物理教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

1、物理教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)來(lái)教育應(yīng)培養(yǎng)造就一批高素質(zhì)的具有創(chuàng)新能力的人才。創(chuàng)新人才首先要具有創(chuàng)新思維。創(chuàng)新能力是一種最高級(jí)的能力,主要由創(chuàng)新思維和創(chuàng)新想象所組成。創(chuàng)新過(guò)程,從思維的角度來(lái)說(shuō),也就是創(chuàng)新思維過(guò)程,什么是創(chuàng)新思維呢?是指?jìng)€(gè)人在頭腦中發(fā)現(xiàn)事物之間的新關(guān)系,新聯(lián)系或新答案,用以組織某種活動(dòng)或解決某種問(wèn)題的思維過(guò)程。它要求個(gè)人在已有的知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,重新組合產(chǎn)生新的前所未有的思維結(jié)果,并創(chuàng)造出新穎的具有社會(huì)價(jià)值的產(chǎn)物。因此,它是智力高度發(fā)展的表現(xiàn)。而傳統(tǒng)教育制度的弊端主要在傳授知識(shí)時(shí)采用灌輸式,忽略了學(xué)生的興趣和好奇心,忽略了學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。創(chuàng)新思維這種形式在物理思維中占舉足輕重

2、的地位。本文就對(duì)物理教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)談一點(diǎn)體會(huì)。一、好奇心和興趣是創(chuàng)新思維的驅(qū)動(dòng)力蘇霍姆林斯基說(shuō):“教學(xué)和教育的技巧和藝術(shù)就在于,要使每一個(gè)兒童的力量和可能性發(fā)揮出來(lái),使他們享受到腦力勞動(dòng)中成功的樂(lè)趣”。求知欲,也叫學(xué)習(xí)興趣,是力求探索,認(rèn)識(shí)客觀世界,渴望獲得科學(xué)知識(shí)不斷追求真理。求知欲作為內(nèi)在力量促使人致力于從各個(gè)方面去認(rèn)識(shí)對(duì)象,了解對(duì)象產(chǎn)生的原因,找出規(guī)律性的東西,它是活動(dòng)動(dòng)機(jī)最現(xiàn)實(shí)最活躍的因素。培養(yǎng)創(chuàng)新思維的關(guān)鍵,首先在于是否激發(fā)起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望。第1頁(yè)1、問(wèn)號(hào)像一把鑰匙,打開了一扇又一扇求知的大門。問(wèn)號(hào)更像種子,在未知的原野上開出一朵又一朵創(chuàng)造之花。如在“牛頓第一定律”教學(xué)開

3、始時(shí),教師將一塊黑板擦輕輕用手在講臺(tái)上推動(dòng),問(wèn)學(xué)生:“黑板擦為什么會(huì)運(yùn)動(dòng)?”學(xué)生答:“因?yàn)樗艿搅Φ淖饔谩?馬上停止推動(dòng),黑板擦靜止下來(lái),又問(wèn)學(xué)生:“黑板擦為什么停止了運(yùn)動(dòng)?”學(xué)生答:“因?yàn)樗鼪](méi)有受到推力的作用;”再問(wèn):“空中飛行的子彈是否受到推力的作用?它為什么能繼續(xù)飛行呢”這樣通過(guò)步步設(shè)疑,牢牢抓住學(xué)生的思維,激起學(xué)生知慧的火花。又如講“重力”這一節(jié)時(shí),提問(wèn)一:什么叫力?力的作用效果是什么?提問(wèn)二:手推鉛球,鉛球離開手后,在空中運(yùn)動(dòng)過(guò)程受到向前的推力、重力和空氣阻力等,這種說(shuō)法對(duì)嗎?為什么?提問(wèn)三:豎直向上拋出的一小球,速度越來(lái)越小,這主要是受到空氣的阻力,這種說(shuō)法對(duì)嗎?為什么?提問(wèn)一是復(fù)

