物理教學(xué)中的創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)

一、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)

教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生濃厚的興趣，是提高教學(xué)效果、優(yōu)化課堂結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵。在引言課和每章節(jié)開(kāi)始時(shí)，筆者為了激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，會(huì)設(shè)計(jì)一些奇異的現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)、事例和故事，如“吹不開(kāi)的紙片”“燒不死的魚(yú)”“阿基米德稱地球”等，把學(xué)生帶入一個(gè)美妙的世界，使學(xué)生由驚奇而產(chǎn)生困惑，由困惑而產(chǎn)生急于求解的心態(tài)，以達(dá)到激發(fā)學(xué)生好奇心和強(qiáng)烈求知欲的目的。

在教學(xué)過(guò)程中，教師還可提出一些發(fā)人深省、耐人尋味的問(wèn)題。如“如果聲音的速度變成0.1米/秒，會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？如果沒(méi)有重力和摩擦力，世界將會(huì)變成什么樣子？”另外，對(duì)學(xué)生已了解的知識(shí)，再另辟蹊徑，提出新的問(wèn)題，如在學(xué)過(guò)電流表的使用方法后，教師可以問(wèn)學(xué)生：“如果不遵循這些方法，會(huì)有什么結(jié)果？”這樣，不但能滿足學(xué)生的求知欲，還能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

二、滲透類比法，培養(yǎng)創(chuàng)新思維

在物理課堂中恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用類比法，可以激發(fā)學(xué)生思考，體驗(yàn)物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程，了解物理學(xué)的研究方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，構(gòu)建物理教學(xué)的新模式。

類比法是人們根據(jù)兩個(gè)對(duì)象之間在某些方面的相同或相似之處，推論出它們?cè)谄渌矫嬉部赡芟嗤蛳嗨频囊环N認(rèn)識(shí)事物的思維方法，它不是簡(jiǎn)單的模仿，而是富有創(chuàng)新性的思維方法。其使用過(guò)程是選擇兩個(gè)對(duì)象或事物（可以是同類或異類），并對(duì)比它們某些相同或相似的地方，從異中求同，或同中見(jiàn)異，從而產(chǎn)生新的知識(shí)，或得到創(chuàng)造性的成果。因此，類比法是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的一種思維方法，它在人們認(rèn)識(shí)世界和改造世界的活動(dòng)中具有重要的意義。常用的類比法有直接類比法、象征類比法、因果類比法、對(duì)稱類比法、綜合類比法等。

直接類比法是指從自然界或者人為的成果中，直接尋找出與未知事物或理論相關(guān)的東西，進(jìn)行類比，得到新的事物或理論。在物理研究中，利用直接類比法產(chǎn)生的理論隨處可見(jiàn)，如在光學(xué)領(lǐng)域中，惠更斯提出的光的波動(dòng)說(shuō)，就是在與水的波動(dòng)、聲的波動(dòng)類比中發(fā)現(xiàn)的；在電學(xué)領(lǐng)域中，歐姆將其對(duì)電的研究和傅立葉關(guān)于熱的研究加以類比，建立了歐姆定律；在現(xiàn)代物理領(lǐng)域中，德布羅意從光的波粒二象性類比中得出微觀粒子的二象性原理。在教學(xué)中，我們可以把這種用直接類比法產(chǎn)生理論的過(guò)程展現(xiàn)給學(xué)生。

在物理教學(xué)的實(shí)踐中，利用類比法獲取新知識(shí)或使知識(shí)系統(tǒng)化的例子更是數(shù)不勝數(shù)。通過(guò)“電壓”與“水壓”的類比，可以說(shuō)明電壓的作用；通過(guò)“柱狀容器”與“電容器”的類比，可以說(shuō)明電容的定義；通過(guò)“重力場(chǎng)”和“勻強(qiáng)電場(chǎng)”的類比，可以解決一些比較抽象的問(wèn)題。

例1：如圖1所示，圓O在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，場(chǎng)強(qiáng)方向與圓O所在的平面平行，帶正電的微粒以相同的初動(dòng)能沿著各個(gè)方向從A點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域中，只在電場(chǎng)力作用下運(yùn)動(dòng)，從圓周上不同點(diǎn)離開(kāi)圓形區(qū)域。其中，從C點(diǎn)離開(kāi)圓形區(qū)域的帶電微粒的動(dòng)能最大。圖中O是圓心，AB是圓的直徑，AC是與AB成α角的弦，則勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向?yàn)?

A.沿AB方向 B.沿AC方向 C.沿OC方向D.沿BC方向

解析：由于不確定題目中帶正電的微粒的初速度方向，因此這個(gè)題目只能從功能關(guān)系入手分析。C點(diǎn)的動(dòng)能最大，說(shuō)明C點(diǎn)的電勢(shì)能最小。如果要使C點(diǎn)的電勢(shì)能最小，結(jié)合電勢(shì)能沿電場(chǎng)線方向降低的結(jié)論，可以推出勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向就只能沿OC方向，故答案選C。

由于電場(chǎng)比較抽象，上述分析可能還有部分同學(xué)不理解。如果將題目中的勻強(qiáng)電場(chǎng)換成重力場(chǎng)，一個(gè)物體以相同的初動(dòng)能沿著各個(gè)方向從A點(diǎn)進(jìn)入圓形區(qū)域中，只在重力作用下運(yùn)動(dòng)，從圓周上不同點(diǎn)離開(kāi)圓形區(qū)域，其中從C點(diǎn)離開(kāi)圓形區(qū)域的帶電微粒的動(dòng)能最大，通過(guò)勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化，我們就比較容易判斷重力的方向?yàn)镺C方向。通過(guò)直接類比法，既解決了問(wèn)題，又加深了學(xué)生對(duì)電場(chǎng)能性質(zhì)的理解。

