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在物理教学中如何培养学生创造性思维

[ 作者:佚名 文章来源:网络转载 更新时间:2018-2-23 15:10:50| 收藏本文 ]
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1在探究式物理教学中培养创造性思维的理论分析

探究式教学是指教师在教学过程中创设一种类似科学研究的情境,学生在教师的指导下运用探究的方法,通过自主参与,主动地探索,发现和体验所学的内容,从而获得知识、发展能力的一种实践活动。它是新课程标准倡导的一种重要教学模式,其目的在于培养学生的创新精神和实践能力。在物理教学中开展探究式教学是课程改革所强调的重要内容,物理学科课程标准指出:物理探究性学习,是指学生围绕某个物理问题自由探究、学习的过程。这个过程包括:观察分析物理现象,提出有意义的物理问题,探索解决这些问题的方法或规律,通过探究性实践活动给出解释或证明。进行物理探究的目的是:为学生引入一种新的学习方式,使学生经历提出问题和得出结论的过程,体验物理发现、创造的研究过程,形成勇于质疑和善于反思的习惯,培养学生发现问题、提出问题和解决问题的能力,从中培养创新精神和实践探究能力。

创造性思维是重新组织已有的知识经验,提出新的方案和程序,并创造出新的思维成果的思维方式。例如科学家的新发明创造、工程师的技术更新等。创造性思维是人类思维的高级形式,是人类思维能力高度发展的表现。许多心理学家认为,创造性思维是多种思维形式的综合体。在创造性思维中,既有抽象思维,又有形象思维;既有逻辑思维,又有非逻辑思维;既有发散思维,又有收敛思维;既有顺向思维,又有逆向思维。培养创造性思维,尤其需要注意培养发散思维、灵感思维、聚合思维、逆向思维、创造性想象以及联想的能力。创造性思维是创造力的核心和关键所在,它具有思维状态的主动性、思维方向的求异性、思维路径的综合性和变通性、思维进程的突变性和顿悟性、思维成果的新颖性和独创性等重要特征。创造力也即创新能力,它是以感知、记忆、思考、想象等能力为基础,体现着智力品质的综合性,并表现出探究性和求新性。

在探究式物理教学中,教师要以学生周围世界和生活实际为参照对象,考虑学生接受能力的实际情况及思维能力的限度和潜力,营造一种学生能够意识到的问题情境,促使学生产生质疑、探索、求解的创造性学习动机,从而激发他们进行创造性探索实践的积极性和主动性。在课堂教学中营造出轻松活泼的教学氛围和师生、生生间自由平等交流的环境,这样有利于学生发挥创造性思维。教师要积极鼓励学生大胆猜测,当学生对某一问题感兴趣并非常兴奋时,要允许他们按照自己的想法和步骤去探究问题。探究时要给学生足够的时间和空间,让学生大胆质疑假设、勇于探究试验、自由讨论辩解、善于总结评价。对于教师或学生提出的问题,要引导学生进行集体或分组讨论,以利于充分调动学生思维的积极性,通过不同思维的激烈碰撞,综合发展各种创造性思维。教学中,教师可以灵活借助实验器材、多媒体等教学工具,有意识的吸引学生的注意力,引导学生进行观察、分析、思考、研究,进而发现和解决问题,实现由现象到本质、由感性认识到理性认识的升华。适时引导学生对探究的结果加以归纳、总结、提炼,创造性地得出规律性的认识和结论。注意引导学生把抽象的物理知识与生活实际紧密地联系在一起,使学生感受到探究物理问题的乐趣,产生一种成就感,进而强化主动探究、创造的内在动力。

