貴州醫(yī)科大學(xué)神奇民族醫(yī)藥學(xué)院 安勝楊 丁大鵬
創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力是科技競爭的核心,也是培養(yǎng)人才的關(guān)鍵點,在教學(xué)中應(yīng)該研究如何探索物理學(xué)習(xí)中的新事物、提出新的見解。物理學(xué)科是源自物理實驗的科學(xué)學(xué)科,需要有歸納和總結(jié)性的科學(xué)思維,同時也是在嚴(yán)密理論體系之上不斷發(fā)現(xiàn)新規(guī)律的學(xué)科,因此,物理具有較強(qiáng)的邏輯性,學(xué)習(xí)物理需要一定的科學(xué)思想。為了能夠不斷地開闊學(xué)生的物理學(xué)習(xí)思路,教師應(yīng)該在大學(xué)物理教學(xué)實踐中加入更多的探索方式,發(fā)揮物理學(xué)科研究方法多樣性的優(yōu)勢。
創(chuàng)新來源于自由的思維,只有學(xué)生的思維領(lǐng)域更為開闊,才能夠有更多的創(chuàng)造力和創(chuàng)新思想,大學(xué)物理課堂能夠為學(xué)生提供更加公平、包容的學(xué)習(xí)環(huán)境,這是一種在高層次的學(xué)習(xí)平臺上鼓勵創(chuàng)新思維和能力的嘗試。由于大學(xué)生已經(jīng)具備了一定的物理基本能力和學(xué)科素養(yǎng),因此,在大學(xué)的學(xué)習(xí)環(huán)境之內(nèi),進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,使其基本探究能力和物理學(xué)科素質(zhì)得到全面、科學(xué)的發(fā)展,才有可能為創(chuàng)造力的培養(yǎng)提供堅實的“溫床”。問題是創(chuàng)新的思維敢想才敢做,教師在物理教學(xué)中貫徹以人為本的素質(zhì)教育,能夠?qū)τ趯W(xué)生大膽思考起到積極的鼓勵作用。學(xué)生是物理教學(xué)活動的主體,而物理創(chuàng)新思考的落腳點恰恰在于學(xué)生已經(jīng)具備了比較扎實的基礎(chǔ)知識和信息共享能力。
大學(xué)物理課堂上,教師和學(xué)生可以在一個公平的求知環(huán)境下溝通,教師提前布置預(yù)習(xí)內(nèi)容、與學(xué)生討論題目、共享課外學(xué)習(xí)資源,既可以訓(xùn)練學(xué)生的自學(xué)能力,又可以引導(dǎo)學(xué)生選取科學(xué)的研究方向,其調(diào)研和查閱的文獻(xiàn)及資料反饋了自身物理創(chuàng)新能力的不同等級,在導(dǎo)師的幫助之下,學(xué)生不會走彎路、走偏路。在充分掌握基礎(chǔ)知識的同時,大學(xué)生的物理思維逐漸形成,知識結(jié)構(gòu)也趨向于更加完善的網(wǎng)絡(luò)式物理理論體系,通過數(shù)值計算或物理理論模擬等方法,學(xué)生采集和處理物理數(shù)據(jù)的能力越來越強(qiáng),有助于分析物理現(xiàn)象并總結(jié)物理規(guī)律。由于物理學(xué)科本身需要在大量的現(xiàn)象和感性素材的基礎(chǔ)之上總結(jié)邏輯規(guī)律,因此,鼓勵學(xué)生基于基本素材總結(jié)規(guī)律、提升科學(xué)推理能力,才能夠逐漸使自身具備科學(xué)思維。大學(xué)物理教師應(yīng)當(dāng)向?qū)W生介紹物理學(xué)科的歸納、總結(jié)、演繹、推理方法,指導(dǎo)學(xué)生實現(xiàn)科學(xué)思維的突破,完善物理學(xué)習(xí)的實踐,找到自主學(xué)習(xí)過程中的主要矛盾,解決創(chuàng)新學(xué)習(xí)進(jìn)程中的各類困難。創(chuàng)造能力基于抽象與概括能力而產(chǎn)生,大學(xué)生必須要學(xué)會簡化和提純研究對象,才能突出大學(xué)物理現(xiàn)象的本質(zhì)因素。把一類物理事物共同和本質(zhì)的屬性綜合起來,就能形成對于物理知識的整體認(rèn)知,這種概括的過程常常用來訓(xùn)練學(xué)生的抽象和概括能力。
