高中物理課堂教學(xué)中學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)策略的研究

張齊峰

1 問題的提出

李克強(qiáng)總理在2015年3月5日第十二屆人大第三次會(huì)議上的政府工作報(bào)告指出：“要堅(jiān)持立德樹人，增強(qiáng)學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，培養(yǎng)中國特色社會(huì)主義建設(shè)者和接班人.” 當(dāng)前基礎(chǔ)教育改革的一個(gè)重要目標(biāo)，就是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，但當(dāng)前存在兩種錯(cuò)誤認(rèn)識(shí).一、認(rèn)為發(fā)明沒有的東西，才算創(chuàng)新.二、認(rèn)為逆向思維、形象性思維、批判思維、比較思維和邏輯思維等才是創(chuàng)新思維，錯(cuò)誤將創(chuàng)新思維等同于創(chuàng)新思路.課堂是學(xué)生學(xué)習(xí)的主陣地，在課堂教學(xué)中該如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維呢？本文在這個(gè)方面做了一些嘗試.

2 理論綜述

2.1 中學(xué)生創(chuàng)新思維

中學(xué)生創(chuàng)新思維，主要包括三個(gè)方面.一、具有創(chuàng)新意識(shí)：敢想，敢問、敢做，有不同尋常的解決問題的態(tài)度和意愿.二、具有創(chuàng)新思路：能提出新問題，設(shè)計(jì)新的物理實(shí)驗(yàn)，做出新的物理解釋.三、具有創(chuàng)新做法：作業(yè)具有多種解法或多個(gè)答案，能多角度、多層次思考問題，對(duì)問題給出合理的解釋或解決.

2.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

英國倫敦大學(xué)遷爾喜學(xué)院亞瑟·莫里斯·路卡斯教授研究了“探索式”教學(xué)，目的是培養(yǎng)學(xué)生像科學(xué)家那樣去思考問題、分析問題和解決問題.近年來，我國許多學(xué)校對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)作了一些理論與實(shí)踐研究.其中華東師范大學(xué)教科研所構(gòu)建了“引導(dǎo)-探究”教學(xué)模式，以解決問題為中心，引導(dǎo)學(xué)生通過“發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、創(chuàng)造性的解決問題”等步驟去掌握知識(shí)，以達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神.這些成果，重視了創(chuàng)新方法的指導(dǎo)和培養(yǎng)步驟，但忽視了對(duì)創(chuàng)新方法的激勵(lì)、熏陶和實(shí)踐.

3 培養(yǎng)策略與結(jié)果分析

3.1 培養(yǎng)策略

根據(jù)以上分析，筆者的培養(yǎng)策略是通過激發(fā)創(chuàng)新、感染創(chuàng)新、訓(xùn)練創(chuàng)新和實(shí)踐創(chuàng)新來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維.先讓其“心動(dòng)”；再熏其“方法”，練其“技能”；最后促其“行動(dòng)”.

3.2 培養(yǎng)步驟

3.2.1 激發(fā)創(chuàng)新

興趣是思維的觸發(fā)劑，當(dāng)學(xué)生對(duì)某問題發(fā)生興趣時(shí)，思維就會(huì)活躍起來.激發(fā)創(chuàng)新，盡可能滿足三個(gè)特點(diǎn).第一，有新意.創(chuàng)設(shè)認(rèn)知的沖突，設(shè)置思維的障礙，激發(fā)探究新知的好奇心.第二，有強(qiáng)度.心理學(xué)表明，作用于感官的刺激物必須達(dá)到一定的程度，才能被客體所感知.在不引起學(xué)生消極情緒的情況下，現(xiàn)象越強(qiáng)，感知越深刻.第三，有對(duì)比.把兩種對(duì)應(yīng)的事物對(duì)照比較，更能啟發(fā)人由現(xiàn)象進(jìn)入本質(zhì)的思考.

案例一 敲掉一支廢舊40 W日光燈燈管的玻璃，用夾子取下一端燈絲，把它固定在鐵架臺(tái)上，將其引線連在大型示教歐姆表上.在室溫下，測(cè)得燈絲電阻為4 Ω.然后在酒精燈加熱，燈絲變紅，表示數(shù)為20 Ω.酒精燈拿開，示數(shù)變小.再加熱，示數(shù)又變化.但把合金拿到酒精燈上加熱時(shí)，表示數(shù)幾乎不變.不同的材料，溫度不同時(shí)，導(dǎo)電性能有何規(guī)律呢？

3.2.2 感染創(chuàng)新

挖掘教材中經(jīng)典的科學(xué)思維、巧妙的實(shí)驗(yàn)與儀器設(shè)計(jì)原理以和深邃的推理，熏陶學(xué)生創(chuàng)新方法.如抓住主要矛盾把繁雜地實(shí)際問題簡(jiǎn)化的理想化模型法，把多因素問題變成多個(gè)單因素問題的控制變量法.如回旋加速器實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，卡文迪許扭秤裝置的設(shè)計(jì)原理和推理并建立開普勒第三定律的過程等.