4、習(xí)以前的力學(xué)知識(shí),提問(wèn)二是制造懸念。引導(dǎo)學(xué)生注意常犯錯(cuò)誤:“受到向前的推力”,為以后的物體受力分析和牛頓運(yùn)動(dòng)定律理解打下基礎(chǔ);提問(wèn)三啟發(fā)學(xué)生直覺(jué)思維。通過(guò)設(shè)疑引入課題,創(chuàng)設(shè)情景,制造懸念,啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)造思維。從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的好奇心和興趣來(lái)說(shuō),真是一石激起千層浪,使學(xué)生整個(gè)身心都投入到解決一個(gè)又一個(gè)問(wèn)號(hào)的情景中,層層迭進(jìn),波瀾起伏,體會(huì)成功的喜悅,激起學(xué)生迸發(fā)出創(chuàng)造的火花。第2頁(yè)2、設(shè)計(jì)概念沖突情景,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣布魯納的理論認(rèn)為:人們同周圍世界的相互作用,都涉及對(duì)現(xiàn)有類別有關(guān)的刺激輸入進(jìn)行分類,如果刺激輸入與人們已有的類別全然無(wú)關(guān),那么它們是不能被加工的。即使剛學(xué)物理的學(xué)生,頭腦中對(duì)物理問(wèn)

5、題的了解不是空白的,而是早已印上了千奇百怪的東西。這些“前科學(xué)概念”中當(dāng)然包含了理解和誤解。這時(shí)就需要教師精心設(shè)計(jì)與該知識(shí)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)和教學(xué)教案,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行仔細(xì)觀察、分析、比較,透過(guò)種種非本質(zhì)的表象,看清實(shí)質(zhì)性的問(wèn)題。如關(guān)于浮力的問(wèn)題,學(xué)生早已知道浸在水中的物體要受到浮力,但常常認(rèn)為木塊浮在水面是由于木塊受到浮力大,而鐵塊沉入水中是由于沒(méi)有受到浮力或受到浮力小,這些似是而非的概念常給正確概念的建立和鞏固造成許多困難。但如果我們?cè)诮虒W(xué)設(shè)計(jì)時(shí)恰如其分地利用學(xué)生在這些司空見(jiàn)怪的問(wèn)題上的似是而非之處,出其不意地在他們面前展開一幅新畫面。比如,針對(duì)上述學(xué)生對(duì)物體浮沉的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí),設(shè)計(jì)一個(gè)小實(shí)驗(yàn),測(cè)出漂浮在

6、水面的木塊所受的浮力小于沉入水中鐵塊的浮力大小。這一情景與學(xué)生頭腦中原有概念沖突的矛盾,將會(huì)激起他們?cè)谧匀唤鐘W秘面前的驚奇感,促使他們主動(dòng)思考,探究一個(gè)“為什么”的答案,從而產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。善于利用,巧妙設(shè)計(jì),就可以變不利為有利。又如提出:人離鏡越遠(yuǎn),像看起來(lái)就變大。是不是距離變化了,鏡中的像大小第3頁(yè)也變化了呢?這個(gè)結(jié)論顯然與正確的平面鏡成像規(guī)律是矛盾的,但這是學(xué)生頭腦中的“前科學(xué)概念”。這時(shí)請(qǐng)學(xué)生用兩支等大的蠟燭做平面鏡成像實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)象和物等大,原來(lái)的觀念就站不穩(wěn)腳跟,然后再提問(wèn):“為什么太陽(yáng)看上去那么小”?于是學(xué)生就“頓悟”原來(lái)是視覺(jué)引起的錯(cuò)覺(jué)。又如:“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”等等許

