物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力

為推進素質(zhì)教育，提高教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生能自覺主動地學(xué)習(xí)，善于發(fā)現(xiàn)問題，獨立思考、積極探索，具有豐富的想像力和創(chuàng)造力，結(jié)合多年來的教學(xué)體會，就物理教學(xué)過程中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力淺談如下認識。

一、發(fā)散思維和集中思維相結(jié)合能力的培養(yǎng)

發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的核心，創(chuàng)造思維是發(fā)散思維和集中思維不斷反復(fù)交替的過程。在物理教學(xué)過程中，特別是在畢（升）學(xué)考試前的復(fù)習(xí)課教學(xué)過程中，教師要有意識、有計劃、有步驟地進行，抓住關(guān)鍵字句，不斷轉(zhuǎn)變問題情境，推動學(xué)生積極思維。比如在復(fù)習(xí)電學(xué)計算的問題時，首先運用師生共同回顧的方法，幫助學(xué)生將①串聯(lián)電路中各處的電流相等；②并聯(lián)電路各支路兩端電壓相等；③串聯(lián)分壓，并聯(lián)分流；④給定電源的電壓恒定不變；⑤銘牌標注或電表量程的限制；⑥用電常識（如車床照明電燈額定電壓為36伏，家庭照明電燈額定電壓為220伏，一般情況下不高于36伏的電壓才是安全的等等）；⑦歐姆定律、電功、電功率等有關(guān)電學(xué)部分的基礎(chǔ)知識整理完畢；然后精選例題，在講解例題時注意運用啟發(fā)式教學(xué)手段，接著通過轉(zhuǎn)變習(xí)題，激發(fā)學(xué)生思維；趁熱打鐵又設(shè)置新的問題情景作為學(xué)生課堂操練練習(xí)，激發(fā)學(xué)生解決問題的欲望。最后要求學(xué)生每遇到類似題目，人為地改變題設(shè)條件，培養(yǎng)學(xué)生舉一反三，靈活機變的思維品質(zhì)。

在概念教學(xué)中，可以將定義中的一些關(guān)鍵字詞作為發(fā)散思維的問題對象，促進學(xué)生發(fā)散思維。比如機械效率概念：使用機械做功，有用功在總功里所占的百分比叫做機械效率，用η表示，在得出計算式時，我們要抓住定義中有用功、總功這些關(guān)鍵詞語加以分析，具體地說，可將η分為：

1、斜面的機械效率（η）：（見圖1）

η=×100%=×100%×100%

2、滑輪組的機械效率（η）：（見圖2）

η=×100%，故得：

η===×100%(注：滑輪組水平放置時η=×100%)=×100%(注：滑輪G物表示被提物重，G動表示滑輪重）

通過發(fā)散思維即培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力，又使學(xué)生更準確地把握了概念的內(nèi)涵和外延，從而牢固地掌握概念。在復(fù)習(xí)物理概念時還可設(shè)計一些由淺入深的系列問題加以強化，如在復(fù)習(xí)額定功率與實際功率時，可先設(shè)計如下問題：

題目 現(xiàn)有一標“220V40W”字樣的白熾燈泡，請分析與解答以下問題：

（1）“220V”表示的意義，“40W”表示的意義是什么？

答 220V表示燈的額定電壓是220伏，40W表示燈在額定電壓220伏下工作時的電功率是40瓦。

（2）將此燈接到實際電壓為110V的電路上，它消耗的實際功率是多少？

解， RL===1210Ω

P===10W

（3）將此燈與標與“220V25W”字樣的燈泡串聯(lián)接到220伏電源上，兩燈各消耗的實際功率如何？（見圖3）

解R1===1210Ω

R2===1936Ω

即：I===0.07A

P1′=I2R1=(0.07A)2×1210Ω=5.93W

P2′=I2R2=(0.07A)2×1936Ω=9.49W

（4）將此燈與“220V100W”的燈并聯(lián)接在220伏電源上，則兩燈消耗的實際功率又如何？（見圖4）

解 U實=U額

P1=40W P2=100W

（5）將此燈接到380伏電源上，則燈泡會發(fā)生什么現(xiàn)象？

答 U實＞＞U額即P實＞＞P額，燈絲一發(fā)光很快便會燒斷。

先發(fā)散后集中，這樣有助于知識歸類，又有助于培養(yǎng)他們的思維能力。

二、正向思維與逆向思維相結(jié)合的能力培養(yǎng)

