何國泉
高中物理是普通高中科學學習領域的一門基礎課程,與九年義務教育物理或科學課程相銜接,旨在進一步提高學生的科學素養。它有助于學生繼續學習基本的物理知識與技能;體驗科學探究過程,了解科學研究方法;增強創新意識和實踐能力,發展探索自然、理解自然的興趣與熱情;認識物理學對科技進步以及文化、經濟和社會發展的影響;為終身發展,形成科學世界觀和科學價值觀打下基礎。本人結合高中物理新教材論述了幾種培養學生創造性思維的有效途徑。
一、創設問題的情景,激發學生的創造思維
學生是學習的主體,在學習過程中,尤其是剛開始接觸物理學中的一些概念、規律時候,如果能成功地創設問題的情景,引導學生有效的認知沖突,讓學生對將要學習的內容產生興趣,主動提出疑問,進而想解決疑問,就能使學生積極參與到學習中來。
例如,通過演示實驗創設問題的情景引發學生的好奇心,吸引學生的注意力,就能激發學生的求知欲。例如在講“通電導線在磁場中有力的作用”這一節時,我先通過教科書上的演示實驗,經過器材調整改進,并且在演示時不斷改變電流方向和磁場方向,反復做產生不同效果從而引發學生的興趣,激發思維,學生通過討論能得出相應得結論。
再如,在上“自由落體運動”這一課時,通過用兩張備課紙與相同的一張備課紙片,從同一高度靜止下落,兩張備課紙先落地的現象,進而把剛才一張備課紙片捏成團與兩張備課紙在從同一高度靜止下落,紙團先落地的現象。學生就會自發的對“重的物體先落地”的想法產生疑問,誘使他們積極思維,大膽想象,培養學生的創造思維。
二、積極推進課堂教學改革,培養學生創造思維。
教師在設計教學過程時,從策略上講,是想方設法“啟發”、“誘導”學生去適應教材的規定,從順序上講是先有教材,然后才有學生,教師是帶著教材走向學生,而不是帶著學生走向教材。學生只是在教師考慮教學策略時,作為授課對象被“思考”、被“利用”。
比如在做研究勻變速直線運動規律的實驗中,介紹打點計時器是一種計時儀器,而且學生通過實驗也可測定物體運動的加速度。這時可引導學生去思考由打點計時器可想到什么。學生經過積極思考,便會聯想到位移,通過加速度及牛頓第二定律又會聯想到力,進而想到沖量、動量、功、能等一系列物理概念、規律。還可激發他們產生利用這一儀器來研究類似動量定理或動能定理等一系列實驗的興趣。
這種教學方法可以使學生完全置身于物理的環境中學習物理,大大有利于培養學生的直覺思維、分析思維和創造性思維,更加有利于知識的傳授和各方面能力的培養。當然,并不是所有的教學都只有一種模式,教學的方法多種多樣,關鍵要從這許多種教學方法中選擇最佳的一種。這樣不但可以使學生主動獲取知識,而且能夠讓學生學會自取和自探知識的一些基本方法。
因此,學生只是在被動的適應中獲得某種發展。要改變這種狀態,從課堂教學的設計做起,將設計如何教轉變為設計學生如何學。改善后的課堂組織過程能讓每個學生親歷學習的全過程,使他們能主動、積極地動手、動口、動眼、動腦,通過實際操作和交互的學習實踐活動,創造性地進行學習。
三、嘗試探究性實驗,培養學生創造思維。
物理學是一門以實驗為基礎的科學,物理實驗能發展學生的個性,培養學生的觀察、想象、判斷、推理、歸納、演繹等能力;可以激發學生的求知欲望,培養學生的探索能力。因此,在教學中應該不斷地改進實驗方法,探尋新的途徑,培養學生的創新意識。
例如:在《伏安法測電池內阻和電動勢,研究電源的輸出功率》實驗中,采用的線路是電流表外接法,實驗中,教師可以提出以下幾個問題,讓學生去思考,并通過實驗來解決。(1)如果線路是采用電流表內接法,則e測與e真比較是變大?變小?或相等?r測與r真比較是變大?或變小?(2)在電源輸出功率最大時,電源的工作效率是否也最大?(3)測定未知電源電動勢還有哪些方法?請設計電路圖來測定。對于問題(3),學生經過思考后會得出,還可以用“開路法”、“兩點等勢法”等來測定。如圖3所示是“兩點等勢法”測定未知電源電動勢的電路圖,調節A在R上的位置,使檢流計G中的電流為零,則未知電源電動勢e2等于B、A兩點的電勢差UBA。這樣,通過實驗激發學生的思維,引起他們的聯想,讓他們自己設計實驗,可以使他們積極思考,大膽設想,培養他們的創造性思維能力。
四、鼓勵學生的創造活動,發展學生創造思維。
科學實踐活動極其豐富多彩,類型和層次千差萬別,能滿足各種不同學生的需要。而且它是一種有目的的實踐探索活動,需要協調運用人的直覺興趣、操作興趣和探索興趣。因此有助于促進入的非智力因素和智能結構的合理發展,能極大的提高學生創造性思維的主動性。
例:我在講授了動量守恒定理和火箭的原理后,安排了一個“水火箭的制作”這樣一個實踐活動。學生剛學完課本的理論知識,正處于一個要將理論知識應用到生活實踐的階段,具有強烈的創造欲望。此時進行這樣的活動就引起了學生極大的興趣。我們先將它的原理講述一遍(利用一個廢舊的礦泉水瓶子制作箭身,在里面注入一定量的水,蓋上蓋子,然后向瓶子里面打氣,瓶中的氣壓越來越大,最終將會把蓋子頂飛出來,而瓶子由于反沖作用將會向前運動。)學生們自己利用一周的課余時間,動手制作了大量的各種各樣的水火箭,對于瓶塞這一關鍵部位,學生做了各種改進方案,有的用軟木塞、有的用橡皮塞,還有的提出將塞子塞的越緊越好。為了使火箭能飛的更高,學生們還通過自己的多次實驗發現火箭的升空高度和瓶子里的水的多少有關,他們為此還自己查閱資料,試飛了多次找到最佳的水量的比例。
在這樣一次活動中學生自己充分發揮的主觀能動性,平等自由的觀察試驗現象,分析判斷試驗結果,討論試驗設計方案,迸發出許多智慧的火花,大膽嘗試,極大的鍛煉了他們的創造性思維能力。
綜上所述,培養創造性思維能力,除了上述幾點外,還要培養學生敏銳的洞察力,獨特的知識結構、活躍的靈感和挫折忍耐力,它們都是創造性思維的相關因子。我們只要根據心理學原理,從創造性思維的整體性、相關性及主要特征等方面加以培養,學生的創造性思維是可以得到顯著發展的。