7、多物理概念,在物理教學(xué)中一直干擾物理概念的形成和掌握,這就要求我們?cè)诮虒W(xué)設(shè)計(jì)上多動(dòng)腦筋,多想辦法,與這些“前科學(xué)概念”作斗爭(zhēng),同時(shí)激起學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情,展開他們豐富的想像力。3、演示實(shí)驗(yàn)的美妙絕倫,使學(xué)生在驚嘆之余體會(huì)到物理學(xué)的魅力所在,從而產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。如:通過(guò)一個(gè)三棱鏡,將一束太陽(yáng)光分解成絢麗的七色,使無(wú)數(shù)初入物理學(xué)殿堂大門的學(xué)生如癡如醉;通過(guò)一個(gè)靜電起電器,使人體的頭發(fā)由于靜電斥力而豎起,顯示出電力線的形狀,使學(xué)生驚嘆不已;如先將一個(gè)剝?nèi)ネ鈿さ碾u蛋,置于較蛋稍小的玻璃瓶上,雞蛋靜止在瓶口上不動(dòng),接著拿去雞蛋將灑精棉花點(diǎn)燃后投入瓶?jī)?nèi),燃燒片刻,使瓶中空氣稀薄,再將那只雞蛋置于瓶口,

8、可觀察雞蛋慢慢地被“吞入”,最后落瓶中。面對(duì)這些意想不到的現(xiàn)象,不但使學(xué)生產(chǎn)生了濃厚的興趣,而且能夠激發(fā)他們探索其中奧秘的積極性和豐富的想像力。第4頁(yè)物理概念相對(duì)來(lái)說(shuō)都是比較抽象的,因而它建立往往需要足夠的感性經(jīng)驗(yàn),需通過(guò)一些典型實(shí)驗(yàn),使學(xué)生獲得生動(dòng),鮮明的感性認(rèn)識(shí),從物理現(xiàn)象的特征出發(fā),提出物理概念,使學(xué)生對(duì)所研究的問(wèn)題產(chǎn)生強(qiáng)烈的興趣。例如,在建立“慣性”概念時(shí),事先演示兩個(gè)小實(shí)驗(yàn),“打蛋入杯和杯底抽紙”。提醒學(xué)生觀察,當(dāng)塑料片在棒擊下飛出,而雞蛋掉入杯中。一只盛滿水的玻璃杯放在講桌邊緣,而杯底壓一條紙將其突然抽出,杯子不落地,這時(shí)興趣盎然,教師自然導(dǎo)入慣性概念教學(xué)。二、想象是創(chuàng)新思維的翅膀

9、愛(ài)因斯坦在探索的動(dòng)機(jī)中寫道:“物理學(xué)家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律,由此世界體系就能用單純的演繹法建立起來(lái)。要通過(guò)這些定律,并沒(méi)有邏輯的道路;只有通過(guò)那種以對(duì)經(jīng)驗(yàn)的共鳴的理解為依據(jù)的直覺(jué),才能得到這些定律?！笨茖W(xué)的原理總是先猜測(cè)到,然后通過(guò)探索性的演繹加上驗(yàn)證;科學(xué)的發(fā)現(xiàn)常常是先猜測(cè)結(jié)論,然后給予邏輯或?qū)嶒?yàn)的證明。在我們的物理教學(xué)中,從以下幾個(gè)方面著手,培養(yǎng)學(xué)生的想象能力,為創(chuàng)新思維奠定基礎(chǔ)。指導(dǎo)學(xué)生“重新發(fā)現(xiàn)”,在探索過(guò)程中體會(huì)學(xué)習(xí)樂(lè)趣,培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)和思維習(xí)慣。我對(duì)教材作了創(chuàng)造性的處理。如在“直流電動(dòng)機(jī)”這一節(jié)演示實(shí)驗(yàn)處理中,共進(jìn)行了4個(gè)實(shí)驗(yàn)貫穿全課。首先演示設(shè)疑,使學(xué)生覺(jué)

