劉瑞良

基礎(chǔ)知識(shí)是發(fā)展創(chuàng)新能力的基礎(chǔ)，取消考試，開門辦學(xué)的教學(xué)模式，不僅不能發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力，而且能毀滅一代人。眾所周知，學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)的主要場(chǎng)所是課堂教學(xué)，所以，課堂教學(xué)是實(shí)施創(chuàng)新教育的主渠道。那么，怎樣在物理課堂教學(xué)中實(shí)施創(chuàng)新教育呢？筆者認(rèn)為可運(yùn)用以下策略。

一、注重物理研究方法的教學(xué)

物理學(xué)的研究方法有觀察法、實(shí)驗(yàn)法、分析法、綜合法、類比法、假說法、數(shù)學(xué)法、理想化方法等。事實(shí)上，在物理學(xué)發(fā)展的過程中，每一現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)、每一概念的提出、每一規(guī)律的論證都離不開這些方法。伽利略利用著名的理想斜面實(shí)驗(yàn)（實(shí)驗(yàn)法、理想化方法）發(fā)現(xiàn)了慣性定律的實(shí)質(zhì)；惠更斯把光的傳播同人們熟知的聲音的傳播相類比（類比法），創(chuàng)立了光的波動(dòng)說；赫茲利用當(dāng)光、電兩種不同運(yùn)動(dòng)形式被穩(wěn)恒電場(chǎng)能量量度時(shí)所表現(xiàn)的等效性（等效法），測(cè)定了電子的逸出功；麥克斯韋創(chuàng)立麥克斯韋方程組時(shí)，大量運(yùn)用了數(shù)學(xué)法；愛因斯坦創(chuàng)立狹義相對(duì)論時(shí)，大量地使用了假說法等。我們可將這些方法靈活機(jī)動(dòng)地運(yùn)用到課堂教學(xué)中，使學(xué)生在掌握知識(shí)的同時(shí)，更能夠掌握方法，從而培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。如同登珠穆朗瑪峰一樣，我們不僅使學(xué)生明確登頂后的考察結(jié)果，更要使學(xué)生明確如何進(jìn)行籌劃、建立大本營、設(shè)立突擊營地、選擇線路，并掌握前人失敗的原因，使學(xué)生在“三維空間”學(xué)習(xí)知識(shí)和方法，這樣的教學(xué)方法看似浪費(fèi)時(shí)間，實(shí)質(zhì)上對(duì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力大有益處。

二、加強(qiáng)物理概念、規(guī)律間的邏輯體系

加強(qiáng)概念、規(guī)律間的邏輯體系，就是要弄清各個(gè)基本概念和規(guī)律在一個(gè)整體中是以何種方式結(jié)合起來的，并在知識(shí)體系中占據(jù)什么地位。例如學(xué)習(xí)了力學(xué)知識(shí)之后，可以畫出概念、規(guī)律邏輯體系，如圖3所示。真正理解并掌握了圖3，力學(xué)知識(shí)就不再雜亂無章地堆積在頭腦中，而是以一定的結(jié)構(gòu)方式和邏輯體系儲(chǔ)存著，從而增加了知識(shí)的有序性。這樣，知識(shí)就容易被理解、提取和再現(xiàn)，也容易向應(yīng)用和學(xué)習(xí)新知識(shí)中遷移，創(chuàng)新能力自然得以發(fā)展。

1.教給學(xué)生靈活多變的解決問題的方法

中學(xué)物理解題方法有多種：整體法、隔離法、圖像法、等效法、極端思維法、類比法、估算法、移植法、微元法、逆向法等。掌握了這些方法，可以使認(rèn)識(shí)活動(dòng)變得有序，可以把知識(shí)有效地組織起來，按照一定的規(guī)律去實(shí)現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)，這樣，創(chuàng)新不再“高不可攀”，使得每個(gè)學(xué)生都能夠解決比較復(fù)雜的問題，從而發(fā)展創(chuàng)新能力。