學(xué)生常常習(xí)慣于由已知到未知的正向思維，久而久之，易形成正向思維定勢，一碰到逆向思維的問題往往會躑躅不前。在物理教學(xué)中，教師要努力挖掘?qū)W(xué)生進行逆向思維培養(yǎng)的素材，比如在光學(xué)中將“光路可逆原理”運用在作光路圖中，這種逆向思維法往往可以突破一些理解層次比較高的習(xí)題。在力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)等內(nèi)容當中都不乏需要運用逆向思維法來解決的習(xí)題。在課堂教學(xué)尤其是輔導(dǎo)學(xué)生參加物理競賽當中，加強這種逆向思維的訓(xùn)練，既可培養(yǎng)學(xué)生靈活變通的思維能力，又加強了對知識的理解，鞏固了所學(xué)知識。

三、邏輯思維與直覺思維相結(jié)合的能力的培養(yǎng)

直覺思維是未經(jīng)充分邏輯推理的一種直觀性思維。美國著名現(xiàn)代教育論者布魯納，把直覺思維看作是學(xué)術(shù)研究創(chuàng)造思維的重要特征，它包含機智的預(yù)測，豐富的假設(shè)和各種試驗性結(jié)論。而且直覺思維與一般邏輯思維不同，它不是以仔細規(guī)定好的邏輯步驟前進的，思維者可以躍進、越級或取“捷徑”。

例 如圖5所示，有一塊冰浮在水面上，問冰熔化后水面高度有何變化？

解 根據(jù)漂浮條件：

F浮=G冰

ρ水gV排=ρ冰gV冰V排=V熔水

ρ冰gV冰=ρ水gV熔水

故冰熔化后水面高度不變。

若問題變?yōu)椋罕泻幸粔K鐵，冰熔化后水面高度如何變化？（液面下降）

若問題變?yōu)椋罕泻幸粔K木塊（ρ木＜ρ冰），冰熔后水面高度如何變化？（液面不變）

若問題變?yōu)椋罕泻幸豢諝馀荩酆笏娓叨热绾巫兓?？（液面不變?/p>

問題經(jīng)這樣一變通，學(xué)生便會很有興趣去尋找類似習(xí)題進行解答，于是思維富有流暢性、變通性、獨特性和頓悟能力，從而強化了創(chuàng)造性思維。因此教師在習(xí)題教學(xué)中巧選習(xí)題運用直覺思維對培養(yǎng)學(xué)生審題能力、分析能力、推理能力、聯(lián)想能力、知識遷移能力、創(chuàng)造性思維能力等大有裨益。

四、加強實驗教學(xué)，激發(fā)學(xué)生思維

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，在實驗教學(xué)中改驗證性實驗為探索性實驗，并結(jié)合實驗設(shè)計部分思考題，對激發(fā)學(xué)生思維會起到很大的作用。例觀察凸透鏡成像規(guī)律的實驗，分析u＞2f，u＝2f，f＜u＜2f，u＝f，u＜f 時成像情況，從而總結(jié)出成像規(guī)律。另外對凸透鏡成像規(guī)律可將其概括為（1）比較實驗現(xiàn)象，光具座上使物從2f＞u＞f移到u＞2f的范圍內(nèi)變化，比較像大小與像距大小的變化，歸納出像和像距隨物距增大而減小。（2）光具座上使物距在u＞f和u＜f范圍變化，歸納出u＞f總成實像，實像都是倒立的，u＜f成虛像。實驗后讓學(xué)生思考以下幾個問題：

A、物距減小變化中，像距、像大小如何變化？

B、成實像還是虛像與物距有什么關(guān)系？

C、成縮小的還是放大的實像與物距有什么關(guān)系？

這樣以實驗引導(dǎo)學(xué)生探索，讓學(xué)生圍繞某一問題的焦點去思考，最后發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。教師采用啟發(fā)式的教學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動機和好奇心，培養(yǎng)學(xué)生的求知欲望，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性是幫助他們形成與發(fā)展創(chuàng)造性思維品質(zhì)的重要條件。

總之，人類獲得成就的一個重要原因就是思維活動的創(chuàng)造性，為此我們在教學(xué)中必須著力培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性的思維能力，使學(xué)生成為具有求實創(chuàng)新的社會有用人才。