浅谈物理教学中创造性思维的培养.doc

浅谈物理教学中创造性思维的培养奉贤区齐贤中学 潘红梅物理学是一门思想性、逻辑性、科学性和方法性很强的学科，物理教学的目标不仅仅在于传授知识，更重要的在于训练思维，培养学生的创造能力。而中学阶段的学生正处于创造性的培养期，作为教师务必抓住这一关键期，在物理教学中努力创设有利于学生进行创造性思维能力训练的良好环境，积极培养学生探索问题的兴趣和激发他们潜在创造愿望，养成良好的创造性思维品质，发展学生的创造力。这将对学生各方面的发展特别是对其今后的发展有着特别重大意义。本文结合自身教学，谈谈物理课堂教学中培养学生创造性思维的一些做法和体会。一、激发学习热情和兴趣，是培养创造性思维的首要条件热情是做事的动力，兴趣是最好的老师，而兴趣的产生往往是由好奇心引发的，好奇心是指人们对自己所不了解的事物觉得很新奇而感兴趣的心理，学生如果处于好奇的心理状态，就会产生强烈的求知欲望，激发他们学习的热情和兴趣，促进学生积极地去思考、去探究、去创新，它是发展思维，激发学生主动学习的催化剂，是调动学生学习积极性、自觉性和创新性的一种内在动力。教师在教学中应注重创设利于激发学生兴趣的物理情景，为培养学生的创造性思维提供必要条件。例如，在进行力的分解教学时，可通过设置疑问：要提取桌子上沉重的大砝码，是用一根线提易断还是两根线易断？学生认为这是个很简单的问题，不假思索地回答说：当然是一根线易断。然而演示的结果却完全相反：用一根细线可将砝码稳稳地提起，而用两根同样的细线（故意使两线夹角较大）去提时，却一下就断了。为什么两根线的效果反而不如一根线的呢？这种有悖常理的疑点，在大脑里产生了兴奋剂，从而闪烁出解决问题的思维火花。再如，在进行牛顿第一定律教学时，准备了两只鸡蛋，一只熟鸡蛋，一只生鸡蛋，设问学生：谁能在不敲碎鸡蛋的前提下，判断出哪只是生鸡蛋，哪只是熟鸡蛋？又如，在讲光的干涉1课时，让学生观察VCD碟片和肥皂泡的颜色，并提问学生：为什么VCD碟片或肥皂泡在太阳光的照射下会出现如此漂亮的彩色条纹呢？由于这些问题都源自生活，强烈的好奇心，激发了学生学习的热情和兴趣，引起学生寻求答案的冲动，使学生的思维处于异常活跃的状态，从而主动地积极地思维，以求问题的解决，学生的主体地位得到了体现，为创造性思维的发展创造了条件。二、注重介绍科学家发明创造典故，为培养学生创造性思维提供最佳素材物理学中许多重要规律的发现，既包含了科学家们艰辛的劳动和实事求是的科学作风，更闪耀着科学家们非凡巧妙的创造性思维的光芒。例如，自奥斯特发现了电流的磁效应以后，英国物理学家法拉第就从反方向思考（逆向思维）：既然电能生磁，反过来磁能不能生电呢？”通过十多年艰苦探索、反复实验，终于发现了电磁感应现象，并制造了世界上第一台感应发电机，开辟了电气化的新纪元。又如经典力学和实验物理学的先驱伽利略对亚里士多德的“物体越重，下落越快”的观点提出了怀疑（怀疑思维），通过敏锐的观察和思考推翻了亚里士多德的错误观点，揭示了自由落体运动的规律。同时，伽利略又对小球沿光滑斜面下滑的运动为匀加速直线运动的实验事实出发，通过联想推测（联想思维），当斜面倾角增大到90时，小球做自由落体运动时，仍然会做匀加速直线运动。上述逆向思维、怀疑思维、联想思维等都是创造性思维的主要形式，通过介绍科学家在发明创造中的思维过程，为培养学生创造性思维提供有益素材，让学生不仅在学到知识的同时，也了解了科学家创造性思维的方式，从而启迪学生在自身学习中注重开拓思路，也活跃了学生的内心思维活动，勾起对创造性思维的欲望。三、改进实验教学方法，为培养创造性思维提供良好的机会物理学是一门以实验为基础的学科，实验是培养学生观察能力、思维能力、操作能力和创新能力的好机会。