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《高中物理教学中学生创造力培养》

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【摘要】在高中教学活动过程中,一个非常重要的环节就是注重对学生创造力的培养,这种培养可以使学生在学习中获得一种可持续发展的能力.创造力的培养是教学的永恒课题,教学中我们采取多种手段,师生间密切配合,围绕创造力培养这一红线贯穿课堂教学的始终；依据物理学科特点和中学生的心理特点,研究认为主要应从创新精神和创造思维能力培养两个方面来培养学生的创造力,通过教学实践,我们取得了学生创造力培养的良好效果.在物理教学中,学生的创造力表现在发现和提出问题、解决问题等,其创造性思维过程也就是发现问题和创造性地解决问题的思维过程.

【关键词】创新；发散思维能力；探究性学习；思维的迁移性训练

知识经济已见端倪,知识经济的发展主要依靠新的发现、发明和创新,其核心在于创新.而创新的主体是人,创新人才培养的基础在于基础教育.中学物理教学与其它学科教学共同承担培养创新人才的重任,它不仅要依据物理学科的特点,学生的心理特点,使学生掌握物理知识,形成物理观念,通晓科学方法,而且更应采取各种有效教学手段大力培养学生创造力.创造力作为人类的一种普遍的心理能力,它是人类智力因素与非智力因素高度协同活动的表现.根据创造力从萌发到形成的动态过程,可将创造力划分为类创造力、潜创造力、真创造力三种层次.类创造力是创造力的雏形,不能产生创造性结果,如幻想、憧憬等,常被视为创造力的准备层次.潜创造力产生一种对本人来说是新颖、独特的,但已为人类发现或发明过的成果.儿童、中小学生的创造力主要体现在这两个层次上,培养学生的创造力实际上是培养学生的类创造力、潜创造力.结合本人的教学实践,现从以下几个方面和同仁共同探讨.

一、培养学生的创新精神

创新精神是创造力的前提和保证.培养创新精神就是要培养学生创新思维的主动性和自觉性,要结合教学内容引发学生对大自然的好奇心,激发学生对科学探索活动的浓厚兴趣.鼓励学生标新立异,大胆提出疑问,敢于与众不同,能坚持自己的观点,主动验证自己的想法,勇于克服困难,在结果不明朗时对自己有信心,深入思考而不随声附和.因此在物理教学中要充分体现教师主导,学生主体的作用,让每个学生参与教学全过程,在参与过程中培养学生的创新精神.

1.让学生亲身体验物理概念、规律建立的科学求索过程

任何一个科学概念、规律,从开始研究到最终被确认,都有一个艰苦的研究过程.物理教学中,要让学生深切体会科学结论形成过程中的艰苦的去伪存真、去粗取精的扬弃过程以及在这一过程中可能存在的无奈、迷惘、思辨验证.依据我校现有条件——多媒体进了每个教室,对于重点概念和规律,应该运用物理学史,引导学生较详尽地了解它们的建立过程.中学物理教材提到的科学家达七十多位,我们把这些科学家奋发探索、锲而不舍得出概念和规律的主要过程用自制的多媒体课件及时在课堂上充分展示.这是激励学生创新精神的宝贵财富.教学方法上,适当使用探究式教学,教师创造条件,营造科学探究的氛围,让学生经历模拟的科学探究过程.在这一过程中,不过份重视探究的结果,突出创新思维的过程.在充分了解全体学生的探究过程后,教师最后用幻灯片把简要的探究过程充分展示,使学生内化科学探究过程,同时让学生获得探究中的成功感,提高他们对问题探究的兴趣.

2.改进物理实验教学方法,培养学生的探索精神

许多概念和规律是在物理实验的基础上,通过各种思维活动得出的.因此认真做好实验,改进实验教学方法,对于培养学生探究精神具有重要意义.对于演示实验,教师应设法创造条件,力求增大实验的可见度.对于部分增大可见度较困难的实验,做完实验后可再一次利用多媒体课件的快放、慢放、倒放、放大等多种功能,充分展示实验全过程.把部分演示实验或分组实验改成设计性实验.设计性实验是学生创造性思维和创新精神的体现,教师要注意引导,使学生感到有探索的价值和设计的必要,并根据学生的心理特点和知识情况,引发他们的兴趣,且逐步提高设计水平.如在高一下学期的研究性学习中,给出题目：“用多种方法研究两材料间的动摩擦因素,并说明方法的可行性.”根据学生的研究设计,设立星级设计师称号.同时最后把学生设计出的所有方案在多媒体上展示出来,指出各自的成功和不足之处,让他们尝到成功的喜悦,培养探索精神.

