高玉紅
中學(xué)生正處在長身體、長知識,而且思維日趨完善的階段。在這個(gè)階段,教師要注意培養(yǎng)學(xué)生的各種能力,尤其是創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)。這有助于為中學(xué)生學(xué)好物理以及其他學(xué)科打下良好的基礎(chǔ),成為將來的開拓性人才。
創(chuàng)造性思維是指創(chuàng)造新環(huán)境,或創(chuàng)造新事物,或創(chuàng)造性地解決問題的思維活動(dòng)。它包括發(fā)散性思維和集中性思維,兩者有機(jī)結(jié)合構(gòu)成各種水平的創(chuàng)造性思維。發(fā)散性思維是指人們解決問題的思路朝各種可能的方向擴(kuò)散,突破常規(guī),尋求變異,從各種可能設(shè)想出發(fā),求得多種合乎條件的答案。而集中性思維是指人們解決問題的思路朝一個(gè)方向聚斂前進(jìn),從而形成唯一的確定的答案。
物理學(xué)是物理概念和物理規(guī)律組成的一門系統(tǒng)性較強(qiáng)的學(xué)科。而物理知識在現(xiàn)代化生活、社會生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域中有著廣泛的應(yīng)用。中學(xué)生學(xué)好物理學(xué),有著很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。因此,教師在教學(xué)過程中更應(yīng)注重學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。
那么,應(yīng)該如何培養(yǎng)中學(xué)生的創(chuàng)造性思維呢?
一、從物理事實(shí)、規(guī)律、理論出發(fā),突破思維定式,培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維
(1)要為學(xué)生建立系統(tǒng)的物理概念,突破原有知識水平基礎(chǔ)上的思維定式。這樣,學(xué)生在理解、掌握概念后,思維流暢,才能正確地思考問題。概念不清,就會發(fā)生混淆,出現(xiàn)錯(cuò)誤。如:在講熱量時(shí),有些學(xué)生概念不清,認(rèn)為“溫度高的物體具有的熱量多”。實(shí)際上這就是所學(xué)的熱量概念沒有建立起來,而且受到原有知識水平思維定式的限制,以為溫度高,物體會熱,那么所含熱量就多。經(jīng)引導(dǎo)說明:溫度是描述物體冷熱的程度的,而熱量是指熱傳遞中傳遞能量的多少。這樣,既為學(xué)生糾正了錯(cuò)誤,又為學(xué)生澄清了概念。
(2)在思維流暢性的基礎(chǔ)上,教師引導(dǎo)學(xué)生轉(zhuǎn)變不同方向進(jìn)行思考,去實(shí)現(xiàn)發(fā)散思維的變通性。思維的變通性是指靈活性、敏捷性,善于從廣泛聯(lián)想中去提取有用的信息,運(yùn)用已知的知識去解決各種難題或獲得新發(fā)現(xiàn)。那么,在教學(xué)過程中可訓(xùn)練學(xué)生的“多途徑解題”“多樣性試驗(yàn)設(shè)計(jì)”“多重答案選擇”等來實(shí)現(xiàn)思維的變通性。
比如,我在講電功率一章提到燈泡時(shí),提出問題:“從白熾燈泡PI220—25我們能知道什么?”這時(shí),同學(xué)們能根據(jù)表面數(shù)據(jù)說:能知道燈泡的型號為普通照明燈泡,知道燈泡的額定電壓為220伏,還知道額定功率為25瓦。但是,往下就無法說了。這時(shí),教師可以引導(dǎo),提問:①根據(jù)電功率P=UI能知道什么?(學(xué)生回答:可求出電燈泡正常工作時(shí)的電流。)②根據(jù)P=U×UR可知道什么?(學(xué)生回答:求出燈絲工作時(shí)的電阻。)③如果給出工作時(shí)間,還能知道什么?同學(xué)們經(jīng)過思考,回答:根據(jù)W=pt知道正常工作時(shí)電流做的功,根據(jù)Q=W=pt還知道正常工作時(shí)電流產(chǎn)生的熱量。這樣經(jīng)過正面引導(dǎo),學(xué)生不僅從燈泡的表面知道一些東西,而且還能計(jì)算出其他數(shù)據(jù),從而使思維達(dá)到變通。
(3)學(xué)生思維變通性的發(fā)展,使思維的獨(dú)特性成為可能,這樣能使思維的結(jié)果具有創(chuàng)新性。所以,在教學(xué)過程中,教師要善于觀察,發(fā)現(xiàn)學(xué)生做法、想法上的獨(dú)特之處,不放過任何一個(gè)機(jī)會。要傾聽、且給予鼓勵(lì)、誘導(dǎo)。不能采取應(yīng)付態(tài)度,或不顧學(xué)生的反應(yīng)。
