推理和数学运算的重要学科，结合这一特点我们把物理创造性思维的基础性培养策略归结如表2所示：

当然，在实际教学中我们需要把握住以下几个方面：

1）注重创设创造性思维的培养条件

首先，我们可以改变问题的形式，运用非常规问题来激发学生的创新意识。比如，我们可以将“请同学们说出一下参考系的选取对运动描述的重要性”改为：“请同学们根据下图的情境，自编故事并体现参考系的选取对运动描述的重要性”（如图1）。

图1 学习“参考系的选择对运动描述的重要性”的故事情景图

在改变问题方式以后我们会发现学生不光会把参考系对运动的描述凸现出来，还会给你呈现很多有趣的故事，也是创造性思维培养的开端。

其次，多引导学生从事“想象”“假定”“改造”“设计”“假设”等任务。比如，可以布置这样的任务：“假设你在地球赤道上一直加速，那么，你离开地球表面运动的最大速度是多少？”这样问题就成功地让学生从想象假设的角度看待了第一宇宙速度。

最后，教师需要引导学生进行合作学习，在冲突和讨论中激发创新点。

2）强调教师对创新思维示范

首先，教师需要对不全面或有缺陷的创造性思路进行补充，同时引导学生对物理教材或者参考书中一些不全的概念规律进行补充和总结。

其次，引导学生对一些物理概念规律的适用范围进行拓展，对某些常规题目得出的规律进行总结，将其作为一些特殊规律运用在往后的学习中。我们常遇到这样的例题：

例1 如图2所示，在半径为R的圆形区域内存在匀强磁场，磁感应强度为B，方向垂直于圆平面（未画出）。一群比荷为的负离子以相同速率v0（较大），由P点在纸平面内向不同方向射入磁场中，发生偏转后又飞出磁场，则下列说法中正确的是 （ ）

图2 例1图示

A.离子飞出磁场时的动能一定相等

B.离子在磁场中的运动半径一定相等

C.由Q点飞出的离子在磁场中运动的时间最长

D.沿PQ方向射入的离子飞出时偏转角最大

答案C。经过一定的抽象我们会发现一个常用的几何规律：“弦越长，圆心角越大”，这个时候我们可以给学生呈现下题：

例2 圆形区域内有如图3的匀强磁场，一束相同比荷的带电粒子对准圆心O射入，分别从a、b两点射出，则从b点射出的粒子（ ）

A.速率较小

B.运动半径较小

C.偏转角较小

D.在磁场中的运动时间较短

这个变式正是“弦越长，圆心角越大”这一规律的创造性运用。

再次，教师需要经常引导学生将一些有关联的概念进行概念组合，或者将一些物理概念规律抽象为特定的模型，诱发学生的创新思维。

最后，教师需要引导学生建立“数理不分家”“学科综合”的意识。如，物理中讲到电势时可以引导学生去思考生物中神经元的膜电位；又如，电流定义式I=中的Q为“通过导体横截面的电荷量”，在理解时可借助化学中“铜-锌原电池”的原理图来理解（如图4所示）。

如图4，Q应该等于H+的电荷量Q1和SO的电荷量Q2的绝对值之和，即Q= |Q1|+|Q2|。

图4 “铜-锌原电池”原理图

3）教师需以包容的态度去褒奖、挖掘和发扬学生的创造性思维，给予学生独立的思考空间，鼓励学生以批判的思维去学习物理。

4 总 结

在未来的物理课程改革中，需要强调并锻炼学生的观察思维、实验思维、模型思维、等效思维、类比思维、比较与分类思维、物理分析与综合思维，并结合学生的心理机制和教育规律，通过教育改革为学生创造宽松、广阔的思考环境，适时、适当地对学生的创造性思维进行引导、补充和深化。

参考文献：

[1]皮连生.教育心理学[M].上海：上海教育出版社，2011.

[2]乔继平.物理创造性思维的培养[M].北京：首都师范大学出版社，1998.

[3]布鲁纳.姚梅林，郭安，译.教学论[M].北京：中国轻工业出版社，2008.

（栏目编辑 赵保钢）