论物理教学中创造思维的培养

 论物理教学中创造思维的培养

 作者： 任杰   岳阳楼区郭镇中学

摘要：在物理教学中培养学生创造思维能力，选取恰当的教学方法是至关重要的。本文认为：深入研究大纲、教材，应以纲要、教材为依据，以培养学生创造思维能力及获取知识为目的。精心创设物理情境，是培养学生创造思维的重要途径。解题教学及习题训练是物理教学中必不可少的重要环节。以人为本，是培养学生创造思维的有效方法。

[关键词] 物理教学；创造思维；以人为本

创造思维是以各种智力因素和非智力因素为基础，运用已有的知识进行想象、推理、分析、综合等思维加工活动，来获得自己尚未知道的新知识的思维方式。创造思维除具有思维的广阔性、灵活性、敏捷性之外，其最为显著的特点是具有求异性、变通性和独创性。创造思维是未来的高科技信息社会中，能适应世界新技术革命需要，具有开拓、创新意识的开创性人才所必有的思维品质。因此在目前以及今后的教学中如何培养学生创造思维能力，发展学生创新精神，是一非常值得探讨的问题。本文试从教与学两方面探讨一下培养学生创造思维的基本途径与方法。

    一、恰当选取培养学生创造思维的教学方法

形式和方法都是为目的服务的。不同的教学形式和方法会产生不同的教学效果。因此，在物理教学中培养学生创造思维能力，选取恰当的教学方法是至关重要的。

物理教学中大多内容都是从观察生活与生产实例、自然现象、物理实验等中总结概括出来的，体现“从生活走向物理”的理念。但这是不够的，还要“从物理走向社会”，这就需要学生有创造思维能力。创造思维能力可分为发散和辐合两种创造思维能力，对于创造性问题解决来讲两种思维缺一不可。而在我们以往的教学中往往只重视辐合思维能力的训练、而忽视了发散思维能力的培养。传统的教学对辐合思维的训练起到了积极的作用。为了培养发散思维能力，要增强学生发散思维意识，培养学生求新、求异独立思考的精神，遇到问题能从多角度、多方面进行思考，不拘泥于已有的范例和模式提出解决问题的方法和能力。 这就需要我们教师充实、创新传统的教学方法，并适当的运用在实践教学当中。

例如，在讲物理概念、规律之前，穿插置疑，促使学生广泛地搜寻自己的记忆贮存，尽可能提起更多的信息项目来寻求答案。如，用实验方法研究电流、电压、电阻之间的关系时，使用变量控制的方法。首先提出：要研究三个物理量之间的变化，怎么办？可否设想使其中的一个量保持不变，研究其余两个量间的变化关系；将三个量之间的变化转化成二个量之间的变化，再使另外一个量保持不变，研究剩下的两个量间的变化关系，然后通过实验结果归纳得出三个量之间的变化关系。最后介绍德国物理学家的结论，并要求与自己用实验的方法得出结论相比较。他们发现结论完全一样。此时，学生们为自己做的实验成功而感到喜悦，更为自己学到了物理学家做实验的方法而喝彩。

因此，在教学中应该根据教学实际，要适宜的运用发现法、启研法、学导法、实验探究法等多种教学方法，培养学生的创造思维。

    二、精心构思、设计创造思维的教学方案

　　一堂课的教学效果如何，教学质量高低，首先取决于教者课前教学设计质量的优劣。物理教材、教学纲要、教学参考书，为教学只提供了基本内容、基本要求和依据，但如何运用最优化的教学方式，最合理的教学结构进行教学，才能达到使学生在获取知识、形成技能的同时，又能开发他们的智力、培养创造思维及各种能力的目的？我的体会是：必须依靠教者课前的创造性劳动──备课、课堂教学设计。因此教者必须深入研究教材，结合各种教法的特点，创造性地组织教材，精心地科学地设计教案的整体结构，认真推敲每一教学细节，确定组织形式和具体处理方法，使静态教材内容变为具有探究价值的研究问题，诱发学生探索。使学生在老师的启发引导下，在研究探索的过程中，获取、发现新的知识，提高思维的深刻性、灵活性、创造性。

