高中物理教學中學生創造性思維的培養研究

蔣 立

（東莞市東華高級中學，廣東 東莞 523000）

0 引言

新課標對創造性思維的培養提出具體且明確的要求。高中物理作為培養學生創造性思維的關鍵學科之一，在促進學生思維發展與進階中發揮著不可替代的作用。但在傳統的高中物理教學模式下，學生思維空間狹窄，缺乏系統性對比分析、思考辨析、邏輯推理、抽象思考等思維能力，導致學生思維固化、創造性思維發展緩慢。出現此種教學問題，主要原因在于教師忽視物理學科的思維培養價值，未能采取科學、有效的措施鍛煉學生思維的靈活性與創造性。因此，如何改進高中物理教學模式、教學方法，為學生的思維活動提供機會，并使學生在自由開放地探索、實驗實踐中獲得創造性思維的發展，已經成為高中物理教師面臨的一項重要課題。

1 高中物理教學中學生創造性思維培養的必要性

高中物理教學中學生創造性思維培養的必要性主要體現在三大方面：首先，培養學生創造性思維是落實新課標理念的必然選擇。創造性思維屬于高階思維能力的范疇。新課標中著重強調了培育學生高階思維能力的重要性。在高中物理教學中，教師將課堂塑造為“思維訓練場”，改變學生被動、低效的學習狀態，激勵學生自發主動地投入到物理學習活動中，主動探索物理知識、發現物理規律，由被動學習變為主動學習，由對教師的依賴，轉變為獨立思考與自主探究，實現思維能力的躍遷與進階，是落實新課標理念的必然選擇。其次，培養學生創造性思維是提高學生學習效率的必要條件。創造性思維表現為學生調動所學知識、技能與經驗，在面對新知識學習與新問題時可以提出創造性的見解，創造性地探索出個性化的知識學習與問題解決路徑。在高中物理教學中培養學生創造性思維，實際上是為學生的自主學習提供了行之有效的思維方式，學生可以遷移運用所學知識，高效率地突破學習難點、找準學習重點，建立知識間的關聯性，以此實現學習效率與質量的提升。最后，培養學生創造性思維，是提高物理教學實效性的必由之路。培養學生創造性思維，意味著物理教學模式、方法的創新變革，在提高物理教學質量與效率的同時，充分發揮物理課程在啟發思維、開啟智慧中的作用，以此提升物理教學的實效性[1]。

2 高中物理教學中學生創造性思維培養的策略

2.1 鼓勵學生質疑，營造創造性的學習氛圍

“學貴有疑”，對所學知識并非一味接受，而是保留質疑、疑惑與疑問，凡事多問“為什么”，是高中生創造性思維形成的重要標志之一。為幫助學生走出思維困境，在物理學習中可以調動自己的知識經驗、物理實驗活動經驗、社會生活經驗等提出富有創造性、邏輯性意義的問題，在解決問題中獲得創造性思維的形成與發展，需要教師改變“一言堂”的物理教學方式，尊重與認可學生的個性、潛力；關注學生的情緒狀態與心理訴求；重視學生的學習表現與學習行為。在走近學生、了解學生的基礎上為學生營造開放共享、互動交流、輕松愉悅且創造性的學習氛圍，鼓勵學生從自身物理知識儲備與學習水平出發提出問題，訓練學生思維的深刻性與創造性，也使學生在分析與解決問題中提出富有創造性的見解[2]。例如：《導體電阻率的測量》一課教學中，在導入階段開展集體討論活動，引導學生就“電阻率”這一概念進行討論。學生在討論中會調動自己在初高中階段所學的物理知識，將“電阻率”與“電阻”作對比，并在集體討論、思維碰撞中質疑：電阻率與電阻有何區別？電阻和電阻率可以換算嗎？電阻和電阻率有何關系？學生提問后教師順勢呈現思維導圖，體現電阻與電阻率兩大核心概念間的關系與區別。引出本節課課題的同時激發學生對新知識的探索欲。學生提出質疑的過程便是實現新舊知識融合與關聯的過程，有助于學生建立在舊知識的基礎上創造性地認知新知識，克服傳統被動接受物理概念帶來的弊端，為學生創造性思維的形成奠定堅實基礎。

2.2 利用信息技術，打造創造性的物理情境

信息技術是物理教學的重要工具，也是培育學生創造性思維的有效資源。在高中物理教學中，利用信息技術體現物理知識的本質，再現物理學家研究、分析物理問題的過程，為學生解釋分析抽象的物理知識，帶給學生直觀的學習體驗，促成學生個性化與創造性的學習效果。而教師創造性的教學智慧，可以引發與帶動學生的創造性思維，使學生的思維不再局限于原本的思維活動，而是通過由抽象到具體、由一般到特殊、由整體到局部等多種思維方法，創造性、系統性地認知物理現象、物理規律。鑒于此，高中物理教師要借助信息技術為學生打造創造性的物理情境，以具備情感性、形象性與啟發性的情境開啟學生的創造性思維活動，使學生在情境的帶動下發展自身思維能力[3]。

