淺談高中物理學生創造性思維能力的生成路徑
創造性思維是指思想不僅能揭示客觀事物的本質及內在聯系,而且能在此基礎上產生新穎的、具有社會價值的前所未有的思維成果.創造性思維是在一般思維的基礎上發展起來的,它是后天培養訓練的結果.當前,我國教育最緊迫的任務就是要大力推行創造教育,把應試教育逐步轉向以培養創造力為主的素質教育,開發學生的創造力上來.
1 巧設物LI問題情境,引導學生“質疑”
古語云:“學貴有疑,小疑則小進,大疑則大進.”思維源于問題,在高中物LI教學中,教師可以從問題出發,通過精心設計的教學環境和物LI情境去引導發現問題,從而激發學生的求知欲和創造的欲望,碰撞出思維的火花,激勵學生多方面、多角度地獨立思考問題,引導學生通過抽象和概括等各種思維活動來分析所發現的物LI現象的原因和規律,不斷地提高自己分析問題、解決問題的能力,從而使自己的思維能力上升到一個更高的階段.在這種問題情境中一定要充分發揮學生的主體作用,使學生主動地參與到探究活動中.
2 巧設“陷阱”,深化概念,培養創造性思維能力
學生在處LI物LI問題時,由于缺乏創造性的思考,往往不能自覺地通過對物LI過程的分析去還原物LI問題所依賴的模型,因而容易遭遇瓶頸.因此,教師在課堂教學中可故意留點疑問,布設陷阱,巧妙地在新知識和原有認知結構之間制造沖突,讓學生在自主探索中反思自己的思路和方法,有效地開發學生的創造性思維能力.例如,在學習了“功和功率”的有關知識之后,可以讓學生來分析這樣一道題:一列火車由機車牽引沿水平軌道行駛,經過時間t,其速度由零增大到v.已知列車總質量為M,機車功率P保持不變,列車所受阻力f為恒力.求:這段時間內列車通過的路程.教師可以先根據題意,利用功率公式P=Fv求出牽引力,再利用動能定LI求出這段時間內列車通過的路程為s=Mv3/2(P-fv).然后讓學生判斷這樣的解法對不對,并讓學生進行討論,說出對或錯的LI由.在學生陷入疑惑難解的“憤”“悱”之中時,教師引導學生揭示此種解法出錯的根本原因是把機車的牽引力當做恒力來使用,即沒有把題意和公式P=Fv結合起來進行LI解.進而將正確的解法展示出來:根據公式P=Fv,結合題意可知,機車在運動過程中所受的牽引力不是恒力,應根據公式W=Pt求得機車在t時間內所做的`功,然后再根據動能定LI求得機車在t時間內所通過的路程.這樣讓學生在錯與對的思維碰撞中,“吃一塹,長一智”,加深對概念和規律的LI解.
在高中物LI教學中,教師可以針對學生掌握知識的薄弱環節巧設陷阱,讓學生充分暴露易犯的錯誤,然后針對這些錯誤,引導學生展開討論,深入剖析原因.通過正誤辨析,弄清是哪個知識點出了問題,并從錯誤的認識提升到正確的認識,讓學生在錯與對的思維碰撞中,加深對概念和規律的LI解,避免在以后的應用中重蹈覆轍同時,教師在教學過程中,要敢于讓學生出錯,自己也要敢于“出錯”,在錯誤中撞擊出學生思維的火花,培養學生的創造性思維能力.
3 創設情境,培養學生的想象力
想象力是人類運用儲存在大腦中的信息進行綜合、分析、推斷和設想的思維能力.在電磁感應現象的教學中,我給學生提了這樣一個問題:既然電流能夠產生磁場,反過來,磁場是否也能產生電流呢?接著我給學生做了一個引導思路的演示實驗:將一根銅線直接繞在條形磁鐵上,銅線的兩端接入檢流計.結果:無電流產生.此實驗吸引了學生的注意,絕大多數學生自覺進入思考狀態,他們會這樣想:有了磁場不一定就有電流產生,那么,怎樣才能得到電流呢?學生的精神狀態使我想到引導他們發揮想象的時機已經成熟.我又提出了一個問題:假定在剛才的演示實驗中有電流產生,我們將會得出什么結論?給學生發揮想象的空間和時間之后,我又引導學生作了如下的推演:假定導體中有電流,那就有電能,電能從何而來,憑空產生.至此,絕大多數學生就會產生這樣的想法:既然能量不能憑空產生,要得到電流,必須有其它形式的能量向電能轉化.此時,我再做課本上電磁感應現象的實驗,很順利地完成了本節教學任務.通過學生作業反饋得知,學生對電磁感應LI解較為深刻,能較好地應用電磁感應原LI.創立具有創造氣氛的情景,恰當設置問題——情境,讓學生充分發揮想象,調動其學習的積極性和主動性.
4 一題多解,開拓思路,培養創造性思維能力
一題多解是指運用不同的知識,從不同的角度出發,采用不同的方法解決同一個問題,這是培養學生創造性思維行之有效的一種方法.學生在思考問題的過程中體會多種途徑和方法,能開拓思路,加深對所研究問題的LI解,提高辯證思維能力,增強對概念、規律的LI解掌握和應用能力,從而啟迪學生的創造性思維.
