王 丹， 田韞慧

(吉林師范大學(xué)物理學(xué)院， 吉林 四平136000)

引言

《面向21世紀(jì)上海市中學(xué)物理學(xué)科教育改革行動綱領(lǐng)》中曾明確指出：中學(xué)物理教育要以“面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來”為改革的指導(dǎo)思想，以提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)為基本宗旨，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力為改革重點[1]，“以學(xué)生發(fā)展為本”為改革的行動準(zhǔn)則.由此可見，創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力培養(yǎng)是個人素質(zhì)教育的重要部分,而這種素質(zhì)的提高離不開對學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng).

物理學(xué)是一門自然科學(xué)，物理的魅力在于讓我們深入地認(rèn)識世界，這往往也是學(xué)生的興趣所在，物理的教學(xué)應(yīng)該是更貼近生活，是直觀的、具有發(fā)現(xiàn)性的.然而現(xiàn)今中學(xué)物理教學(xué)的現(xiàn)狀卻不盡如人意，部分教師教學(xué)觀念陳舊，認(rèn)為物理教學(xué)內(nèi)容深度淺，范圍廣，定性的多，定量的少，靜態(tài)為主，動態(tài)討論為輔，無從著手培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力；還有部分教師教學(xué)方法單純，教學(xué)中照本宣科，方法含量少，教師講、學(xué)生聽，典型的“填鴨式教學(xué)”，以致學(xué)生發(fā)現(xiàn)不了問題，更不會提出問題，很大程度上扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新精神，而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力更是無從談起[2].因此，中學(xué)物理教學(xué)必須進(jìn)行改革.本文就中學(xué)物理教學(xué)如何培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力問題進(jìn)行探討.

1 創(chuàng)造性思維與人類的認(rèn)知過程

人作為一種感性的生物，對事物的認(rèn)識是有一定的過程的，一般都是從直觀的感性認(rèn)知到深入的理性認(rèn)知.而創(chuàng)造性思維則是在此基礎(chǔ)之上的高級過程，是個人在一定經(jīng)驗和知識的基礎(chǔ)上，從某些現(xiàn)象、過程和事實中形成新概念、建立新規(guī)律、完成新理論的思維過程.在物理學(xué)習(xí)中培養(yǎng)創(chuàng)造性思維，就是經(jīng)過認(rèn)真觀察和反復(fù)的實驗得到新的結(jié)論.這種開創(chuàng)往往伴隨著劃時代的意義，例如亞里士多德對自然現(xiàn)象的解讀，以及牛頓對宏觀物理學(xué)的定義，再到量子力學(xué)產(chǎn)生的爆炸式科學(xué)進(jìn)步.每一次這樣的思想火花的產(chǎn)生都推動了科技的進(jìn)步.

1.1 認(rèn)知過程

人類在認(rèn)知過程中，往往分為三個階段.一是對事物表象的認(rèn)知階段.這個階段人們多注重事物的表象，容易過多地加入個人的感性思維.人類的科學(xué)發(fā)展也經(jīng)歷了這一過程，就如亞里士多德對重物下落速度和力與物體運動關(guān)系的闡述.亞里士多德的闡述不正確嗎？當(dāng)然不是，只不過受到時代的局限性，所以得出了不正確的觀點.普通人也是一樣，在未知的事物面前，大多會用第一印象來決定.第二階段是撥開表象看本質(zhì).這時人們能更深入地對現(xiàn)象做出解釋，發(fā)現(xiàn)其中各種因素的相互作用，從而達(dá)到理性的認(rèn)知.在歷史上我們可以認(rèn)為這是伽利略推翻亞里士多德觀點的時代，科學(xué)的進(jìn)一步發(fā)展，帶來了新的觀點與理念.第三階段是對知識的具體應(yīng)用與驗證.運用適當(dāng)?shù)姆绞絹眚炞C已知規(guī)律和概念的正確性，并且學(xué)會對其進(jìn)行應(yīng)用.更高的要求就是在已知基礎(chǔ)上的發(fā)散性思維，從而發(fā)現(xiàn)新的知識.就像量子力學(xué)剛剛被發(fā)現(xiàn)的時代，一直被認(rèn)為那是個偉大的時代.舊的知識體系已經(jīng)接近頂峰，人們還在迷茫前路的時候量子給人們指引了方向[4].然后就是新大陸的開拓，新的理念、新的思想噴薄而出.就像是宏觀物理時代的厚積薄發(fā).

