试论在物理教学中培养学生创新思维

范 林

（重庆市云阳县养鹿中学，重庆 404500）

“教育要面向现代化，面向未来。”当今时代要求学校培养创新人才。创新人才首先要具有创新思维。而物理这门学科的每一步发展都离不开创新，科学的发现过程就是创新的过程。物理新课标要求在传授知识的同时注重能力培养，特别要重视探索能力、发现能力和创造能力的培养。物理学作为自然科学的基础学科，蕴涵着许多种思维方法和思维方式，是培养学生科学创新思维的极好素材。中学生处在思维发展的最佳时期，因此，借助高中物理教学培养学生的创新思维能力，应是中学物理教育的根本目标和任务。

一、好奇心和兴趣是创新思维的驱动力

苏霍姆林斯基说:“教学和教育的技巧和艺术就在于,要使每一个儿童的力量和可能性发挥出来,使他们享受到脑力劳动中成功的乐趣”。求知欲,也叫学习兴趣,是力求探索,认识客观世界,渴望获得科学知识不断追求真理。求知欲作为内在力量促使人致力于从各个方面去认识对象,了解对象产生的原因,找出规律性的东西,它是活动动机最现实最活跃的因素。培养创新思维的关键,首先在于是否激发起学生强烈的求知欲望。

布鲁纳的理论认为:人们同周围世界的相互作用,都涉及对现有类别有关的刺激输入进行分类,如果刺激输入与人们已有的类别全然无关,那么它们是不能被加工的。即使刚学物理的学生,头脑中对物理问题的了解不是空白的,而是早已印上了千奇百怪的东西。这些“前科学概念”中当然包含了理解和误解。这时就需要教师精心设计与该知识有关的实验和教学教案,引导学生进行仔细观察、分析、比较,透过种种非本质的表象,看清实质性的问题。如关于浮力的问题,学生早已知道浸在水中的物体要受到浮力,但常常认为木块浮在水面是由于木块受到浮力大,而铁块沉入水中是由于没有受到浮力或受到浮力小,这些似是而非的概念常给正确概念的建立和巩固造成许多困难。但如果我们在教学设计时恰如其分地利用学生在这些司空见怪的问题上的似是而非之处,出其不意地在他们面前展开一幅新画面。比如,针对上述学生对物体浮沉的错误认识,设计一个小实验,测出漂浮在水面的木块所受的浮力小于沉入水中铁块的浮力大小。这一情景与学生头脑中原有概念冲突的矛盾,将会激起他们在自然界奥秘面前的惊奇感,促使他们主动思考,探究一个“为什么”的答案,从而产生浓厚的学习兴趣。

二、想象是创新思维的翅膀

爱因斯坦在探索的动机中写道:“物理学家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律,由此世界体系就能用单纯的演绎法建立起来。要通过这些定律,并没有逻辑的道路;只有通过那种以对经验的共鸣的理解为依据的直觉,才能得到这些定律。”科学的原理总是先猜测到,然后通过探索性的演绎加上验证;科学的发现常常是先猜测结论,然后给予逻辑或实验的证明。在我们的物理教学中,从猜测着手,培养学生的想象能力,为创新思维奠定基础。

不论教师的讲授,还是实验,都应努力创造一种有利于学生独立思考的情景,将学生始终置于探索者、发现者的位置。将许多物理课移到实验室去上,也可将验证性学生实验改为探索性学生实验。教师还应指导学生,充分利用身边的一些简单材料,开展“低成本实验”,主动地去探索未知世界。当创造和发现伴随着学生学习过程中,学习将会充满乐趣,将会产生主动学习,发挥想象的强大动力。如教师在上“比热”课时,启发学习提出“猜想”相同质量的不同物质的水、煤油同时加热,对温度升高有三种预测:水比煤油升得快或慢或相同。到底如何?请大家做实验,让学生自己寻找答案。

泰勒认为:具有丰富知识和经验的人,比只有一种知识和经验的人更容易产生联想和独到见解。教师在平时教学中,只要有意识地加强学生对典型题的分析、研究,从多方位,各个角度加以训练“一题多解”、“一题多变”,加以综合比较,有助于提高学生解决问题能力和学生创新思想的养成,在掌握知识和培养能力上起到了事半功倍的作用,从而更好地开拓视野,发挥想象能力和实际综合能力,对学生智力开发大有益处。

变换思维角度,加强立体思维。在习题教学中,经常编排一些富有启发性的问题,或者对某一问题采用多种途径和方法进行求解,或者通过改变提问题角度,改变问题条件等方式把一个总是变化成多个问题。通过这种方式可以训练学生发散思维和集中思维,从而有效地培养学生的思维能力。任何一个创造过程都是经过从扩散到集中,再从集中思维到扩散思维,多次循环,直到问题解决。

三、竞争是创造思维的催化剂

竞争,可以明确思维的动机,提高思维的力度和速度,最大限度地激发各种创造因子的能量,提高思维效率。竞争,还可以刺激信息交流与反馈,促进信息尽快地系统化,网络化,简化和优化,从而刺激灵感的出现,顿悟的产生。如在课堂教学中讲到“摩擦”这一节中,提问:“在水平地面上骑自行车时两个轮胎与地面的摩擦分别属于摩擦中的哪一种形式?”让学生进行讨论,争辩,大致分两种观点:第一种认为自行车后轮胎受到地面给它向前的静摩擦力,前轮胎受到地面向后的滚动摩擦力;第二种认为自行车两轮胎都受到地面的向后的滚动摩擦力。将持两种不同观点的同学各抒已见,争论得十分热烈。教师给予引导,启发,问题在争论竞赛中圆满解决。不过,教师在表扬思考总是快而正确的同学的同时,不训斥那些思维不十分敏捷的同学,不打击他们的积极性,相反要鼓励他们进行大胆猜想,养成善于提问题,敢干发表见解,能思善辩的好习惯。提倡学生争辩,竞争是培养学生灵活思维,快速决策的可行措施。在教学单元小结后,还可进行相关知识竞赛的各种测试和训练,还可组织开展小发明小创造竞赛。这些活动的开展对培养学生的创造思维是十分有效的途径。

总之，物理课堂是培养学生创新思维的主阵地，我们要更新教育观和人才观，充分利用概念、规律教学，实验教学和习题教学等机会，营造创新教育的氛围和机制，相信和尊重学生的创新才能，鼓励他们不断强化创新意识，发展个性，善于质疑，标新立异，奇思妙想，真正把探索创造的时空留给学生，为培养学生的创新精神、创新思维和创新能力贡献自己的创造才能。