比如,在學習了力學的知識后,可以出示這道題:相隔一定距離的A、B兩球,質量相等,假定它們之間存在恒定的斥力作用.原來兩球被按住,處于靜止狀態;現突然松開兩球,同時給A球以速度v0,使之沿兩球連線射向B球,B球初速度為零.若兩球間的距離從最小值(兩球未接觸)到剛恢復到原始值所經歷的時間為t0,求B球在斥力作用下的加速度.讓學生用幾種不同的方法來解析這道題.在學生分析后,教師先引導學生用牛頓運動定律和運動學規律來求解,再讓學生用動量及能量關系來求解.通過體會這兩種解析過程,可以發現這兩種方法都是常規思路的解法,都需要細致、嚴密的分析,解答過程也較為煩瑣.有沒有更加簡潔容易的方法呢?這時教師可以把學生引導到模型轉換法和物LI圖象法上,讓學生再利用這兩種方法求解該題;解析完成后,再引導學生將這兩種方法與前兩種方法進行比較,體會各種方法的難易程度,從而在實踐中獲取知識、學會方法的遷移能力,開發其創造性思維.
對學生進行一題多解的訓練,實際上是給學生鋪設多種渠道發展創造性思維能力.教師在備課時要精選一些題型新穎、有思考價值的“一題多解”型習題并加以改編,讓學生多加練習.這類題可擴大課堂的容量,提高課堂效率.日積月累,學生訓練創造性思維的機會多了,創造性思維能力就能得到強化.
5 科學探究培養創造性思維能力
創造性思維能力的培養要求學生時刻處于探究之中,這就要求教師在教學中給學生創造探究的機會,同時,培養和磨礪學生優秀的科學探究品質.
5.1 優化情境設計,引導學生發現問題
在物LI教學中,優化情境設計,引導學生發現問題、提出問題是進行科學探究的靈魂和前提.優化情境的一個有效途徑就是貼近學生生活和認知水平,將學生對物LI現象和原LI的探究由課堂拓展到日常生活中.因此教師要勇于改進課堂教學情境,學會利用學生喜聞樂見的課外資源為物LI教學服務.例如,教師可以充分利用互聯網,搜集其中受學生青睞的有關中學物LI的視頻、新聞、帖子等,還可通過各種渠道收集學生關心的事物或生活現象,精心篩選,營造教學情境.
實驗情境也是促使學生思考的好方法.例如在教授人教版高中必修1《自由落體運動》時,教師先演示以下實驗:將兩個大小相同的紙片和金屬片從同一高度由靜止釋放,請學生觀察哪個先落到桌面上,結果是金屬片先落到桌面上,為什么?很多學生認為是因為金屬片比紙片重.接著教師將紙片揉成很小的紙團后重復演示一次,結果是紙團先落到桌面上.劇烈的思維沖突產生了:到底是重的物體下落快還是輕的物體下落快?物體下落的快慢與物體的質量有關嗎?如果沒有空氣阻力結果會怎樣?這時教師再拿出抽成真空的牛頓管重復以上實驗,結果更讓學生充滿困惑,從而主動探究物體做自由落體的條件.
5.2 優化問題設計,激發學生積極探究
學生在學習過程中必然會遇到許多問題,這些問題交織在一起,成為學生探究的心LI動力.高中學生有很強的求知欲,時常表現為思想上的困惑和認知上的疑問,正是這些困惑和疑問驅動學生去追求知識、探索真LI.教師通過挖掘教材,提出一些能激發學生科學探究興趣的趣味性問題,以學生所疑惑的知識和提出的問題為中心,精心設計,釋疑解惑,促使學生積極思考、科學探究,幫助學生完成探究的學習目標.例如,在教學“光的色散”時,可以先讓學生看一束太陽光經過三棱鏡后呈現出的現象,通過觀察可以看到:太陽光經過三棱鏡后會呈現出7種顏色的彩色光帶.學生不禁疑惑——是自己的眼睛產生了幻覺嗎?學生帶著疑惑自然而然進入本節課的學習.
6 通過物LI實驗教學培養學生的創新能力
物LI是研究物質結構、物質相互作用和運動規律的自然科學.是一門以實驗為基礎的自然科學,所有的物LI知識都是在實驗的基礎上建立起來的,學生創造性思維培養也往往寓于實驗教學中.因此,在高中物LI教學中要廣泛開展物LI實驗教學.這不但可以提高學生的綜合素質,而且能拓寬學生思維和培養學生創造思維和綜合能力.作為一名高中物LI教師,我們應該根據教學的實際需要和具體情況,大膽進行實驗改革,充分利用現有的實驗條件為教學服務,并鼓勵學生從生活中尋找器材.在物LI實驗課的教學中,必須要大膽進行探究性和創新性實驗,讓學生透過實驗現象分析和總結規律,從感性認識上升到LI性認識,從而培養他們嚴謹求實的科學態度,以及根據實驗現象分析綜合得出正確結論的能力.
總之,高中物LI教學不能只注重知識的傳授,更要注重教會學生思考,促進學生創造性思維能力的形成和發展.雖然學生創造性思維能力的培養是一項系統工程,不是一朝一夕就能形成的,但是,我們廣大教育工作者只要在教學實踐中努力探索、勇于革新,把學習與創造、模仿與創新、LI性與幻想有機地結合起來,就一定能有效地開發學生的創造潛能,培養學生的創新能力.
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