徐永建

克服定勢思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

徐永建

福建省福清華僑中學(xué)物理組

新課程改革正逐步將物理教學(xué)引向深入，要求以提高國民素質(zhì)為宗旨，從把掌握知識和基本技能作為主要任務(wù)的傳統(tǒng)思路，向以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為重點改變，大膽嘗試有利于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)教育的教學(xué)模式，努力提高全體學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，為他們的終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。該文結(jié)合中學(xué)物理教學(xué)實踐，提出了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的若干策略。

定勢思維 教學(xué)模式 中學(xué)物理

目前，創(chuàng)新能力不足是制約提高我國國際競爭力的主要因素。創(chuàng)新存在于各行各業(yè)之中，而創(chuàng)新人才的培養(yǎng)需要創(chuàng)新教育，創(chuàng)新教育首先需要富有創(chuàng)新意識的教師，物理教師應(yīng)該認(rèn)識到物理教學(xué)對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，有著其它學(xué)科不可替代的作用。物理教師要改變把掌握知識和基本技能作為主要任務(wù)的傳統(tǒng)思路，在教學(xué)實踐活動中更加注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、研究能力和實踐能力，引導(dǎo)學(xué)生克服固有的定勢思維障礙，充分地把物理教學(xué)中豐富而深刻的創(chuàng)新教育功能挖掘出來。

學(xué)生運用已經(jīng)掌握的知識，形成了一套切實有效的分析和解決問題的推理方式和方法，變成固定的思維模式，這種現(xiàn)象叫思維定勢。思維定勢具有雙重性，它既有積極的作用，也有消極的作用。從正面說，思維定勢的形成表明學(xué)生不僅掌握了知識，并且也形成了一定的思維推理能力；從反面說，這種思維定勢對分析和解決問題能力的發(fā)展和提高也具有一定的阻礙作用，這種現(xiàn)象在中學(xué)物理教學(xué)中是很常見的。比如，在物理學(xué)中常用的正負(fù)號，它可用來表示矢量的方向，不表示矢量的大小；也可用來表示標(biāo)量的正負(fù)，如溫度的高低，功的正負(fù)，能量的正負(fù)，電勢的高低；也可用來表示物體的性質(zhì)，如透鏡的性質(zhì)，電荷的性質(zhì)等等。而學(xué)生有時片面理解為表示方向，忘記有的情況下表示性質(zhì)，有的情況下表示大小。再如，學(xué)生學(xué)完高中力學(xué)后，解決動力學(xué)問題的方法主要有三種，一是運用牛頓運動定律和運動學(xué)公式，用來分析簡單的勻變速運動的問題；二是動量的觀點，運用動量定理和動量守恒定律分析解決問題；三是運用功能觀點，運用動能定理和能量守恒定律分析解決問題。事實上，有許多典型的問題用后兩種觀點容易解決的，而學(xué)生由于定勢思維，往往總是用運動學(xué)公式和牛頓運動定律來分析，這就說明這種方法對動量和功能原理知識的理解和提高產(chǎn)生了阻礙作用。

物理教學(xué)要克服定勢思維障礙，必須注意運用典型的事例加以分析，增強題目的新穎性、靈活性，重在提高對具體問題的分析能力，切實加強審題能力的培養(yǎng)，使學(xué)生形成正確的分析習(xí)慣和方法，克服想當(dāng)然的按頭腦中的思維套路來解題的不良習(xí)慣，用一些生動的物理實驗或物理現(xiàn)象給學(xué)生以更強烈的刺激，形成鮮明的對比，使學(xué)生從內(nèi)心認(rèn)識到原有觀點的錯誤，建立新的、正確的觀念。物理教學(xué)應(yīng)該把學(xué)生從過舊、過難、過煩、過雜的知識灌輸中解脫出來，對學(xué)生多進行創(chuàng)造性思維能力和開放性思維能力的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生探索未知世界的精神和創(chuàng)新意識。