2在探究式物理教学中培养创造性思维的实践分析

2.1创设一种民主、宽松、和谐的课堂教学氛围,引导学生敢于质疑发问,激发学生的创造性思维

探究式教学的第一个环节注意培养学生发现问题、提出问题的能力。发现问题和提出问题是进行科学探究的前提,是激发创造性思维的导火索。因此,在教学中教师应创设具有新颖性、诱发性的问题情景,激发学生固有的好奇心,培养兴趣,增强求知欲,使学生接受知识的过程成为一个满足好奇心和兴趣需要、适应求知欲望的过程。其中启发性问题需要内隐有足够的条件,难度要落在学生的最近发展区内,这样才能开启学生的智慧之门,激起学生潜在的创造性思维,真正锻炼学生自主探究的能力,培养学生的创新能力。实际教学中,教师要彻底改变传统的“师道尊严,长者优位”的观念,树立以人为本的理念,以一个引导者、合作者、倾听者、欣赏者的身份出现在学生面前,积极营造自主探究、畅所欲言的课堂气氛,提供创造性思维发展的沃土。一般通过设置一些贴近生活实际的日常现象、自然现象、实验现象、物理发展史中的典型问题等情境,创设一种民主、宽松、和谐的课堂氛围,引导学生大胆质疑发问,充分发挥个体的思维差异,形成一种“百花齐放”的格局,激发创造性思维,培养学生根据实际问题情境和已有的知识提出创造性物理问题的能力,同时也锻炼学生书面或口头表达问题的能力,以及运用科学语言表达物理问题的能力。例如:在初中教科书第一册第八章《压强》的探究性教学中,某教师首先用幽默的语言提出了一个问题:为什么在武侠小说中会有“踏雪无痕”的侠客?这样吊起了学生的胃口,接着向学生视频展示了“货车超载压断桥梁”、“雪地直升机平稳地降落在雪地里”、“骆驼在沙漠里行走”、“用水果刀切苹果”等真实的生活情景,让学生感到亲切而自然,没有丝毫的拘束感和距离感,学习兴趣被极大地调动起来,此时教师请学生通过观察尽可能多地提出与现象相关的问题,学生纷纷发言,“为什么超载的车会压断桥梁,而空车不会?”、“为什么雪地直升机下面的起落架是平板式的?”、“为什么骆驼不会陷进沙子里?”……此时教师顺势导入新课,让学生带着极大的好奇心和求知欲进入探究性学习,这样激发了学生的创造性思维,使他们迫不及待地想去探究求证。

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2.2循循善诱,因势利导,鼓励学生勇于猜想假设,激励学生的创新精神

猜想是应用已有的经验和知识对问题中的事实、原理、规律寻求解释的过程。猜想和假设是探究学习的重要环节,是探究活动的指向标,帮助探究者明确探究的内容和方向,为制定探究计划、设计探究方案奠定基础,为收集信息、分析与解释信息提供大致的框架。在实际探究活动中,教师要循循善诱、因势利导,充分调动学生的创造性思维,激发学生的创造灵感,发挥学生的发散性思维,让学生根据已有的经验、知识和所探究问题的科学事实大胆提出猜想和假设,对学生提出的各种猜想和假设应给予充分的肯定,以此激励学生的创新精神和实验探究的热情。例如:在《压强》的教学中,让学生感受了压强的存在后,进而引导学生大胆猜想假设哪些因素与压强大小有关,学生根据自己的理解提出了质量、大小、体积、受力面积、密度等可能因素,为后面设计探究方案指明了方向。在第八章第三节《空气的“力量”》教学中,教师先通过多媒体课件向学生展示了跟大气压相关的一些情景,然后启发学生大胆想象生活中的可能事例,学生联想到了空气拔罐、针管、吸盘、雨天袜子贴到脚上等相关事物或现象,学生丰富的想象力让人赞叹不已,接着教师因势利导引入新课,并对学生的疑惑进行解析。

2.3标新立异,启发学生大胆设计实验方案,勤于探究求证,培养学生的创新能力

制定探究计划与设计探究方案,就是从操作的角度把探究的猜想与假设具体化、程序化。在此过程中,要让学生明确探究的目的和要求,分析实验原理,选择实验仪器,运用所学知识来设计实验方案,达到实验目的。制定计划与设计方案不是简单地模仿或重要已有的实验,而是要求学生将学过的知识灵活迁移到实际问题中并进行创造性的综合运用,要鼓励学生标新立异,根据自己的独特思维大胆设计形式各异的探究方案,培养学生的个性和创造力。整个探究过程就好比在建一栋楼房,经过前期的设想、酝酿、选址、预算等准备工作,进入绘制大楼框架图纸阶段,即制定探究计划、设计探究方案,然后就进入实际的施工阶段,按照图纸方案一步一步不断的添砖加瓦,最终大楼才能拔地而起。进行实验探究求证的过程就是探究活动的关键施工阶段,关系整个探究活动的成败,是得出所探究问题结论的基础。在进行探究实验和收集证据时,要求学生根据探究的方案,利用观察、实验等方法,规范实验操作,收集相关数据和信息,并提醒学生注意捕捉实验过程中可能出现的异常现象,开动脑筋,综合运用对比、类比、联想等思维方法加以分析,最终进行科学的归纳和总结,得出结论。例如:在《滑轮的应用》教学中,教师提出了一个现实问题:如何把一堆货物用最省力的办法运上楼?让同学们用现有的四个滑轮等工具模拟搬运过程,探究得出结论。一般的学生都模仿课本或资料上的图示方法,用一个、两个或三个滑轮组成了滑轮组,而有一组同学却显得非常活跃,不断的设计、变更着自己的方法,最终设计出了运用四个滑轮且省五分之四的力的最省力的方案,然后通过设计表格、记录数据、分析比较等过程最终得出了结论。在第九章第三节《机械功》的探究教学中,为了研究做功和力的关系,教师给出了一个探究问题:如何把一个2N的物体提升一定的高度,教师提供了杠杆、滑轮、一块木板三种工具,要求学生任选其一进行探究实验,总结规律。学生按小组纷纷选择工具进行探究,大部分小组都选择了杠杆或滑轮,因为这是刚学过的两种机械,学生比较熟悉,只有一组选择了木板,该组成员经过反复的尝试研究,最终也成功达到了实验要求。各组通过记录的力F和距离S的数据,设计了表格,进行分析、比较、讨论、归纳,得出了“省力不省功”的结论。最后教师引导学生进行总结回顾,表扬了选择木板的小组,尽管没有学过斜面的知识,但成员敢于尝试、敢于创新,并取得了圆满成功,值得大家学习和借鉴。