实验过程是学生主体积极地观察、思考和探索的过程，因此，实验教学和学生思维活动是密不可分的。而传统的实验教学，通常以教师演示实验或学生验证性实验为主，当然演示实验和验证实验有一定的必要性，但也存在某些不足之处：演示实验是一种教师讲解实验，学生则听看的模式，由于学生没有亲自动手做，无法激发学生的学习兴趣，往往是“走马看花”。即使是学生实验，也是验证性为主，学生只要按照教师的讲解和实验册中给定的步骤操作即可完成任务，用不着太多的思考和探索，十分被动，难以体现以学生为主体的主动探索的创新精神的培养，束缚了学生创造性思维的发展。为此在教学中，只要条件允许，我尽力把教材中的演示实验改为学生实验，把上完新课后的验证性实验改为学生自主探究实验，为学生进行创造性思维提供良好的机会。例如，在电磁感应这节课中，为了研究感应电流产生的条件，我把传统的教师演示实验改为学生分组实验，让学生假设自己就是当时的科学家法拉第，通过选择课桌上给出的实验器材，自己动手连接线路，并想方设法找出让磁场来产生感应电流的方法，他们边动手边动脑，尝试了许多办法，并有不少是课本上没有提到的，这使得学生的创造性得以充分发挥。在实验现象的基础上，教师通过多媒体演示，引导学生讨论、分析产生感应电流的条件，由于学生能亲自动手实验，自然吸引了他们的注意力，调动了他们学习的热情，学生积极主动参与，手脑并用，动思结合。并且可以不受书本或教师演示实验中一些方法的束缚，有了发挥的空间余地，为培养学生的创新精神和实践能力提供了保障。又如在楞次定律的教学中，改变传统的教师演示学生观察教师引导学生分析得出规律学生进行验证性实验的教学模式，而让学生进行自主探究性实验来得出规律：重温电磁感应现象实验寻找与感应电流方向有关的因素设计实验记录表格边实验边记录分析归纳得出规律。这些都是学生在实验中观察、思考得出的结论，体验到了知识获得的过程，不仅锻炼了思维，同时巩固了对知识的理解与掌握。在新课教学中，不直接把规律讲授出来，而是通过学生对实验的自主探究去发现问题，寻求新知，在学生体验知识的形成过程，加强学生思维能力的训练和培养，感受创造发明的过程所带来的乐趣和成就感，从而体会物理实验的美，领悟物理定律的研究过程，不能不说是锻炼学生创造性思维，提高创新能力的大好机会。四、注重在习题教学中培养学生的创造性思维能力习题教学及解题训练是物理教学的重要组成部分，是物理教学中进行创造教育的一个有效途径。在习题教学中，不能只注重答案本身，而应注重物理过程的分析，这将有助于学生加深对知识的巩固与深化，有利于培养创造性思维品质，使学生多思，多疑，启迪学生思维，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、变通性和创造性。下面举几个本人在习题教学中注重创造性思维培养的例子。1、在解题中培养联想思维联想是思维的桥梁。联想思维是由一个事物想到另一事物的心理过程。它是创造性思维的核心要素。在学习物理知识的认识活动中进行联想思维，对于培养发展创造性思维能力，有着十分积极的作用。在物理习题教学中，要善于对学生进行联想思维的训练，使其灵活应用知识内容。如何进行联想思维训练呢？下面举例说明。如图1(a)所示，一小船质量为M，长为L，站在小船上的人质量为m，当人从船头走到船尾时，求人和船移动的位移（假设水的阻力不计）。这个由人和船组成的系统，大水平方向上动量守恒。选河岸为参照物，则 接着教师可出示图1(b)所示的问题，在光滑水平面上有辆小车，其质量为M，长为L，站在小车上的人质量为m，当人从车的一端走到另一端时，求人和车移动的位移。对于这样一个问题，学生马上会与图1(a)相联系起来，因为二者的问题性质完全一样。