1 結(jié)合不同課題，注意教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變

在中學(xué)物理教學(xué)中，課堂教學(xué)往往存在教師對學(xué)生要求太嚴(yán)、太死，課堂氣氛沉悶的現(xiàn)象，教師的教學(xué)在大部分時間內(nèi)變成了一種“我講、你聽”的灌輸式活動，學(xué)習(xí)的空間狹窄，甚至一些有不同見解的學(xué)生被認(rèn)為是不夠聽話的孩子來對待，這樣培養(yǎng)的學(xué)生往往不善于發(fā)表自己的不同意見，對教師、教科書不敢質(zhì)疑。學(xué)生的個性、特長得不到充分發(fā)展，創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力就得不到很好地培養(yǎng)。所以，教師在教學(xué)過程中一定要改變觀念，教學(xué)中多采用啟發(fā)式、討論式、探索式的教學(xué)，實現(xiàn)教學(xué)重心向知識的形成過程和問題的解決過程轉(zhuǎn)移，不但讓學(xué)生知道是什么？還要讓學(xué)生知道為什么？怎么辦？給學(xué)生提供一種寬松、易入佳境的教學(xué)氛圍，讓學(xué)生的思維盡最大的可能在知識的橫向、縱向、深度上發(fā)展，在學(xué)習(xí)的過程中學(xué)會的不僅僅是一些結(jié)論和知識點，更應(yīng)該學(xué)會用學(xué)到的知識、方法去解決一些實際問題。

例如，在高中物理《單擺》的教學(xué)中，教師可以將課本的演示實驗轉(zhuǎn)化為學(xué)生分組的探索性試驗來處理。（1）通過學(xué)生自行組裝單擺、完成試驗過程鍛煉了學(xué)生的動手能力，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，在這個過程中教師可以設(shè)疑：單擺擺動過程中擺球做什么運動？不少學(xué)生會立即回答：在平衡位置兩側(cè)運動。（2）教師要進一步設(shè)問：單擺的振動是簡諧振動嗎？從而引起學(xué)生的求知欲，當(dāng)學(xué)生通過積極思考、討論后，教師及時點撥學(xué)生回顧物體做簡諧運動的條件。使學(xué)生懂得從受力分析的角度判斷單擺在振動過程中擺球的受力情況和回復(fù)力的特點。（3）對于單擺振動的周期，可以通過設(shè)疑：決定單擺的周期的因素是哪些？由學(xué)生利用實驗器材進行探索。實踐表明，學(xué)生參與探索的熱情很高，學(xué)生通過動腦動手，研究單擺的周期與擺長、振幅、擺球質(zhì)量、重力加速度等的關(guān)系，大部分學(xué)生都能取得成功并收獲成功的喜悅。這樣的“啟發(fā)—探究式”教學(xué)方法比單純給出單擺的周期公式，然后進行習(xí)題訓(xùn)練在教學(xué)效果上要好得多，前者可以增強學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和信心，激發(fā)求知欲望，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2 培養(yǎng)創(chuàng)造性思維是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的要求

創(chuàng)新能力的核心是創(chuàng)造性思維，創(chuàng)造性思維是指在創(chuàng)新意識的推動下，把頭腦中已有的信息重新組合，產(chǎn)生出具有進步意識的新發(fā)現(xiàn)或新思想的一種思維方式。在教學(xué)過程中要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，可從以下幾個方面著手：

2.1 鼓勵學(xué)生質(zhì)疑，大膽提出設(shè)想

敢于、善于質(zhì)疑是探索知識的開始，是創(chuàng)造性思維的起點?！皩W(xué)始于思，思始于疑”。教學(xué)中學(xué)生質(zhì)疑，提出自己的看法，可以促進其思維能力的發(fā)展，教師要對敢于提問的學(xué)生給予充分鼓勵，并展開討論，培養(yǎng)他們勤于思考、勇于提問的習(xí)慣。例如，在學(xué)生學(xué)習(xí)《宇宙速度、人造地球衛(wèi)星》之后，許多同學(xué)對近地衛(wèi)星比地球同步衛(wèi)星運行的速度要大得多心存疑慮。教師要及時對這個問題提出質(zhì)疑的同學(xué)給予表揚、肯定，然后引導(dǎo)學(xué)生思考：“在地球表面發(fā)射速度大的物體發(fā)射后繞地球做勻速圓周運動的環(huán)繞速度也一定大嗎？”在學(xué)生充分討論后，再從能量的角度說明“同一顆衛(wèi)星在地球同步軌道上運行時盡管速度較小，動能較小，但總能量（動能和勢能的總和）較大。因此，發(fā)射地球同步衛(wèi)星比近地衛(wèi)星所需要的初動能要大得多，發(fā)射時也困難得多?！蓖ㄟ^分析推理，學(xué)生就能將衛(wèi)星在地面上的發(fā)射速度和在軌道上的運行速度區(qū)別開來。又如，學(xué)生在學(xué)習(xí)電磁波的知識時往往會問：“電磁波能在真空中傳播，而機械波為什么就不能在真空中傳播？”，對學(xué)生的提問，教師均要給予鼓勵，然后引導(dǎo)同學(xué)們從電磁波傳播的特點和機械波傳播的特點不同來分析。即“電磁波向外傳播的電磁場，它是通過電、磁場相互激發(fā)傳播出去的，而電磁場本身就是物質(zhì)，它不需要其他媒質(zhì)就可以傳播，而機械波傳播的是振動這個運動形式，而運動形式的表現(xiàn)需要借助物質(zhì)。只有物質(zhì)才能表現(xiàn)出運動形式。因此，機械波需要媒質(zhì)且通過媒質(zhì)中質(zhì)點間相互作用，才能把運動形式向外傳播”，學(xué)生頓悟。