創(chuàng)造能力是一種發(fā)散的能力,這種能力基于創(chuàng)新思維的發(fā)展,以創(chuàng)造性的思維拓展為關(guān)鍵的指向因素。創(chuàng)造性的思維并不是一種基本的思維形式,而是一種基于各種思路的拓展,從中選取某種靈感的思維過程。創(chuàng)造性的思維既包含了上文所提到的抽象思維能力,也包含了形象思維和直覺思維。在大量的物理理論知識積累基礎(chǔ)之上,大學(xué)生可能會對于某些物理現(xiàn)象、物理實驗有一定的“靈感”(新想法),這是一種對新鮮事物和事物之間邏輯關(guān)系直接而敏銳的感知,有助于幫助大學(xué)生更快地接近物理學(xué)習(xí)的本質(zhì)。物理學(xué)習(xí)是在大量直觀素材的基礎(chǔ)之上,創(chuàng)造性地總結(jié)和應(yīng)用物理規(guī)律,并能夠?qū)⑵毡檫m應(yīng)性的基本定律作為創(chuàng)造性思維基礎(chǔ)的培養(yǎng)方式。激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維,其關(guān)鍵在于幫助大學(xué)生發(fā)展直覺思維,提供萌發(fā)直覺思維和思維亮點的學(xué)習(xí)環(huán)境。
直覺思維是學(xué)生的思維迸發(fā)靈感的一種展現(xiàn),只有在更為開放、活躍的物理學(xué)習(xí)氛圍之下,在親切、和藹的導(dǎo)師指導(dǎo)之下,學(xué)生才會感受到學(xué)術(shù)交流的平等性,這種融洽的師生關(guān)系能夠促進(jìn)學(xué)生靈感迸發(fā),使其直覺更加敏銳。雖然某些靈感看似新穎,但有可能欠缺推敲,不過,只要有創(chuàng)新性和開拓性的思路,教師就不應(yīng)該直接反駁學(xué)生的觀點,而是要循循善誘,引導(dǎo)學(xué)生思維發(fā)展導(dǎo)向,積極主動地關(guān)注學(xué)生的創(chuàng)新思路,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)一步地完善新的思路、規(guī)范新的想法,樂于思考并勤于思考,在思考的過程中進(jìn)一步迸發(fā)更加科學(xué)的物理直覺“因子”。事實上,在直覺思維迸發(fā)的一刻,學(xué)生已經(jīng)有了自主學(xué)習(xí)的觀念,但是僅僅有靈感是不夠的。物理直覺思維的猜想需要在實驗實踐中進(jìn)一步得到驗證,直覺能力可以在物理實踐中進(jìn)一步得到訓(xùn)練和發(fā)展,學(xué)生的直覺思維需要在教師的引導(dǎo)之下變得更為科學(xué),在大膽的實踐及積極地驗證之后,學(xué)生才能依據(jù)某些線索得出最終的正確結(jié)論。物理教師可以幫助學(xué)生創(chuàng)設(shè)實驗和發(fā)明的環(huán)境指導(dǎo),并鼓勵學(xué)生進(jìn)行一些小發(fā)明、小制作,激勵學(xué)生積極地利用物理常識制作更加具有實用價值的實驗發(fā)明。物理實驗過程既是科學(xué)論證、合理猜想和物理預(yù)判的過程,也是鍛煉學(xué)生動手能力和實踐能力的進(jìn)程,這對于學(xué)生來說,將是未來學(xué)習(xí)之路上的寶貴財富。很多學(xué)生在教師的善意鼓勵之下,躍躍欲試,甚至對于某一問題“打破砂鍋問到底”,為自己的猜想論證做出更多的準(zhǔn)備。只要平時肯思考、多積累,注意拓展大學(xué)物理研究的思維領(lǐng)域,就能夠借助多學(xué)科的研究經(jīng)驗,使得學(xué)生的抽象思維和直覺思維密切地聯(lián)系在一起,激發(fā)創(chuàng)新的原動力。