　　例如，在“大气压的测定”这节课的教学中，如果教者按教材的编写依葫芦画瓢，直接运用托里拆利实验获得结论，虽然能测得大气压值，并能理解测量过程及原理，但这种生硬的灌输式的教学，学生只能知其然，达不到知其所以然的目的，更不可能有效地培养学生的创造思维能力。如果变讲述为下面的探索式教学，则教学效果就会有很大的不同。1．将一开口玻璃管插入水银槽中，分析为什么管内外水银面相平（连通器原理）。2．把玻璃管中按上一活塞，向上拉动活塞，分析为什么水银柱能上升。3．分析当玻璃管足够长，是否当不断向上提拉活塞时，水银柱能不断上升。4．在水银柱不随活塞的上升而上升时，你能从中悟出什么？5．设想一下，怎样使管内水银面以上部分达到真空状态，从而精确地测得大气压值？这样按此质疑、实验、探索、解疑等不断深化的探索方式进行教学，使学生像科学家一样亲自参与科学探索、发现，这不仅有利于调动学生思维的积极性，激发灵感，使他们产生顿悟，而且，还可以使他们的创造思维得到培养。

要想创设出良好的教学结构方案，教者应深入研究纲要、教材，应以纲要、教材为依据，以培养学生创造思维能力及获取知识为目的。要突出启发性、探索性、灵活性、民主性、独创性等有利于培养学生创造思维的教学原则。充分发挥教者的聪明才智，精心运筹策划，细心推敲安排，设计出符合学生心理特征、认知规律切实可行的方案来。

    三、创设物理情境，培养学生创造思维

　　实践证明，学生创造思维的产生与发展，动机的形成，知识的获得，智能的提高，都离不开一定的物理情境。所以，精心创设物理情境，是培养学生创造思维的重要途径。

　　（一）创设问题情境

　　教学过程是一个不断发现问题、分析问题、解决问题的动态变化过程。好的问题能诱发学习动机，启迪思维，激发求知欲望。学生的创造思维往往是由遇到要解决的问题而引发的。因此精心创设问题情境是培养学生创造思维的必要途径之一。

　　1．要善于质疑问难。“学起于思，思源于疑”。可见无疑则不思，疑为思的动力。教者若能创造性地驾驭教材，设计出具有趣味性、启发性、探索性的疑难问题，就会有效地诱发学生思维探索的主动性和积极性。上课伊始恰当质疑，创设悬念，会使学生产生迫切探究的认知心理，激发求知欲望。例如“轮轴”一节新课导入的教学，教者首先在黑板上画了一口井的抛面图，井里画有一系着绳子的水桶，井上画有一短杠杆，然后提问：“利用这个短杠杆能否将井中的水桶提上来，为什么？猜想如何改进才能发挥杠杆应有的作用？”这样图文并茂的物理情境，定会使学生探索的欲望油然而生，促使他们集中精力，开动脑筋，尝试探寻各种可能的解决方法与途径，创造的灵感和顿悟很可能由此产生。通过想象直觉思维、联想逻辑推理，通过猜想、议论，互相启示，这样，思维将向连续旋转的杠杆逼进，进而“创造出新的机械”──轮轴。好的高质量的设疑，不仅在导入新课开始具有如此的突出作用，而在课中、课后均有异曲同工的效果。

　　2．要善于抓住契机，问到“点”上。教者对问题抓得准，问的得当，才能击中问题要害，引发思维。因此在教学过程中，所提问题质量的高低，发问时机把握得如何，往往能反映教者的知识水平，对教材的驾驭能力，对学生的了解程度。要提出具有高质量的问题，且能问到“点”上，这要求教者必须吃透教材，了解学生，所提问题应围绕教学中知识的重点、难点、衔接点、相近知识的易混点、研究问题的关键点、消极定势的易疏忽点等。且所提问题难易要适度，不仅应接近学生最近思考区，而且提问题的方法还应具有良好的艺术性、顺序性及逻辑性，问题要新颖具有较强的启发性和趣味性，才能诱发学生探索思维的积极性。例如，在“惯性”的教学中，若以地球上的人竖直跳起后，落地点与起跳点位置关系为例来研究惯性，学生则会感到索然无味，但若以人站在高速水平行驶的火车车尾边沿处或大海中匀速航行的船尾上，人竖直起跳后的下落情况来研究，其教学效果比前者好得多。