2.2 留出思維空間，培養(yǎng)創(chuàng)新精神

在教學(xué)過程中，教師對物理問題的闡述不要輕易地直接下結(jié)論，而要適時地有意地留下一些“懸念”，以便給學(xué)生留出思維空間，讓他們運用已學(xué)習(xí)過的知識對遇到的問題進行分析、猜測、論證，鼓勵學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、探索、研究。例如，實驗教學(xué)時，在講清實驗原理的基礎(chǔ)上，可以讓學(xué)生根據(jù)實驗?zāi)康脑O(shè)計實驗方案，擬定實驗步驟，可讓學(xué)生討論有沒有可替代的儀器和實驗方法。比如，在電學(xué)中要測定未知電阻的阻值R，實驗的方案有各種各樣，教師在講清原理后，騰出思維空間，由學(xué)生根據(jù)自己的思路，自行選擇實驗方案，選擇實驗器材，自己擬定實驗步驟，而不是按部就班地“模仿”實驗過程。實踐證明，學(xué)生通過參與這種發(fā)散性思維的探究活動，樹立了戰(zhàn)勝困難、接受挑戰(zhàn)的信心，激發(fā)了他們創(chuàng)造性思維的形成。近幾年來，高考的實驗命題改變了過去主要考察教科書上原汁原味實驗的情況，正朝著考察學(xué)生根據(jù)實驗原理，選擇應(yīng)用實驗器材，靈活變通，達(dá)到實驗?zāi)康牡哪芰Γ瑢W(xué)生應(yīng)具備的創(chuàng)造性思維能力要求逐步增強。

2.3 改變教育觀念，理論聯(lián)系實際

新課程改革吹響了教育改革的號角，物理教學(xué)改革應(yīng)走在其它學(xué)科的前列，物理教師要從知識型封閉的教學(xué)轉(zhuǎn)向創(chuàng)新型開放的教學(xué)，進一步改變教育觀念，不斷提高自身的綜合素質(zhì)，多進行物理知識在現(xiàn)代生活、社會生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)上的應(yīng)用研究和探索，針對物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科特點，加強理論聯(lián)系實際，在課堂和課外的實驗和實踐中提高學(xué)生的觀察能力和動手能力，增強他們分析和解決問題的能力，通過實踐活動，反過來加深了對物理概念和規(guī)律的理解。例如，舉辦物理科學(xué)技術(shù)講座，舉行物理知識競賽，物理游園活動，進行物理小制作比賽等。使學(xué)生崇尚文明，相信科學(xué)，教師指導(dǎo)學(xué)生進行小發(fā)明創(chuàng)造，撰寫科技小論文，組織科學(xué)辯論會，組織進行社會調(diào)查活動，通過這些活動鍛煉了學(xué)生收集信息、處理信息的能力，促進了學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，物理教師在物理教學(xué)中大膽嘗試有利于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)教育的教學(xué)模式，注重學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)，努力促進高中研究性學(xué)習(xí)活動的開展，提高全體學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，促使學(xué)生提高科學(xué)素質(zhì)，為他們的終身學(xué)習(xí)奠定有力的基礎(chǔ)。

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