三、營(yíng)造創(chuàng)新的氛圍

好奇心、想象力、敢于冒險(xiǎn)、敢于向權(quán)威挑戰(zhàn)等心理傾向是創(chuàng)新意識(shí)的表現(xiàn)。要不斷地創(chuàng)新，首先就要有不斷創(chuàng)新的愿望和需求，有了不斷創(chuàng)新的愿望，才能進(jìn)行有意識(shí)的創(chuàng)新活動(dòng)。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)已知的事物產(chǎn)生懷疑，進(jìn)行深入思考，對(duì)求知的事物進(jìn)行探索，營(yíng)造創(chuàng)新的氛圍，引導(dǎo)學(xué)生推陳出新。

要想營(yíng)造創(chuàng)新的課堂氛圍，教師就要做到：①帶著積極、樂(lè)觀、肯定的心態(tài)看待學(xué)生的思維，積極評(píng)價(jià)學(xué)生的思維成果；②始終堅(jiān)信“青出于藍(lán)，勝于藍(lán)”，學(xué)生的思維沒(méi)有定性，從某種意義上說(shuō)，他們的思維具有更多的發(fā)展空間與潛力；③建立一種平等、信任、相互尊重的師生關(guān)系，創(chuàng)設(shè)民主、和諧的課堂環(huán)境。教師要尊重學(xué)生的個(gè)性，讓他們充分展現(xiàn)自我；④創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。

四、合理運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)手段，推動(dòng)高中物理新課程改革

1.運(yùn)用現(xiàn)代教育技術(shù)，整合物理課程內(nèi)容，使教學(xué)“活”起來(lái)

學(xué)生覺(jué)得物理枯燥乏味、神秘難懂，主要原因就在于物理教學(xué)脫離了實(shí)際。其實(shí)，物理本身是一門與生活緊密聯(lián)系的學(xué)科，它具有較強(qiáng)的抽象性，僅憑傳統(tǒng)的教學(xué)方式難以取得明顯的教學(xué)效果。將現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)融入高中物理的教學(xué)中，不僅能充分利用各種信息資源，創(chuàng)設(shè)出多種教學(xué)情境，而且還能有效地促進(jìn)高中物理的教學(xué)。

2.應(yīng)用多媒體課件，充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用

多媒體課件可以把視聽(tīng)功能與交互功能結(jié)合起來(lái)，產(chǎn)生出一種新的圖文并茂、豐富多彩的人機(jī)交互方式。在這種交互式的學(xué)習(xí)環(huán)境中，學(xué)生可以按照自己的學(xué)習(xí)基礎(chǔ)和興趣，來(lái)選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容和適合自己水平的練習(xí)，也可以選擇不同的教學(xué)模式。

3.應(yīng)用多媒體課件，展現(xiàn)物理過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力

多媒體課件的制作，可以為課堂教學(xué)提供豐富、生動(dòng)的情境，可以生動(dòng)地展現(xiàn)復(fù)雜的物理過(guò)程，讓學(xué)生通過(guò)觀察、聯(lián)想和想象去理解動(dòng)態(tài)的物理過(guò)程，形象地建立相應(yīng)的物理過(guò)程圖景。這樣，一方面，能使學(xué)生利用原有的知識(shí)結(jié)構(gòu)、經(jīng)驗(yàn)去同化和吸收所學(xué)知識(shí)，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)意義上的建構(gòu)；另一方面，又能培養(yǎng)學(xué)生的形象思維能力，更有利于學(xué)生產(chǎn)生靈感。

4.應(yīng)用多媒體課件分析圖景，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力

在課堂教學(xué)中，將現(xiàn)代教育技術(shù)作為顯示工具，可以節(jié)省大量的板書(shū)時(shí)間，使學(xué)生有充足的時(shí)間去分析和理解重點(diǎn)知識(shí)，同時(shí)留給學(xué)生更多的時(shí)間進(jìn)行自主學(xué)習(xí)和合作探究，從而改變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，推動(dòng)新課程的改革。

5.利用視頻，展示物理情境

由于受到時(shí)間和空間的制約，許多生動(dòng)的物理現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)無(wú)法在課堂內(nèi)完成。這時(shí)，教師就可以借助視頻錄像，讓學(xué)生猶如身臨其境，自然取得很好的教學(xué)效果。

6.運(yùn)用多媒體課件模擬學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)

在高中物理課堂中，有很多實(shí)驗(yàn)由于受到常規(guī)實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)材料等條件的限制，實(shí)驗(yàn)效果往往不盡如人意。通過(guò)多媒體技術(shù)模擬一些重要的、在目前條件下難以完成的實(shí)驗(yàn)，可以彌補(bǔ)常規(guī)實(shí)驗(yàn)的不足，提高實(shí)驗(yàn)的演示效果。

實(shí)踐告訴我們，現(xiàn)代教育技術(shù)作為一種輔助的教學(xué)手段，必須與傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)、教學(xué)課程的資源有機(jī)地整合起來(lái)，尋找出現(xiàn)教育技術(shù)與物理教學(xué)的最好結(jié)合點(diǎn)，才能充分發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高物理課堂的教學(xué)效果，才能不斷推動(dòng)新課程的改革。

（作者單位：江西省南昌市鐵路第一中學(xué)）