例如：《速度變化快慢的描述——加速度》一課教學中，利用多媒體技術在大屏幕上播放“長征七號運載火箭”發射升空視頻，請學生思考火箭升空做什么運動？學生根據已有認知經驗，提出火箭升空做直線運動/變速運動/加速運動。此時教師利用多媒體技術播放摩托車、汽車與火車由同時加速啟動的視頻，引導學生思考：物體運動速度同樣從0 開始，但相同時間后物體運動距離為何不同？物體的增速情況與哪些因素有關？如何描述視頻內各類物體的運動？在情境與一系列問題的啟發下，學生初步建立“加速度”的認知，教師進一步引導學生參照大屏幕上的表格分析表示物體速度變化快慢的方法。在數據觀察、數據分析與計算中，學生逐漸理解加速度的概念與意義，也掌握了系統性歸納總結、對比分析的創造性思維方式。

2.3 開展探究型實驗活動，激活學生的思維

傳統高中物理實驗教學中，以驗證型實驗為主，旨在使學生在實驗中驗證物理規律。此種物理實驗教學方式會制約學生創造性思維的發展。而探究型實驗與驗證型實驗相對立，無需提前揭示實驗過程、實驗方法，而是通過問題引導、情境創設等方式調動學生的物理實驗活動經驗，引導學生對現實問題進行初步探究、思考與分析，對問題做出假設與猜想。再結合自己的創造性觀點、想法等自主設計實驗方案，在實驗操作中對證實或推翻，完整經歷發現物理規律的過程，促進學生由被動接受、模仿記憶等低階思維能力，進階到創造發現、遷移運用的高階思維能力[4]。

例如：《實驗：導體電阻率的測量》教學中，由電阻定律這一舊知識導入，開啟學生逆向思維活動，引導學生對電阻定律公式進行變形，把握好測量電阻率所需的物理量，包括電阻、橫截面積與長度，并結合所學的物理知識明確各個物理量的測量方法，如電阻可以用伏安法測量，長度用刻度尺測量等。電阻絲橫截面積的測量則涉及本節課新知識—游標卡尺與螺旋測微器。為幫助學生在掌握新知識的前提下順利開展實驗，可以借助微課進行知識點精講，在縮短講授時間的同時加深學生對新知識的理解。微課播放完成后開展集體討論活動，引導學生就電阻率的測量結果提出假設。接下來將學生劃分為若干個實驗小組，引導各個小組結合電阻定律以設計實驗方案、組裝實驗電路、開展實驗活動。在實驗過程中，不同小組會出現不同問題，如不同小組之間電路連接方式不同，所測量的電阻率也不同；測量中會出現誤差等。教師將問題轉變為“生成性”資源，引導學生在討論中解決問題，創造性優化改進實驗電路、實驗方案，獲得更加精確的測量結果。

2.4 加強習題的變式訓練，發展學生的思維

解題訓練是高中物理教學中的重要一環。傳統的物理解題訓練強調“題海戰術”，大量重復、低效且機械的習題訓練會導致學生心理壓力較大、學習負擔過重，長此以往便會導致學生對物理學習產生負面情緒，甚至抵觸、逃避物理學習。而在高中物理教學中加強習題的變式訓練，將物理知識、物理技能、物理思想方法等融合到習題及其變式當中，一方面通過習題的變式訓練克服“題海戰術”帶來的弊端，讓學習氛圍更加輕松開放，為學生創造性思維活動的開啟提供支持，增強學生學習物理的積極性，點燃學生在解題中獲得思維提升的熱情；另一方面則通過一題多解、一題多變、多題歸一，體現出物理思維的靈活性、深刻性與廣泛性，為學生創造性思維的發展提供豐富啟示。

例如：如圖1 所示，A、B 兩物體并排置于光滑水平面上。問：A、B 物體之間有彈力作用嗎？

變式①若A、B 物體沿光滑水平面做勻速直線運動，A、B 物體之間有彈力作用嗎？

變式②若A、B 一起從光滑斜面上自由下落，A、B 物體之間有彈力作用嗎？

變式③若A、B 物體之間分別用輕繩、輕桿、輕質彈簧連接，從光滑斜面上自由下落，輕繩、輕桿、輕質彈簧對物體有無彈力？

變式④問題③中，若A、B 物體與斜面之間有相同的滑動摩擦因數，輕繩、輕桿、輕質彈簧對物體有無彈力？

變式⑤問題③中，若A、B 物體與斜面之間有不同的滑動摩擦因數，輕繩、輕桿、輕質彈簧對物體有無彈力？

教師引導學生分析變式①至變式④，發現無論何種連接形式下，A、B 之間，輕繩、輕桿、輕質彈簧對物體都無彈力。而變式⑤中則產生彈力。進一步指導學生抽象出物理模型，幫助學生解決一類物理問題，發展學生的創造性思維能力。

3 結語

在高中物理教學中培養學生創造性思維，是落實新課標理念、提高學生學習品質、提升物理教學實效性的必然選擇。教師要思考創造性思維與物理教學之間的關系，注重高中生的認知基礎與學習能力，精心籌劃教學資源、開展教學活動，主動改進教學模式、教學方法，創新教學理念與教學活動形式，為學生創造性思維的形成、發展與提升，提供充足的支持與保障。