3.培养学生强烈的好奇心和求知欲,鼓励学生标新立异

物理教学中,注意联系学生的生活实际,根据教学内容及学生的年龄特征,创设问题情境,引发直接动机,诱发间接动机.如生活释题引发好奇,科学猜想激发好奇,质疑争论触发好奇,奇妙实验刺激好奇,尖端科学点燃好奇,只要激发了学生的好奇心,就获得了学生探索的驱动力,将带来一连串的思维活动,如果教师能及时鼓励才引导,这种思维活动必将深入和持久,从而培养学生的创新精神.如学习了摩擦定律,要求学生只用一把卷尺测量一堆沙粒间的动摩擦因素,用一根带弹簧的圆珠笔测桌面的动摩擦因素.鼓励学生标新立异.培养学生善于提出多种新的探索或解决问题的新途径,以获得突破,它既可以是从相同事物中寻找不同点和差异点,又可以在不同事物的联系间发现问题,能够从中敏锐地、流畅地提出独创性的见解.培养学生善于从正面、逆向、纵向、横向等多种角度分析问题,从而提出解决问题的最佳方案.

二、培养学生的创造性思维能力

人类的智力因素是创造力的基础,创造性思维能力的培养是创造力培养的核心,在高中物理教学中实施培养学生创造性思维的理论构思可用下图简单表述：

创造性思维培养的训练方法可归结为：①发散思维能力训练；②迁移思维能力训练；③逆向思维能力训练；④重新组合能力训练.而实施这些训练途径的保障是：①探究性课堂教学；②创造型课堂教学的氛围.

1.训练发散思维

创造性思维包括发散性思维和集中性思维两种方式,依据发散思维“动态性、流畅性、变通性、独创性”的特征,其培养途径有能上能下四个方面：

①借助问题拓展,启发动态性思维.动态性思维就是用运动、变化、联系的观点思考问题,进行“由此及彼”和“由表及里”的联想,而拓展就是将物理问题适当地变换情境,用于启发学生动态性思维.物理问题的拓展一般有如下三种方式：一是形似质同的拓展；二是形异质同的拓展；三是形似质异的拓展.运用动态性思维来领会研究物理问题,能更好地把握事物的本质,明确相关内容的变化.

②借助变换叙述,启导流畅性思维.变换叙述就是在学生初步掌握某一概念或规律后,教师引导学生变换概念、规律的叙述方式,促使学生从不同角度来理解概念、规律用于启导学生的流畅性思维.如：加速度可变换叙述为：

经常引导学生对概念和规律作如上述各种变换叙述理解,深入理解概念、规律,使学生运用概念解决问题得心应手,思维流畅.

③借助开放内容,启动变通性思维.思维变通性要求思维变化多端,举一反三,触类旁道,多角度多方位思考问题.常见的如：围绕一个待解决的物理问题,尽可能地让学生设想多种方法来解决——一题多解.从一个问题出发让学生进行讨论与思考；这个问题还可变化吗？与这个问题相类似的问题有哪些——一题多变.利用这些方式是帮助学生多角度、多层次认识事物,养成多向性思维习惯的好途径.而精心设置一些开放性的教学内容,更是启动变通性思维的良好措施.如利用你学过的知识,你能设计出哪几种测定重力加速度的方法？这类问题答案很多,教师要引导学生进行讨论、辨析,使学生之、师生之间互相补充通过信息的交换、反馈及调整,启动变通性思维.

④借助习题变拓,启迪独创性思维.教师有意将物理习题变更拓宽是培养学生动态性、变通性思维的一种创造教学方法,同时教师引导学生对物理习题变更拓宽,由于每人都按自己的思路对新异和困难的刺激提出决策,往往会体现出思维的独创性.