10、察磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線會(huì)有力的作用,激起探究的興趣,接下來(lái)用第二、三個(gè)實(shí)第5頁(yè)驗(yàn),探究磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)線的作用方向與電流方向和磁感應(yīng)線方向有關(guān),第四個(gè)實(shí)驗(yàn)探究磁場(chǎng)對(duì)通電直導(dǎo)線的作用是有條件的。最后通過(guò)分析,用左手定則判定它們?nèi)叩年P(guān)系,并提問(wèn):如果把通電直導(dǎo)線換成通電線圈放在磁場(chǎng)中它又將如何呢?這樣緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo),循序漸進(jìn)地從演示設(shè)疑,分步研究,加深體驗(yàn)者去安排一系列實(shí)驗(yàn),絲絲入扣,強(qiáng)烈地吸引學(xué)生和教師一起去探究,去發(fā)現(xiàn),發(fā)揮想象,當(dāng)最后完整地得出結(jié)論時(shí),學(xué)生心中洋溢的是發(fā)現(xiàn)者的自豪感,而不是被動(dòng)吸收的厭倦情緒。不論教師的講授,還是實(shí)驗(yàn),都應(yīng)努力創(chuàng)造一種有利于學(xué)生獨(dú)立思考的情景,將學(xué)生始終置于探索者

11、、發(fā)現(xiàn)者的位置。將許多物理課移到實(shí)驗(yàn)室去上,也可將驗(yàn)證性學(xué)生實(shí)驗(yàn)改為探索性學(xué)生實(shí)驗(yàn)。教師還應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生,充分利用身邊的一些簡(jiǎn)單材料,開展“低成本實(shí)驗(yàn)”,主動(dòng)地去探索未知世界。當(dāng)創(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)伴隨著學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中,學(xué)習(xí)將會(huì)充滿樂(lè)趣,將會(huì)產(chǎn)生主動(dòng)學(xué)習(xí),發(fā)揮想象的強(qiáng)大動(dòng)力。如教師在上“比熱”課時(shí),啟發(fā)學(xué)習(xí)提出“猜想”相同質(zhì)量的不同物質(zhì)的水、煤油同時(shí)加熱,對(duì)溫度升高有三種預(yù)測(cè):水比煤油升得快或慢或相同。到底如何?請(qǐng)大家做實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自己尋找答案。將驗(yàn)證性演示實(shí)驗(yàn)改為師生協(xié)調(diào)活動(dòng)的探索性實(shí)驗(yàn)。這種設(shè)計(jì)的目的是學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)歸納方法,培養(yǎng)學(xué)生探索知識(shí)的能力,第6頁(yè)學(xué)習(xí)用自身力量去獲取知識(shí)的方法。指導(dǎo)思想是教師用科學(xué)方

12、法教育意識(shí),按照學(xué)生認(rèn)知模式設(shè)計(jì)認(rèn)識(shí)過(guò)程,讓學(xué)生親身經(jīng)歷探索知識(shí)的過(guò)程,它的程度結(jié)構(gòu)如下圖:研究問(wèn)題:決定浮力大小的因素為解決問(wèn)題所建立的假設(shè):圍繞著“決定浮力大小因素”進(jìn)行科學(xué)猜想。教師啟發(fā)學(xué)生聯(lián)系生活中的經(jīng)驗(yàn),如在水中游泳,井里提水等基礎(chǔ)上,讓學(xué)生提出:浮力可能與物體重量有關(guān);浮力跟物體浸入水中的深度有關(guān);浮力可能與物體浸入液體中的體積有關(guān);浮力可能跟液體的密度有關(guān);浮力是否跟物體形狀有關(guān)等等。在學(xué)生的討論中,教師一一歸納,充分讓學(xué)生猜想不作任何評(píng)價(jià),但有時(shí)還需啟發(fā)進(jìn)一步猜想如浮力是否跟排開液體重量有關(guān)呢?實(shí)驗(yàn)方案:根據(jù)學(xué)生猜想引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案。首先,怎樣測(cè)定浮力大小?多數(shù)學(xué)生知道彈簧

13、秤測(cè)浮力。第二,怎樣測(cè)出被排開液體重力?讓學(xué)生討論。有的學(xué)生設(shè)計(jì),用量筒先倒入水后記下放入物體前,后的水位差,經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)探索研究得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論:F浮=G排液。第三,教師介紹阿基米德巧妙的溢水法設(shè)計(jì)方案,并演示讓學(xué)生觀察。第四,教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“錯(cuò)誤”的猜想設(shè)計(jì)方案,用實(shí)驗(yàn)糾正。如:重量相等的鐵塊和石塊,用彈簧秤測(cè)出浮力不相等;在量筒的不同深處,同一物體浮力相等。從而使學(xué)生否定了、猜想;接著讓學(xué)生第7頁(yè)設(shè)計(jì)并測(cè)得水和鹽水不同密度液體中浮力(同一塊鐵),得出與密度有關(guān),驗(yàn)證猜想是正確的。探索性實(shí)驗(yàn)是發(fā)揮學(xué)生的想象力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的一種有效手段。泰勒認(rèn)為:具有豐富知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的人,比只有一種知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的