　　3、要善于创设阶梯型和发散型问题。阶梯型问题就是一系列由浅入深，环环紧扣，层层深入的问题。这样的问题启发性、逻辑性强。符合认知规律和学生的认知心理，能诱发学生探索思维的积极性和创造性。如前所述的大气压测定中的系列问题，就是这类的阶梯问题。发散型问题，则是以某一知识点为中心，从不同角度、方位提出更多有价值的问题，使学生能从更多的途径认识事物的本质，使思维的发散性、敏捷性和创造性得以培养。如前“大气压测定”的教学中，实验测得大气压值后，可继续创设如下深入探索的问题情境。（1）若将托里拆利管倾斜，水银柱的长度、高度是否发生变化？（2）将管向上提一些（管口不露出水银面）或向槽里插进一些，会产生什么现象？（3）如果换用粗管来做实验，实验结果又将如何？（4）设想如果在管的顶部或侧壁打一孔，将会发生什么现象？通过对这些问题的研究，不仅能从多方位加深对知识的理解，而且能有效地训练学生的思维，增强思维的广阔性和深刻性。这样使学生在探讨问题的过程中产生灵感和顿悟，从而培养创造思维。

　　（二）创设实验情境

　　1．改进实验方法，探寻新的途径，培养创新意识。在物理教学中不论是演示实验，还是学生实验，一般都不局限一种方法。如测圆柱体的周长和直径的实验、测物质密度的实验、测导体电阻的实验等，除书中的实验方法外，都还有七、八种其它方法。在教学中教者如能为学生创设、提供探索其它方法的机会和条件，有意引导学生探索，寻求不同方法，则学生就能充分发胜主观能动性，发现探索出新的途径及方法。在探索、发现的过程中，定能使学生思维的灵活性、发散性及独创性得到培养和提高，定能使学生思路开阔，创新意识增强。

　　2．抓住由实验现象到得出结论的思维过程，训练学生的创造思维。通过物理实验，观察实验现象，获得实验数据后，通过进行分析、判断、概括、综合和抽象思维、逻辑推理的思维加工活动，使之产生认识上的飞跃，获得结论。这是教学中培养学生创造思维的重要途径，但若把握不当，也不能达到目的。例如，牛顿第一定律的教学，关键在于实验后，通过对实验现象的分析、比较，进一步的假设推理的创造思维过程，才能实现认识上的重大飞跃，获得用实验方法无法直接验证的重要规律。但这一关键环节，往往有些教师不能很好把握，为急于得出结论，用教者的讲述取代了学生的思维，使一个难得的培养学生创造思维的良机丧失掉。同样，在胡克定律的教学中，对实验数据的分析处理过程，也是一次培养学生创造思维的好时机，如若把握不好，也不能达到培养学生创造思维的目的。因此在教学中要善于抓住这些关键之处，以突出对学生创造思维能力的培养。

　　3．让学生亲自设计实验是培养学生创造思维的好途径。让学生根据问题要求自行设计实验，不但可以充分发挥学生的主体作用与聪明才智，尝试科学实验探索的方法，增强科学研究的创造意识。而且，学生学过的知识可以在实验设计中得到综合应用，实现理论联系实际和提高创造思维的目的。例如，学习密度的测量后；让学生设计测某种粮食作物密度的实验（如高粱、谷子、水稻、小麦、玉米、大豆等），写出选择的仪器、实验步骤及怎样减小实验误差。学习继电器后，让学生设计恒温控制器、报警器等，教学效果很好。

　　（三）创设议论情境

教学中适当组织学生讨论。学生通过讨论，彼此交流、启发，会使研究的问题更深入，重点更突出，容易突破难点、疑点，使易混点得到澄清，易疏忽点得到强化，使获得的知识更扎实。通过议论亦可充分暴露学生对知识理解认识上的偏差，教者在传授上的不足，能有效的获得反馈信息，从而，进行有针对性的补救。创设议论情境，学生能各抒己见，集思广益，扩大信息交往；可彼此启发，拓宽思路，引发灵感，有时往往在议论中会得到意想不到的新发现。通过议论及锻炼学生思维的逻辑性与敏捷性，也能锻炼学生的语言表达能力和应变能力。

