創新思維的培養是應試教學向素質教學的轉化,是教學改革的必然的趨勢。在高中物理教學中要發展學生的創新思維,教師就要善于運用科學方法開發每一位學生的創新資源,運用物理發展史,激發學生的興趣,巧用多元方法,充分展示每一位同學的聰明才智和多種思維能力,使物理教學豐富多彩,從而有效培養同學們的創新思維。下面我結合教學經驗談一些看法,以供讀者參考。
一、運用物理發展史,培養廣泛興趣
為了更好地提高同學們學習物理的興趣和愛好,調動他們的學習積極性,發揮非智力因素的能動作用,在課堂上經常介紹一些科學家成功的軼事,獲取物理實驗事實、規律和建立物理科學理論的發展史,使學生了解科學家成功的艱難和喜悅;在課外學習科學家的探索精神,進行科學探索活動,進行研究性學習。針對物理學的特點,教師可根據同學們已學的知識,結合相關學科知識,提出一些不同的主題,培養學生廣泛的興趣、科學素養和創新能力。
例如:在教學馬德堡半球時,我運用多媒體課件展示發生在1654年德國馬德堡市驗證大氣壓存在的驚人實驗,引起同學們興趣之后,再將“馬德堡半球”呈現給同學們,它在同學們的視覺中就成為了一個富有生動活潑、傳奇色彩的歷史見證物。我運用現代媒體技術,演示具有了豐富的色彩。設計這樣實驗進行教學,目的是更廣泛地培養學生學習物理的興趣,這對培養同學們的創新能力是大有益處的。
二、運用求異思維,培養創新潛能
所謂求異思維就是否定原有思維定勢,對知識和技能探求的更新立異,使之有所發現、創造,建立新的思維定勢。為此,在教學中,要善于鼓勵學生大膽進行求異思維并質疑,歡迎同學們與自己爭論,要給予同學們創設發表意見的平臺,使他們逐步具有創新的意識。同時,應該引導同學們根據所學知識“異想天開”,激發其求異思維和豐富的想象力、創造力。
例如:在教學二力平衡時,我讓全體學生都參與到實驗的設計與操作過程中來,在演示前讓同學們就二力平衡的四個條件提出假設,之后,請同學們根據我提供的演示教具,進行設計出驗證四條假設的演示方案。如有的同學進行改進演示教具(圖1):在原教具左邊用鐵架臺固定一定滑輪,把小車改為皮鞋盒或泡沫塑料盒,把二力平衡的四個條件一一加以演示,這樣效果非常顯著,提高了實驗的可視性。
我在整個過程中,以主持人的身份在旁邊指導和解說,充分發揮學生的主體作用,讓同學們兩兩上臺演示,因勢利導,及時對他們的標新立異予以肯定、支持和幫助,鼓勵他們敢于另辟蹊徑,勇于探索創新,從而不斷激發他們的創新潛能。
三、運用發散思維,激發創新能力
所謂發散性思維是依據研究對象所提供的各種信息,尋求變異,不依常規,從不同角度、不同途徑去思維,探索多種解決方案或新途徑的思維形式。教師要根據教學內容,學生的認知水平與心理特點創設問題情境,引導同學們從多方面、多角度去思考問題,尋求解決問題方法。為此,在教學中,在已形成的定勢思維的基礎上,我們要注重培養同學們的新奇感,要提供一題多解、一題多變,啟發學生多來幾個假設,多問幾個“為什么”,達到舉一反三、觸類旁通之目的,從而讓學生的發散思維得到培養。
例如:在高三物理復習時,我設計這樣問題:已知質量為M的列車,沿水平直軌道勻速前進,若末節拖車質量為m,于中途脫節,當司機發覺時,車已駛過路程L,于是立即關閉汽門,撤去牽引力。設阻力與車重成正比,機車的牽引力恒定不變,求兩部分列車完全停止后,它們之間的距離。
引導同學們進行探索分析。對于此題,仔細分析,可以用運動學公式和牛頓第二定律進行解答,但太繁;如果運用動能定理和運動學公式來求解,也可得出解答,但較繁;若用運動的觀點來分析就比較簡單。事實上,末節拖車脫節時,司機立即撤去牽引力,則列車的兩部分完全停止時,它們的距離為零,這時顯然,列車在行駛L路程的過程中,牽引力做的功,可認為完全消耗在列車前部分多走S的距離克服阻力做的功上,考慮到列車開始做勻速運動F=KMg,則有:KMgL=K(M-m)g·s,s=(ML)/(Mm),從而使問題得到解決。
我引導學生通過上述方法進行多方位的發散思維的訓練,使同學們的解題能力有很大的提高,實現了創新能力的升華。
四、運用演