在講平面鏡應(yīng)用到潛望鏡上時(shí),有的學(xué)生提問:潛望鏡為什么要做成“Ⅰ”型而不是做成“Ⅱ”?這時(shí),教師對這種新奇的想法并沒有回避,也沒有放棄,而是引導(dǎo)學(xué)生去找其中的答案。經(jīng)作圖發(fā)現(xiàn):做成“Ⅱ”型的潛望鏡后,當(dāng)物體從上面經(jīng)兩次反射到下面后所看到的像是倒立的,不便于觀察,從而既找到了答案,也沒有打消學(xué)生進(jìn)行聯(lián)想的積極性。
再如:講物態(tài)變化時(shí),有的學(xué)生突發(fā)奇想,問:煙是氣體嗎?這時(shí),我反問他,物質(zhì)存在的三種狀態(tài)是什么?答:固態(tài)、液態(tài)、氣態(tài)。問:那么煙是固態(tài)嗎?答:不是。問:煙是液態(tài)嗎?答:不是。問:那應(yīng)該是什么態(tài)?答:氣態(tài)。接著我總結(jié):煙實(shí)際上是物體燃燒時(shí)釋放的氣體。經(jīng)過引導(dǎo),學(xué)生自己找到了答案。
二、教給學(xué)生學(xué)習(xí)物理學(xué)的思維方法
教師要通過課堂的提問、講授、啟發(fā)、討論、聯(lián)系等方式,引導(dǎo)學(xué)生去尋找問題的結(jié)論和答案。
(1)正向思維和逆向思維。有許多問題,利用正向思維根本無法解決或解決起來很困難、煩瑣,而利用逆向思維可以收到“山重水復(fù)疑無路,柳暗花明又一村”之效。例如,末速度為零的勻減速直線運(yùn)動(dòng),用逆向思維法轉(zhuǎn)換為初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)。
(2)形象思維和抽象思維。形象和抽象思維在物理學(xué)中應(yīng)用十分廣泛,尤其在物理模型的建立和概念的形成中起十分重要的作用。如質(zhì)點(diǎn)、點(diǎn)電荷、電場、磁場、電場線、磁場線、理想氣體、勻變速運(yùn)動(dòng)等模型的建立。
(3)等效思維和聯(lián)系思維。等效思維是以效果相同為出發(fā)點(diǎn),對所研究的對象提出一些方案和設(shè)想進(jìn)行等效處理的一種方式。這種方式具有啟迪思考、擴(kuò)大視野、觸類旁通的作用。如力學(xué)中,合力是分力的等效替代,質(zhì)點(diǎn)是物體的等效替代,合運(yùn)動(dòng)是分運(yùn)動(dòng)的等效替代。為研究的方便,將變速運(yùn)動(dòng)等效為勻速運(yùn)動(dòng),將變力的沖量等效為恒力的沖量,均是用等效的思維方法。
(4)圖像思維。圖像思維是利用物理圖像的物理意義并結(jié)合數(shù)學(xué)知識來分析和解決物理問題的思維方式。利用物理圖像解決物理問題,既直觀、形象,又方便。
(5)臨界思維和極限思維。臨界思維是利用物體處于臨界狀態(tài)的條件來解決物理問題的一種思維方式。在處理復(fù)雜問題時(shí),可以適當(dāng)?shù)貙⑽锢碜兓驑O限,然后分析其極限狀態(tài),或者代入特征數(shù)據(jù)進(jìn)行討論,從而揭示問題的本質(zhì),使過程簡化。極限思維是根據(jù)已知的經(jīng)驗(yàn)事實(shí),把研究的現(xiàn)象和過程外推到理想的極值加以考慮,使主要因素或問題的本質(zhì)迅速地暴露出來,從而得出正確的判斷。臨界思維和極限思維,對于解物理問題,往往能起到化繁為簡、化難為易的作用。
三、重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),從學(xué)生“懷疑”的角度出發(fā),培養(yǎng)創(chuàng)造性思維
①做好演示實(shí)驗(yàn)。通過演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生興趣,并給學(xué)生以直觀印象,克服心理定式。②分組實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生自己動(dòng)手破除“疑點(diǎn)”,另外還可以提供更多規(guī)格的儀器和多余的儀器,任學(xué)生自選,或提供更多的試驗(yàn)方法,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
以上內(nèi)容運(yùn)作的過程中,只有既相互獨(dú)立又相互聯(lián)系、相互作用,才能更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。