    四、加强习题的变式训练，培养创造思维

　　一题多解、只给题设让学生尽可能多地推测结论的方法都是培养创造思维的有效手段。解题教学及习题训练是物理教学中必不可少的重要环节。通过解题的训练，尤其是一题多变、一题多解、一题多练及多题归一等变式训练，更有助于加深对知识的巩固与深化，提高解题技巧及分析问题、解决问题的能力，增强思维的灵活性、变通性和创新性。

　　一题多解，培养学生求异创新的发散性思维。通过一题多解的训练，学生可以从多角度、多途径寻求解决问题的方法，开拓解题思路。使不同的知识得以综合运用，并能从多种解法的对比中优选最佳解法，总结解题规律，使分析问题的能力提高，使思维的发散性和创造性增强。

　　一题多变，培养学生思维的应变性。把习题通过条件变换、因果变换等，使之变为更多的有价值、有新意的新问题，使更多的知识得到应用，从而获得“一题多练”、“一题多得”的效果。使学生的思维能力随问题的不断变换、不断解决而得到不断提高，有效地促进学生思维的敏捷性和应变性，使创造思维得到培养和发展。

多题归一，培养思维的辐合性。任何一个创造一题多解、只给题设让学生尽量多地推测结论的方法，都是培养发散思维能力的有效手段和过程，都是发散性思维与辐合性思维的优秀结合。因此，辐合思维是创造思维的重要组成部分之一。诚然，加强对学生辐合思维能力的培养也是非常必要的，而多题归一的训练，则是培养辐合思维能力的重要途径之一。很多物理习题，虽然题型各异，研究对象不同，但问题实质相同，如能对这些“型异质同”或“型近质同”的问题，归类分析，抓住共同本质特征，掌握解答此类问题的规律，就能弄通一题，旁通一批，达到举一反三的教学效果，从而摆脱“题海”的束缚。

    五、培养创造思维应以人为本

    以“学生为主体，教师为主导，训练为主线”的教学思想要求教学过程中以民主的教风来影响学生的学风，尊重每个学生个体，以人为本。不可否认青少年学生的创新潜力是不可低估的，但优生、尖子生、普通生的差异又是客观存在的，要贯彻以人为本，实施教学的民主，就要注意“因材施教，分层培养”。心理学家托兰斯认为要尊重学生，以人为本，须注意以下5 点：（1）尊重学生提出的任何幼稚甚至荒唐的问题；（2）欣赏学生表示出的具有想象与创造的观念；（3）多夸奖学生提出的意见；（4）避免对学生对所做的事情给予肯定的或否定的价值判断；（5）对学生意见有所批评时要解释理由。所以物理教学中面对学生，尤其是对于“特殊”的学生不是抱怨以“差生”或“偏才”、“怪才”，而是要倡导“质疑”精神，引导他们充分发挥潜力，保护学生的积极性，鼓励并帮助学生完善奇妙的想法，在实践中去检验，使学生继续保持强烈的求知欲，不断的释放学习、创新的激情，不拘一格降人才。教学实践告诉我们：以人为本，提倡学生多问“为什么”无疑是培养学生创造思维的有效方法。　

       综上可见，在物理教学中，选取恰当的教学方法、精心设计教学方案、精心创设物理情境、加强解题教学及习题训练、注重以人为本，都是培养学生创造思维的有效方法。创造思维是知识经济时代对人才培养的客观要求，而培养未来人的创造思维能力的历史重任，责无旁贷地落在我们每个教师的肩上。创造思维的培养是一项复杂工程，绝非一朝一夕之功，要想使学生在校期间就能通过培养做出惊天动地的创造发明也是不现实的。但可坚信，只要我们以高度责任感，持之以恒地重视探索培养，学生的创造思维必定会见效于他们未来的工作、学习和生活之中。

参考文献：

廖伯琴，张大昌主编，全日制义务教育物理课程标准（实验稿）解读.武汉：湖北教育出版社，2002

孟昭辉，于海波.物理教学中创造能力的培养。中国人民大学书报资料2001

田世昆，胡卫平.物理思维论。南宁：广西教育出版社1996