1.2 物理學(xué)教學(xué)過程

教育過程應(yīng)該遵循上述認(rèn)識規(guī)律.在物理的教學(xué)中，也應(yīng)該由淺入深、由直觀到抽象.第一階段是最直觀的觀察階段，教師應(yīng)該通過舉例引導(dǎo)學(xué)生思考與課程有關(guān)的生活中的物理現(xiàn)象和物理過程，使學(xué)生有一個較為感性的認(rèn)識.通常教師會應(yīng)用投影圖像、模型、描述和物理的簡單實驗等方法與學(xué)生進(jìn)行互動，使學(xué)生能有更直接、更深刻的感性認(rèn)知.這是學(xué)生建立物理概念、物理規(guī)律的基礎(chǔ)，為進(jìn)一步的思維活動和思維加工提供感性基礎(chǔ).

第二階段是對感性的理解加以剖析，去除個人認(rèn)識的局限性，取其精華去其糟粕，撥開問題的表面現(xiàn)象到達(dá)本質(zhì)，幫助學(xué)生在思維中形成物理概念、建立物理規(guī)律，并且歸納出物理公式.在這一階段，教師的引導(dǎo)是非常重要的，教師提出問題，讓學(xué)生發(fā)散地思維.但一定要把握方向，處于初高中學(xué)習(xí)階段的學(xué)生大多對知識有個大致的了解，但不夠明確，容易形成錯誤的觀點.教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生向正確的方向分析問題，獲得對物理現(xiàn)象和物理過程的本質(zhì)認(rèn)識, 使學(xué)生的思維活動達(dá)到理性認(rèn)識階段.從而實現(xiàn)學(xué)生的思維由感性認(rèn)識到理性認(rèn)識的改變.

第三階段是對知識進(jìn)行應(yīng)用與驗證.學(xué)生在學(xué)習(xí)了一定物理概念、定理以后，引導(dǎo)學(xué)生對階段學(xué)習(xí)過程進(jìn)行回顧，加深理解，會應(yīng)用物理的理論概念去解釋生活中的實際問題，使學(xué)生再次從單純的理論回到現(xiàn)實.從而達(dá)到從生活到物理，再從物理到生活的整個教學(xué)過程.

2 中學(xué)物理教學(xué)中對學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)

物理作為一門基礎(chǔ)學(xué)科，是所有學(xué)科中與現(xiàn)實生活聯(lián)系最緊密地一門學(xué)科，在教學(xué)中應(yīng)該抓住這一特點,從實際出發(fā)，改變傳統(tǒng)的教學(xué)方式，引導(dǎo)學(xué)生不拘泥于一種嘗試、一種方法、一個結(jié)論，而是善于進(jìn)行發(fā)散性思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力.

2.1 鼓勵學(xué)生勤于觀察和勇于提出問題

作為教師應(yīng)該鼓勵學(xué)生在日常生活中多觀察，善于觀察的人才能善于思考，思考是解決問題的關(guān)鍵.善于觀察的人才能發(fā)現(xiàn)別人忽略的東西.蘋果落地大多數(shù)人都見過，但是只有牛頓因為觀察到蘋果落地而提出了萬有引力定律.深刻的道理也同樣存在于很淺顯的現(xiàn)象之中.不斷地觀察、比較，再加入個人的理解與推理，從對物理現(xiàn)象、物理過程和物理事實的感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識, 使思維達(dá)到創(chuàng)新的境地.

在教學(xué)過程中，教師的主要任務(wù)不應(yīng)該是知識上的灌輸，而應(yīng)該是一個領(lǐng)路人、引導(dǎo)者.引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考，錯誤的思想進(jìn)行糾正，正確的予以鼓勵.鼓勵學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)問題，勇于提出問題.愛因斯坦曾談到：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要, 因為解決問題也許僅僅是一個教學(xué)上或?qū)嶒炆系募寄芏? 而提出新的問題, 新的可能性, 從新的角度去看舊問題, 卻需要有創(chuàng)造性的想象力.”學(xué)生提出的問題往往具有隨意性，看到什么、想到什么，都可以成為他們的問題，即使問題本身是錯的，作為教師絕對不能對學(xué)生提出的問題直接否定，應(yīng)給予學(xué)生提示，讓他們自己思考討論正確與否[4].有的問題可能具有一定的目的性，而有的有可能僅僅是出于好奇心.有目的的提問固然好，教師可以與同學(xué)們進(jìn)行討論得出結(jié)果.好奇心也是很重要的因素，有時候想要找到問題的答案，好奇心和興趣才是最大的動力.這樣的問題，先不談對與錯，作為教師應(yīng)該給予學(xué)生肯定，再引導(dǎo)學(xué)生找出重點問題，對其進(jìn)行討論，最終解決問題.學(xué)生在解決問題的過程中將得到很好的鍛煉.