創(chuàng)造性思維既沒有固定的程序,也沒有固定的思維方法,在科學(xué)理論的引導(dǎo)之下,集中的思維和發(fā)散的思維作為互相補(bǔ)充的兩大思維方式,既辯證又統(tǒng)一。發(fā)散思維是一種從總體規(guī)律中求得差異的思維方式,是在培養(yǎng)學(xué)生集中思維的同時,同步解決物理問題核心內(nèi)容的思維方法。發(fā)散性的思維有助于充分發(fā)揮想象力,突破原有的知識桎梏,從一個“點”向四面八方拓展思維,這是一種多樣性的、多方向的推測和想象過程,也是一種試探性的思維發(fā)展過程。通過發(fā)散性的思維訓(xùn)練,學(xué)生有更廣闊的思考場域,能夠采用新的思路和方法解決物理實踐問題。對于大學(xué)生來說,創(chuàng)造性學(xué)習(xí)指的是能夠在某一領(lǐng)域有新的想法,有學(xué)術(shù)科研能力,甚至能夠創(chuàng)造性地解決某一前人尚未妥善解決的科學(xué)問題,這種創(chuàng)新能力是具有不可替代性的,需要學(xué)生以自身的發(fā)散思維訓(xùn)練作為創(chuàng)造力的發(fā)展基礎(chǔ)。
在物理教學(xué)中強(qiáng)化“問題思維”,并在“問題思維”的帶動之下進(jìn)行思維能力的訓(xùn)練,讓學(xué)生養(yǎng)成多問“為什么”的習(xí)慣。在具體物理教學(xué)實踐之前,設(shè)置多種問題情境或者變換問題的提示條件,以上的訓(xùn)練方法都可以使學(xué)生的思維具有多樣性。雖然很多物理規(guī)律已經(jīng)有了既定的推導(dǎo)思路,但是仍然可以借助多變的思路引發(fā)學(xué)生的多向度思維,通過局部剖析、定量計算、整體把握、正向演繹、逆向推導(dǎo)、反復(fù)論證等多種途徑均可達(dá)到解題效果。換句話說,發(fā)散性的思維最容易激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,這是因為學(xué)生可以克服各種無關(guān)因素的干擾,使得思維不再局限于某一框架或某一思路體系。比如,在大學(xué)物理研究及教學(xué)中,可以采用一題多解的形式,結(jié)合多角度的解決方式,借助公式法、圖像法解決運(yùn)動學(xué)問題,借助隔離體法和整體法解決動力學(xué)問題。大學(xué)生借助新的思路,養(yǎng)成從不同角度、不同方面分析物理問題的習(xí)慣,從而能夠一題多變,使用變式的計算方式立體化地理解物理事物的多種形態(tài)。
綜上所述,創(chuàng)新能力基于創(chuàng)造性的思維生發(fā),培養(yǎng)創(chuàng)新能力這對于大學(xué)物理教學(xué)來說是一個挑戰(zhàn)。只有基于以人為本的素質(zhì)教育背景,以直覺思維帶動創(chuàng)造能力的發(fā)展,以發(fā)散思維促進(jìn)創(chuàng)造能力的提升,才能夠在提高學(xué)生思維品質(zhì)的同時,進(jìn)一步展示學(xué)生的創(chuàng)造潛能。對于大學(xué)物理教師來說,充分發(fā)揮物理學(xué)科的導(dǎo)師作用,堅持以人本主義的思想,帶動素質(zhì)教育,通過多途徑、多方法,持之以恒地訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造性思維,必然能夠提升新一代高等人才的創(chuàng)造能力,使其成為創(chuàng)新型、復(fù)合型的綜合人才。