2.培養(yǎng)全思維的學(xué)習(xí)習(xí)慣

全思維是指全息思維模式。它將思維分為思維內(nèi)容、思維過程與思維形式三大部分。其中思維內(nèi)容由動(dòng)作、形象、邏輯、辨證四部分組成，稱為中性因子；思維過程包括分析、綜合、比較、概括與推理，也是中性因子；思維形式可分為求同、求異，集中、發(fā)散，習(xí)慣、變異，循序、跳躍，試誤、頓悟等五種范疇，在每一對(duì)范疇中，前者是正向因子，后者是反向因子（正向因子又稱正向思維，反向因子亦稱反向思維）。三部分交叉組合，構(gòu)成空間多維思維模式。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，必須克服單一思維模式，建立知識(shí)、方法、能力相結(jié)合的多維思維模式。在物理教學(xué)中，可使學(xué)生在形成概念、掌握規(guī)律的基礎(chǔ)上，運(yùn)用全思維的方法，進(jìn)一步弄清概念、規(guī)律間的物理知識(shí)結(jié)構(gòu)，以領(lǐng)略物理學(xué)的實(shí)質(zhì)，學(xué)到物理學(xué)的精髓。為此，我們須引導(dǎo)學(xué)生自己勾勒出觀念、概念、規(guī)律、和方法相互關(guān)系的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，從而實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)上的第二次飛躍。例如，學(xué)完高中課程后，可畫出力學(xué)部分的知識(shí)結(jié)構(gòu)，如圖5所示。真正理解了圖5，就能使有序的知識(shí)、方法在解決問題時(shí)自然實(shí)現(xiàn)變通和遷移，創(chuàng)新能力自然提高。

三、發(fā)展新知識(shí)組塊的創(chuàng)生能力

新知識(shí)組塊的創(chuàng)生能力是在待解決的新問題面前，迅速調(diào)用認(rèn)知結(jié)構(gòu)中所有內(nèi)容及各種能力，并將組織起來，整理成適合于解決新問題的能力。這種能力與認(rèn)知結(jié)構(gòu)的清晰程度和組織水平有關(guān)，但更主要取決于認(rèn)知結(jié)構(gòu)的變異性和綜合創(chuàng)新水平，即取決于創(chuàng)新能力的水平。新知識(shí)組塊的創(chuàng)新能力主要包括下列要素：

①提出探索性新問題的能力。表現(xiàn)在不盲從教師和課本，對(duì)學(xué)習(xí)的任何內(nèi)容都要問幾個(gè)為什么，不輕易承認(rèn)、附和、接受某種觀點(diǎn)、思路和方法。為此，教師在教學(xué)中應(yīng)經(jīng)常提出那種出乎意料、不經(jīng)思維加工而難以回答的問題，以培養(yǎng)學(xué)生的這一能力。

②脫離習(xí)慣的解決問題的能力。表現(xiàn)在能夠解決為過去的經(jīng)驗(yàn)和習(xí)慣所不能解決的問題，以及在解決問題上有創(chuàng)新，用新穎、巧妙的方法簡捷地解決復(fù)雜問題。為此，教師在教學(xué)中應(yīng)經(jīng)常訓(xùn)練學(xué)生一題多解和多題一解，以培養(yǎng)學(xué)生的這一能力。

③設(shè)計(jì)探索性實(shí)驗(yàn)的能力。表現(xiàn)在能夠根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)提出新穎的、切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)方案，并能獨(dú)立完成。對(duì)此，教師在教學(xué)中應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)、研制教學(xué)儀器，以培養(yǎng)學(xué)生的這一能力。

④創(chuàng)造超出已掌握知識(shí)范疇的新思維成果的能力。表現(xiàn)在能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有理論不能解釋的現(xiàn)象以及現(xiàn)有理論的缺陷，在理論上提出新見解，總結(jié)出不同尋常的知識(shí)結(jié)構(gòu)體系，擴(kuò)大物理知識(shí)與其它學(xué)科知識(shí)相互聯(lián)系的范圍，把新產(chǎn)品、新技術(shù)引入到物理中來，等等。所以，教師在教學(xué)中應(yīng)經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生研讀并習(xí)作小論文，讓學(xué)生給出有創(chuàng)建的物理知識(shí)結(jié)構(gòu)圖，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行小發(fā)明、小創(chuàng)造，以培養(yǎng)學(xué)生這方面的能力。