2.4把握时机,帮助学生养成乐于讨论辩析的习惯,在“百家争鸣”的过程中培养学生的创造性思维

在探究活动中,由于学生思维的个体差异,导致实验方案的不同,再加上实验操作的精细程度不同及学生观察、感知、分析能力的差异,可能会导实验结论的不尽相同或迥然相异。因此,教师在实验过程中或实验后不失时机地引导学生进行集体或分组讨论辨析显得尤为重要。教师就如同辩论赛的主席一样,要让各组陈述各自的观点和结论,在陈述的过程中就会产生矛盾和分歧,此时学生的思维处于异常兴奋、活跃的状态,教师要把握时机鼓励他们积极进行讨论辨析,形成“百家争鸣”的格局,学生在争辩的过程中自然会调动各种经验、知识,无意识中充分运用各种思维方法,不断地进行比较、反思、总结、归纳,在思维的碰撞中经常会产生创造性的灵感火花,从而锻炼提高学生的创造性思维。例如:在初中教材《滑轮》的教学中,探究活动结束后,教师指导学生通过表格的形式对结论进行总结时,出现了矛盾分歧,很多同学发现用动滑轮提升物体时,并非正好省一半的力,原因是什么呢?学生们积极进行讨论争辩,在肯定了方法正确的前提下,最终有学生发现了在提升物体的同时动滑轮也被提升了,并且绳子与滑轮间还有摩擦力的存在,这样不可避免地要做一部分无用功,因此实验结果与理想结果间存在偏差。

2.5善始善终,协助学生在实验、分析、论证的基础上善于总结归纳

总结归纳得出实验结论是探究性教学的最后一步,也是理论升华的一步。因此,教师要做到善始善终,引导、协助学生在探究实验、讨论辨析的基础上,运用联想、归纳等思维方法,从物理现象和实验收集的大量数据中找出共性之处,通过分析与论证总结得出具有普遍意义的物理规律。成功的劳动果实是对辛勤付出的最好回报,学生通过探究学习成功获得了新的物理规律或结论,学会了各种不同的学习方法和操作技能,领会了探究学习的要领,培养提高了各种创造性思维,精神处于极大的满足状态。此时,教师可以引领学生对整个探究活动进行简短而必要的总结反思,表扬和肯定在探究过程中思维创新、表现优异的学生,对全体学生也是一种鼓励和督促,让学生在成功的喜悦中强化创造性思维。例如:在《压强》教学的最后,教师设置了一个课堂小比拼或师生擂台赛,师生互相提问问题,看谁问得多、答得多,如“杂质演员为什么敢躺在钉子床上”、“眼镜支脚的设计原理”、“订书机的设计原理”等,通过形式新颖、灵活多变的竞赛形式,不仅让学生掌握了所学的知识,而且也充分调动了学生的思维,启发了学生的创造性。在《滑轮的应用》教学中,教师引导学生分析、比较杠杆与滑轮的构造和原理,进而总结得出滑轮是一种特殊形式的杠杆的结论。

通过理论和实践分析,探究式教学将学生的“学”提高到和教师的“教”同等重要的地位,激发和启迪了学生的创造性思维。教学中,教师要以物理教学的新理念为指导,不断创设有利于学生自主发展的教学情境,开展探究式教学,充分展示物理知识的形成过程,让学生体验科学研究的过程,领会科学研究的方法,形成科学的价值观和科学精神,提高科学的素养。



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