14、人更容易產(chǎn)生聯(lián)想和獨(dú)到見(jiàn)解。教師在平時(shí)教學(xué)中,只要有意識(shí)地加強(qiáng)學(xué)生對(duì)典型題的分析、研究,從多方位,各個(gè)角度加以訓(xùn)練“一題多解”、“一題多變”,加以綜合比較,有助于提高學(xué)生解決問(wèn)題能力和學(xué)生創(chuàng)新思想的養(yǎng)成,在掌握知識(shí)和培養(yǎng)能力上起到了事半功倍的作用,從而更好地開拓視野,發(fā)揮想象能力和實(shí)際綜合能力,對(duì)學(xué)生智力開發(fā)大有益處。變換思維角度,加強(qiáng)立體思維。在習(xí)題教學(xué)中,經(jīng)常編排一些富有啟發(fā)性的問(wèn)題,或者對(duì)某一問(wèn)題采用多種途徑和方法進(jìn)行求解,或者通過(guò)改變提問(wèn)題角度,改變問(wèn)題條件等方式把一個(gè)總是變化成多個(gè)問(wèn)題。通過(guò)這種方式可以訓(xùn)練學(xué)生發(fā)散思維和集中思維,從而有效地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。任何一個(gè)創(chuàng)造過(guò)程都是經(jīng)過(guò)

15、從擴(kuò)散到集中,再?gòu)募兴季S到擴(kuò)散思維,多次循環(huán),直到問(wèn)題解決。三、競(jìng)爭(zhēng)是創(chuàng)造思維的催化劑競(jìng)爭(zhēng),可以明確思維的動(dòng)機(jī),提高思維的力度和速度,最大限度地激發(fā)各種創(chuàng)造因子的能量,提高思維效率。競(jìng)爭(zhēng),還可以刺激信息交流與反饋,促進(jìn)信息盡快地系統(tǒng)化,網(wǎng)絡(luò)化,簡(jiǎn)化第8頁(yè)和優(yōu)化,從而刺激靈感的出現(xiàn),頓悟的產(chǎn)生。如在課堂教學(xué)中講到“摩擦”這一節(jié)中,提問(wèn):“在水平地面上騎自行車時(shí)兩個(gè)輪胎與地面的摩擦分別屬于摩擦中的哪一種形式?”讓學(xué)生進(jìn)行討論,爭(zhēng)辯,大致分兩種觀點(diǎn):第一種認(rèn)為自行車后輪胎受到地面給它向前的靜摩擦力,前輪胎受到地面向后的滾動(dòng)摩擦力;第二種認(rèn)為自行車兩輪胎都受到地面的向后的滾動(dòng)摩擦力。將持兩種不同觀點(diǎn)的同學(xué)各抒已見(jiàn),爭(zhēng)論得十分熱烈。教師給予引導(dǎo),啟發(fā),問(wèn)題在爭(zhēng)論競(jìng)賽中圓滿解決。不過(guò),教師在表?yè)P(yáng)思考總是快而正確的同學(xué)的同時(shí),不訓(xùn)斥那些思維不十分敏捷的同學(xué),不打擊他們的積極性,相反要鼓勵(lì)他們進(jìn)行大膽猜想,養(yǎng)成善于提問(wèn)題,敢干發(fā)表見(jiàn)解,能思善辯的好習(xí)慣。提倡學(xué)生爭(zhēng)辯,競(jìng)爭(zhēng)是培養(yǎng)學(xué)生靈活思維,快速?zèng)Q策的可行措施。在教學(xué)單元小結(jié)后