联想图1(a)的解法，本题的答案很快就可求出。紧接着教师又出示图1(c)所示的问题，求质量为m的小球从质量为M的光滑楔上由静止下滑到底端时，小球和楔移动的位移（设地面光滑）。此题形式上虽与前面二题不同，带有一定的“迷惑性”，但只要仔细联想，对比一下，它们三者的性质也是完全相同的。因而问题也就迎刃而解了。最后可出示如图1(d)所示的问题，当小球从光滑的半球碗形物的一端由静止滑到另一端时，求小球和物体移动的位移（设地面光滑）。此题表面上看起来与前面几题不同，带有更大的“迷惑性”，但是有前面几题的联想作基础，也不难得出与前面答案相同的结论来。从上面的解题过程，我们可以看出联想思维在物理教学中的妙用。只要我们长期对学生进行这样的思维训练，就可破除题海战术，化难为易，起到举一反三、触类旁通的效果。此类用联想思维方法解决一系列物理问题的例子相当多，教师要在教学中加以归类整理。2、在解题中培养学生逆向思维所谓“逆向思维”是指改变一般的思维程序，遇到事物从相应的方向展开思路，分析问题，得出新观点。它是创造性思维的主要形式之一。在解题中，若对有些问题进行逆向思维，不仅可以使分析和解答问题的思路变得极为简捷，而且常常使陷入“山穷水尽疑无路”的正向思维，走向“柳暗花明又一村”的境界。图2BCA举例来说，如图2所示，小车以v04m/s的初速度，从光滑斜面底端向上运动，经过 A点的速度是经过B点速度的2倍，且到达斜面顶点C时的速度恰好为零，若SAB0.75m，从B运动到C历时tBC0.5s，求斜面的倾角和长度。若按正向思维去解此题，必将陷入困境，如进行逆向思维，把小车向上匀减速直线运动看成是初速为零的匀加速直线运动，则问题会马上迎刃而解。因A点的速度是经过B点速度的2倍，利用初速为零的匀加速直线运动的比例关系，很容易得出： SBCSAB/30.25m由SBCgsintBC2/2得 倾角arc sin(2SBC/gtBC2)arc sin(1/5) 斜面长Lv02/(2gsin)4m教学中此类需用逆向思维的方法来解决物理问题的实例还很多，都是需要倒过来想的问题。这不仅是对学生所学知识的极好考查，而且是培养他们创造性思维能力的有效途径。3、在解题中培养学生发散思维与收敛思维发散思维，是指在解决问题时，思维不拘一格地从仅有的信息中尽可能扩展开去，朝着各种方向去探寻各种不同的解决途径和答案，以求得创新的信息。收敛思维，是指在创造性活动中为了求得某一正确的结论，利用已有的信息，对现有的许多设想方案进行集中、筛选，最后采纳其中的一个方案而逐步向结论逼进。发散性心理活动与创造力有直接联系，是创造性思维的中心，培养发散性思维能力是培养创造力的重要环节。但思维仅有发散而不加收敛,仍不能形成创造思维的凝聚点。因而在创造性活动中，发散思维与收敛思维是相辅相成，同时并存的，发散是收敛的前提和基础，收敛是发散的深化提高。发散思维与收敛思维的优化综合是创造性思维的重要特征。 例如：有灯泡A“110V、100W”，灯泡B“110V、40W”，滑动变阻器若干及足够数量的导线，将它们接入220V电压的电路中去，并使A、B均能正常发光，试组成一个最合适的电路？由已知条件可知A、B都能正常发光，必须使每灯两端的电压UA=UB=110V，并且通过A、B的电流分别为其额定电流IA、IB，于是可以设想出如图3中所示的三种电路，这就是思维的发散过程。转换思维角度，由于电路总电压为220V，要选其中最合适的电路，也即最省电的电路，只要电路中电流最小，通过比较，应选最合适的电路为，这就完成了思维收敛过程，求得问题的最佳答案。I2I1I2IA ,I3IB I3ABAB图3这是培养学生发散思维