案例二 由于做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體速度變化太快，當(dāng)時(shí)又沒有準(zhǔn)確測(cè)量時(shí)間的儀器，很難測(cè)量位移與相應(yīng)的時(shí)間關(guān)系，因此伽利略不得不嘗試將快速下落運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)為慢速運(yùn)動(dòng).當(dāng)斜面傾角不變時(shí)，經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)得出，從靜止開始下落物體的位移與時(shí)間的關(guān)系為s∝t2；當(dāng)斜面傾角變大時(shí)，仍有關(guān)系式s∝t2.伽利略由此推理得出：當(dāng)傾角為90°時(shí)，物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移還是s∝t2.伽利略創(chuàng)立了“對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，并把它與數(shù)學(xué)方法和邏輯論證相結(jié)合的科學(xué)研究方法”，被譽(yù)為是經(jīng)典物理學(xué)的奠基人.

3.2.3 訓(xùn)練創(chuàng)新

首先，營(yíng)造民主氛圍.美國的托馬斯認(rèn)為，創(chuàng)造力的發(fā)展，必須要在自由安全的氣氛中進(jìn)行.班級(jí)民主認(rèn)為，可以采取以下方法逐步營(yíng)造.建立教師積極的期望效應(yīng)和良好的班級(jí)規(guī)則，鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與.不輕易打斷學(xué)生的發(fā)言，避免久而久之學(xué)生的積極性會(huì)減退.修煉教師課堂駕馭的內(nèi)力，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候通過提問或追問等方式實(shí)現(xiàn)你的教學(xué)意圖.

其次，訓(xùn)練問題意識(shí).教育心理學(xué)家認(rèn)為，敢于提問、善于提問是創(chuàng)新的起點(diǎn)；敢于質(zhì)疑、敢于探索是創(chuàng)新的關(guān)鍵.課堂內(nèi)，可以采取自學(xué)生疑、教師設(shè)疑、相互質(zhì)疑和個(gè)別答疑等手段，逐步訓(xùn)練.

還有，多引導(dǎo)自行探究.在學(xué)案的引導(dǎo)下，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)合理實(shí)驗(yàn)步驟、探究實(shí)驗(yàn)結(jié)論、發(fā)表討論意見和完善實(shí)驗(yàn)結(jié)論，逐步訓(xùn)練學(xué)生思維的廣闊性、靈活性、懷疑性和批判性.

3.2.4 實(shí)踐創(chuàng)新

（1）開展課內(nèi)小發(fā)明和小制作.設(shè)計(jì)問題，讓課內(nèi)知識(shí)現(xiàn)學(xué)活用.如學(xué)習(xí)“直流電動(dòng)機(jī)”時(shí)，要求學(xué)生利用表層有一層絕緣漆的線圈動(dòng)手制作一臺(tái)電動(dòng)機(jī)，并思考能量轉(zhuǎn)化的情況.學(xué)習(xí)“平拋運(yùn)動(dòng)”時(shí)，要求學(xué)生測(cè)量汽車瞬時(shí)速度.

（2）建立課外實(shí)踐小組.擴(kuò)大學(xué)習(xí)范圍，拓展課程內(nèi)涵.學(xué)習(xí)“圓周運(yùn)動(dòng)”后，布置學(xué)生課后調(diào)查分析，轉(zhuǎn)彎時(shí)翻車的原因及防治辦法.

3.3 研究取得的結(jié)果

結(jié)果1 學(xué)生思維更靈活.從上課情況來看，課堂氣氛更活躍了，對(duì)新事物或新問題充滿好奇，也更喜歡與他人交流和討論，即創(chuàng)新意識(shí)更濃了.

結(jié)果2 實(shí)驗(yàn)班與普通班的對(duì)比.實(shí)驗(yàn)班的平均分呈進(jìn)步趨勢(shì)，但不同實(shí)驗(yàn)班進(jìn)步情況不同.說明班級(jí)的進(jìn)步與實(shí)施課題有關(guān)，還與班風(fēng)、學(xué)風(fēng)和學(xué)生的基本情況有關(guān).研究還發(fā)現(xiàn)，實(shí)施課題研究后，對(duì)年級(jí)前1～500名（占50%）的學(xué)生作用明顯.對(duì)前800～1000名（占20%）的學(xué)生作用不明顯.

4 研究總結(jié)

從研究結(jié)果來看，在課堂教學(xué)中，通過激發(fā)創(chuàng)新、感染創(chuàng)新、訓(xùn)練創(chuàng)新和實(shí)踐創(chuàng)新，能提高學(xué)生的創(chuàng)新思維.但其中，也存在一些不足.第一，學(xué)生成績(jī)進(jìn)步是多方面的原因.經(jīng)過本課題策略培養(yǎng)后，沒有具體的量表，看出學(xué)生在創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新思路和創(chuàng)新做法，分別提高了多少，哪些策略占主要作用？這還需進(jìn)一步研究班級(jí)成績(jī)提高.第二，若想提高年級(jí)后20%的學(xué)困生的成績(jī)，還需其它措施相輔助.