在質(zhì)點運動教學(xué)中，若是教師直接給出質(zhì)點概念：“質(zhì)點是物理學(xué)中理想形態(tài)的具有質(zhì)量沒有大小的點”.學(xué)生就會覺得比較抽象，很難理解，只能機械記憶，根本談不上培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維.但是在教學(xué)中，如果教師先創(chuàng)設(shè)情景，舉一些相關(guān)的例子來說明物體的運動，如地球繞太陽的運動、月亮繞地球的運動、從北京開往上海的火車等，再通過圖示，以有限的形狀來表示物體在線性軌跡上的運動.通過這樣的例子使學(xué)生獲得感性認(rèn)識，再引導(dǎo)學(xué)生思考為什么引入質(zhì)點概念，什么樣的物體可以視為質(zhì)點.讓學(xué)生認(rèn)識到物體能夠被看成質(zhì)點是有條件的、相對的，在情景教學(xué)中很容易理解質(zhì)點的概念.使學(xué)生很容易接受物理學(xué)的研究方法：抓住要研究對象的主要因素和本質(zhì)特征，不考慮要研究對象的次要方面，即物理學(xué)的理想模型方法.

2.2 以學(xué)生為主體，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力

在物理教學(xué)中實施創(chuàng)新教育方法，首先是教師教育理念的改變.要開展創(chuàng)新素質(zhì)教育，教師要改變以往的“封閉式”、“填鴨式”的教學(xué)模式，教學(xué)中要培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生求知的積極性.由于學(xué)生的積極參與，并且每個學(xué)生的創(chuàng)造性都受到了重視，所以學(xué)生的創(chuàng)新能力有了充分的發(fā)展空間[5].作為物理教師必須跟上時代的步伐，從根本上轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)的人才觀和教育觀，積極開展教育改革，在教學(xué)中引導(dǎo)開發(fā)學(xué)生的自主創(chuàng)新潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，時刻注重體現(xiàn)概念邏輯規(guī)律在認(rèn)識上的自我了解和應(yīng)用上的創(chuàng)新，引導(dǎo)學(xué)生在學(xué)習(xí)物理過程中發(fā)現(xiàn)問題、領(lǐng)悟問題，進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的目的.

比如在力學(xué)教學(xué)中，講授“萬有引力”時，通過多媒體課件給學(xué)生演示兩幅都畫著蘋果樹的圖畫，一幅畫中有成熟的蘋果從樹上落下，另一幅是在蘋果樹梢掛著月亮，這樣的兩幅圖畫很能吸引學(xué)生的注意力，學(xué)生很自然地由枯燥的被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橛幸庾R的自主發(fā)現(xiàn).教師再引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)課件顯示的圖畫展開聯(lián)想，提出問題，然后對有針對性問題進(jìn)行討論：“為什么蘋果會落地，而不是飛向天空？”“若蘋果樹長到月亮那么高，是不是蘋果就會像月亮那樣一直掛在天空？”“月亮為什么不像蘋果一樣落下來？”等等.進(jìn)行這樣的討論能調(diào)動學(xué)生的積極性，使他們主觀上就想要知道各個問題的答案，更會積極地參與討論.經(jīng)過引導(dǎo)分析和研究確定，步步深入，最終引出萬有引力，學(xué)生就會很容易接受.這樣通過假設(shè)、想象的方法授課，學(xué)生成為課堂的主體，無形中就培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力.

2.3 創(chuàng)造條件，培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰?/h3>

實驗操作能力也是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的重要方式.中國的教育體制決定了培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力不會得到重視，因為高考不會檢驗學(xué)生實驗操作能力，教師也就不會去培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，但是這被忽略的部分卻能起到重要的作用，因為人類的進(jìn)化就是從使用工具開始的[6]，對工具的靈活運用，不斷地鍛煉了人類的思維.從最初的木棒石斧，到后來的青銅器具，人類的思維開發(fā)與使用工具的發(fā)展基本上是同步進(jìn)行的.

通過一些簡單的實驗，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力.下面根據(jù)簡單器材設(shè)計自由落體運動實驗.

實驗器材：細(xì)線若干，帶橫梁的鐵架臺一個，穿孔小球不同質(zhì)量兩個，小鐵片一塊，白紙若干張.

實驗過程：先由教師把一小球用細(xì)線懸掛在較高的鐵架臺上，提出問題讓學(xué)生思考：小球此時受到幾個力的作用？將細(xì)線燒斷后，小球受到幾個力的作用？小球?qū)⒆鍪裁催\動？運動軌跡怎樣？再引導(dǎo)學(xué)生思考：在重力作用下，物體下落過程中是重的物體下落得快還是輕的物體下落得快？物體下落得快慢與什么有關(guān)？提示學(xué)生猜想影響物體下落的因素，組織學(xué)生討論后得到相關(guān)假設(shè)：假設(shè)一，物體下落的速度與物體的質(zhì)量有關(guān)；假設(shè)二，物體下落的速度與物體受到的空氣阻力有關(guān).根據(jù)這兩種假設(shè)引導(dǎo)學(xué)生自己去思考、猜想、分組討論，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造欲望，指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案檢驗假設(shè)的準(zhǔn)確性.

