淺議物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)

楊永波

創(chuàng)新教育是以培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能思維力的新型人才為目的的教育,其中創(chuàng)新思維作為創(chuàng)新能力的核心是多種思維成分的綜合表現(xiàn),體現(xiàn)為發(fā)散思維、聚合思維、直覺(jué)思維、分析思維等思維的有機(jī)結(jié)合,同時(shí)又離不開(kāi)想象力的參與。

在以往的應(yīng)試教育理念支配下的物理教學(xué)過(guò)程中往往過(guò)于注重聚合思維及分析思維等思維能力的培養(yǎng),而對(duì)發(fā)散思維、直覺(jué)思維、想象力方面的培養(yǎng)和訓(xùn)練相對(duì)缺乏。物理學(xué)作為一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑。

因此,為了改變我們的學(xué)生在創(chuàng)新能力方面存在不足的局面,給學(xué)生的創(chuàng)新思維一個(gè)廣闊的發(fā)展空間,筆者認(rèn)為在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中應(yīng)從以下幾個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維,提高學(xué)生的思維品質(zhì)。

一、重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)中問(wèn)題的提出與討論,培養(yǎng)思維的獨(dú)立性

思維首先是解決問(wèn)題的過(guò)程,思維通常是由問(wèn)題情景產(chǎn)生的,而且是以解決問(wèn)題為目的的。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中如果對(duì)問(wèn)題的提出,總是教師“為什么、是什么、怎么做”,對(duì)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和結(jié)果不經(jīng)過(guò)仔細(xì)地討論和研究,總是死記硬背課本上的步驟和結(jié)論,那么,學(xué)生的思維就會(huì)被束縛,停止在事物的表面,就會(huì)喪失獨(dú)立性和主動(dòng)性。

因此,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師要根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)結(jié)構(gòu)和心理發(fā)展水平,創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景,重視問(wèn)題的提出與討論?？梢允墙處煾鶕?jù)實(shí)驗(yàn)器材提出問(wèn)題,可以是教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、原理、器材、方法、步驟內(nèi)容,精心設(shè)計(jì)有啟發(fā)性的問(wèn)題,引導(dǎo)學(xué)生思考,也可以是學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察到的現(xiàn)象提出問(wèn)題,引起學(xué)生好奇,然后根據(jù)提出的問(wèn)題,教師讓學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立的思考,并展開(kāi)熱烈的討論。

例如,在學(xué)生學(xué)習(xí)慣性的內(nèi)容時(shí),很多學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及實(shí)驗(yàn)本身提出了很有價(jià)值的問(wèn)題,如:要求木棒打擊塑料板的速度為什么要大?塑料板與雞蛋之間的摩擦大些好還是小些好?一定要用雞蛋做該實(shí)驗(yàn)嗎?在杯里一定要裝上水嗎?等等。又如:研究浮力實(shí)驗(yàn),先將塑料塊放入盛水的燒杯中,無(wú)論怎樣壓塑料塊,塑料塊最終都浮在水面上,由此引出浮力的概念,而后再將杯中水倒干擦凈,將塑料塊壓到杯底(與杯底密切),然后倒入水,這時(shí)問(wèn)學(xué)生:塑料塊會(huì)不會(huì)上浮?學(xué)生肯定回答塑料塊會(huì)上浮,實(shí)驗(yàn)結(jié)果塑料塊沒(méi)有浮上來(lái)。如此“奇怪”問(wèn)題,能激發(fā)學(xué)生去思考為什么,教師趁機(jī)分析浮力產(chǎn)生的原因。

在問(wèn)題的提出與討論的過(guò)程中,教師要允許學(xué)生提出不同的問(wèn)題和發(fā)表不同的觀點(diǎn),即使提出的問(wèn)題是膚淺的,發(fā)表的觀點(diǎn)是片面的或(甚至)是錯(cuò)誤的,教師也正面應(yīng)加以指導(dǎo)和鼓勵(lì),調(diào)動(dòng)和發(fā)揮學(xué)生的積極性與主動(dòng)性。這樣可以使學(xué)生的思維空間得以擴(kuò)大,思維的積極性得到調(diào)動(dòng),思維的獨(dú)立性得到培養(yǎng)和提高,以避免在教學(xué)過(guò)程中解決問(wèn)題時(shí)常常出現(xiàn)“人云也云”的現(xiàn)象。