2.训练思维的迁移性

思维的迁移性训练有概念教学中的迁移、规律教学中的迁移、实验教学中的迁移、习题教学中的迁移.

以概念教学的迁移能力培养为例,概念的获得可由下图表示：

新概念的获得一般是对大量的同类物理现象概括、抽象出共同属性或本质属性,但也可从另外三种渠道获得：①从相似概念中通过水平迁移获得.如学习了万有引力的概念后可迁移到库仑力的概念,学习了电场概念可迁移到磁场概念.②从异位概念中通过垂直迁移而获得.如在力的教学中,力和重力、弹力、摩擦力、电场力、磁场力之间存在包容关系.在学习了力的概念后,学生明确了力是物体对物体的作用,而不同的力无非是引起作用的原因不一样,传递力的形式不一样.各种形式的力的概念学习后,有助于学生加深对“力”的认识,而“力”概念认识的加深有助于学生对新的形成某些具体力的学习.课堂教学中我们要随时这种概念教学的迁移.如习题教学中的迁移：

（1）“静动题”的迁移,很多学生由于学习中只重结论,不求方法,一旦题设条件有变,就产生思维障碍,不利于创造力的培养,所以在教学中经常分析、解决“静动题”,提高学生的迁移能力.

（2）从正向思维到逆向思维迁移.汽车刹车,作匀减速运动,这是正向思维.如果逆向思维,汽车刹车可当作初速度为零的匀加速运动,电学练习也如此,长期练习,逐步提高学生迁移能力.

（3）由力学到电学迁移.运动物体受到一个与运动方向一致的合外力,它的大小逐渐减小,加速度逐渐减小,而速度在不断增大,当加速度为零时,物体的速度达到最大值Vm,这时物体将以Vm做匀速直线运动.这种变加速物理模型问题,源于力学,也可用于电学、热学……经常练习,迁移能力和灵活应用知识的能力就随着培养起来.

例：一无限长U形导体框架,宽为L,框架与竖直面交角θ等于60°,其电阻可以忽略不计,设匀强磁场与U形框架的平面垂直,磁感应强度为B,今有一条形导体ab,其质量为m,有效电阻为R,且竖直跨放在U形框上,求导体ab下滑的最大速度Vm.

总之,在习题教学中通过多种方式用典型例题横向拓宽,纵向延伸,并注意用多媒体手段动态显示迁移习题的相似点或效果一样的部分,加强知识间的联系,形成动态认知结构,培养学生的迁移能力.

关于思维的逆向性的训练等,限于篇幅,在此不再一一列举.我们经过两年创造力的培养研究实验,效果良好.在创造性思维能力的表现上,实验班和对比班在学习动量一章中,试验班平均每个同学提出问题2.95次/人,对比班1.03次/人,提出问题的质量对比班所提问题绝大部分为练习册或资料上的习题,而实验班除习题外,主要涉及一些对概念和规律及一些日常现象的质疑,问题的涉及而广,质量也较好.同时在上课时我们明显感到实验班思维更活跃.解题中,学生能一起分解,同学之间、师生之间常会讨论最优解法.在知识整理中,实验班同学整理的知识条理性较强,更具个人特色,有个人的创新.既有陈述性知识的整理,又有思维方法、解决方法等程序性知识的整理.研究性学习中,实验班解决问题的方案多,在我校举行的创新节上,几个实验班取得全年级前几名.

【参考文献】

[1]闻全铎主编.《物理思维论》广西教育出版社

[2]闻全铎主编.《物理教学论》广西教育出版社

[3]张太高.《在物理规律课堂教学中过程中如何培养学生的创新精神》

[4]王棣生主编.《中学物理创新教育·思维训练方案》

[5]曹宝龙.《培养学生能力是教学的永恒》

[6]彭坤明.《创新与教育》

[7]黎小芳硕士论文.《高中生物理创新思维的培养研究》

【作者简介】

黎小芳,男,物理高级教师,新余市骨干教师,全国百强重点中学-江西省新余市一中高三年级主任,研究生学历,担任重点班主任近二十年,主要研究方向：高中生物理创新思维能力培养.

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