在教師的提示下，學(xué)生經(jīng)討論設(shè)計檢驗假設(shè)的方法：“將不同和相同質(zhì)量的物體從同一高度同時落下，比較物體下落速度快慢”.學(xué)生用不同質(zhì)量小球懸掛鐵架臺來實驗，結(jié)果為兩球同時落地；再以同質(zhì)量的紙張與紙團(tuán)同時從同一高度落下實驗，則紙團(tuán)先落下.分析實驗結(jié)果：實驗中不同質(zhì)量小球同時落下，說明物體下落速度與質(zhì)量無關(guān).如果物體下落速度與質(zhì)量有關(guān)，則同質(zhì)量的紙團(tuán)和紙張應(yīng)同時落地，但實驗結(jié)果相反，這也說明了物體下落速度與質(zhì)量無關(guān)，所以假設(shè)一不成立.再分析紙團(tuán)與紙張下落速度不同，是因為空氣阻力作用.紙張在落下時受空氣阻力較大，所以比紙團(tuán)要后落地，這說明物體下落過程中要受到空氣阻力的作用.為驗證這一結(jié)論，引導(dǎo)學(xué)生再設(shè)計實驗：使紙團(tuán)與小球同時從高處下落，結(jié)果小球與紙團(tuán)幾乎同時落地，這是因為紙團(tuán)與小球下落過程中受的空氣阻力都較小，實驗結(jié)果驗證了假設(shè)二正確.

這種簡單的實驗設(shè)計，由學(xué)生自己動手，學(xué)生能夠感受這些物體的下落過程，然后再引導(dǎo)學(xué)生得出自由落體的定義：“物體只在重力作用下由靜止開始下落的運動”.實際的生活中，空氣阻力是一定存在的，強調(diào)只受重力的自由落體運動是一種理想化的模型.而在某些情況下空氣阻力對物體的影響較小時，是可以忽略阻力作用的，這樣就可以導(dǎo)出自由落體運動的近似條件：“物體所受阻力小于物體本身重力”.這與伽利略的研究結(jié)論相符，再經(jīng)由對下落物體運動過程的詳細(xì)分析，使學(xué)生能夠很自然地理解自由落體運動速度變化規(guī)律.

物理學(xué)是門實驗科學(xué)，更應(yīng)該發(fā)揮出它本身具有的魅力.思想可以信馬由韁，同樣也很有可能出現(xiàn)偏差，親自動手去驗證就可以修正偏差理念.在物理實驗教學(xué)中,不僅要讓學(xué)生學(xué)會實驗的具體做法和一些實驗技能, 更重要的是引導(dǎo)他們學(xué)會研究物理問題的實驗方法, 培養(yǎng)他們的物理創(chuàng)造思維.

3 結(jié)語

中學(xué)作為基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的一個階段，如何良好地開發(fā)學(xué)生的各方面能力是非常重要的，它跟小學(xué)不一樣，教師不應(yīng)該告訴學(xué)生怎么去做，而是教導(dǎo)他們怎么去發(fā)現(xiàn).法國科學(xué)家貝爾納說：“良好的方法能使我們發(fā)揮天賦和才能, 而拙劣的方法則可能阻礙才能的發(fā)揮”.教師在教學(xué)過程中如何引導(dǎo)學(xué)生開拓思維是非常重要的課題.教育的過程應(yīng)該是一個引導(dǎo)的過程，而不是教師單方面的灌輸.鼓勵學(xué)生創(chuàng)造性思維，是物理教學(xué)中應(yīng)該重視的方向.一個知識型的人才也許可以發(fā)揮百分之百的才能，一個創(chuàng)造型的人才往往是不可估量的.

參考文獻(xiàn)：

[1]劉甲珉.中學(xué)物理教學(xué)與創(chuàng)造思維能力培養(yǎng)[J]. 青島教育學(xué)院學(xué)報,2001,14(1)：39-43.

[2]袁富中.挖掘課本習(xí)題提高學(xué)生創(chuàng)造性思維能力[J].數(shù)學(xué)學(xué)習(xí)與研究,2010,(2)：30-31.

[3]趙瑞巧.把握學(xué)生心理實施物理探究式教學(xué)[J].中小學(xué)電教(下半月),2010,(1)：113.

[4]劉長富.更新教育觀念改革物理教學(xué)方法[J].湘潭師范學(xué)院學(xué)報, 2004,26(3)：104-106.

[5]曾榮光.教育政策研究,議論批判的視域[J].北京大學(xué)教育評論,2007,5(4):1-29.

[6]孫振東.學(xué)校知識的性質(zhì)與基礎(chǔ)教育改革的方向[J].教育學(xué)報,2006,2(2):11-24.