二、正確處理局部與整體的關(guān)系,提高思維的深刻性

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)正確處理局部與整體的關(guān)系,把知識(shí)僅僅局限在某一方面是不夠的,要從整體的高度去認(rèn)識(shí)和把握。一方面把研究對(duì)象作為有機(jī)聯(lián)系的整體,從各種聯(lián)系的本質(zhì)上去認(rèn)識(shí),從結(jié)構(gòu)和功能上去把握。另一方面要明確在獲得知識(shí)信息的過(guò)程中,所研究的知識(shí)點(diǎn)在整個(gè)知識(shí)體系中的位置。

不僅注重知識(shí)的學(xué)習(xí),而且注重方法論的學(xué)習(xí)。這就要求教師在問(wèn)題的設(shè)計(jì)時(shí)要由淺入深,由易到難,層層遞進(jìn),把學(xué)生的思維逐步引向新的高度,提高思維的深刻性。

例如,探究平面鏡成像:課本用兩支點(diǎn)燃蠟燭來(lái)演示,讓一支蠟燭與另一支蠟燭的像剛好重合,得出物與像等大的結(jié)論。在現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)中,受許多因素影響,如空氣流動(dòng)使火焰不固定,兩支蠟燭燃燒程度不可能完全相同等,很難做到完全“重合”,我在實(shí)驗(yàn)時(shí)提問(wèn)學(xué)生如何使“重合”更明顯?立即有學(xué)生提出用兩塊等大的長(zhǎng)方形木塊,結(jié)果長(zhǎng)方形木塊的長(zhǎng)、寬、厚“重合”很明顯,得出像與物等大的結(jié)論。

又如在“電阻”課題的教學(xué)中,研究導(dǎo)體電阻的大小與哪些因素有關(guān),我們可以進(jìn)行如下的分解:

(1) 導(dǎo)體電阻的大小可能與哪些因素有關(guān)?試根據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行猜測(cè);

(2) 導(dǎo)體的電阻與各種相關(guān)的因素可能有怎樣的關(guān)系?試猜測(cè);

(3) 如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究導(dǎo)體的電阻與長(zhǎng)度、橫截面積、材料的關(guān)系?實(shí)驗(yàn)的條件應(yīng)怎樣進(jìn)行控制,試設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路。

三、注意引導(dǎo)學(xué)生從單向思維趨向多向思維,提高思維的靈活性

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師要使學(xué)生克服單一的思維模式,建立知識(shí)、方法、能力相結(jié)合的多向思維模式,加強(qiáng)引導(dǎo)學(xué)生沿著不同方向、不同角度思考,從多方面來(lái)探索問(wèn)題的結(jié)果,通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法對(duì)問(wèn)題加以探究或?qū)Y(jié)論加以驗(yàn)證,從不同側(cè)面去掌握知識(shí),從而提高學(xué)生思維的靈活性,也培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

學(xué)生經(jīng)過(guò)思考,對(duì)前面(2)、(3)題的電路進(jìn)行分析、比較,進(jìn)行設(shè)計(jì)電路。利用變阻器的兩個(gè)特殊位置進(jìn)行測(cè)量并列出方程最后得到滿意答案。

通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué),不僅可以使學(xué)生加深對(duì)概念的理解,而且可以提高學(xué)生思維的廣泛性。學(xué)生的思維能力的提高還表現(xiàn)在思維的發(fā)展性、創(chuàng)造性等方面,但思維品質(zhì)的獨(dú)立性是培養(yǎng)一切良好思維品質(zhì)的前提和基礎(chǔ)。在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)思維品質(zhì)的途徑是多方面的,實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為教學(xué)過(guò)程的一個(gè)重要環(huán)節(jié),在培養(yǎng)學(xué)生的思維能力方面起著十分重要的作用。

總之,創(chuàng)新教育能使學(xué)生學(xué)會(huì)學(xué)習(xí)、開(kāi)發(fā)智力、提高素質(zhì),增強(qiáng)適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的能力。我們?cè)谖锢韺?shí)驗(yàn)教學(xué)中,要時(shí)刻注意體現(xiàn)學(xué)生的主體地位,處理好掌握知識(shí)和發(fā)展能力的關(guān)系,緊扣教材,做好實(shí)驗(yàn),同時(shí)盡可能地為學(xué)生提供創(chuàng)新機(jī)會(huì),使之成為具有創(chuàng)造性的現(xiàn)代化建設(shè)所需的人才。

(江蘇省灌云縣小伊中學(xué))