如何培養學生的物理創新思維

徐榜

摘要：物理學是一門觀察、實驗和物理思維相結合的科學；物理學的特點決定了它不僅僅是新技術、新學科、新思維的原動力，而且具有重要的教育和文化價值。物理學是迄今為止發展得最為完善的自然科學學科之一，具有結構嚴謹、理論深奧、方法奇特等特征。物理學始終站在科學前沿，推動技術的進步和創新，極大地影響著社會和經濟的發展。

關鍵詞：問題；批評；實驗；課外活動

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2014）04-0056

物理課程是一門培養和提高學生科學素質、科學思維方法和科學研究能力的重要基礎課程。物理教育是科學素質教育的搖籃，對創造型學生的培養，實現人才培養目標起著重要的作用，因此提高學生的科學素質和培養創造型學生是物理教學的首要任務。物理教學中的觀察和實驗有利于激發學生的好奇心和求知欲，可提供給學生一種具體形象刺激，有利于建立形象思維。物理學科的內容較親近生活、親近社會、親近學生的實際，為學生研究物理問題提供了條件。實踐活動給中學生提供了豐富的感性認識材料，為學生在學習過程中建立概念、認識規律奠定了基礎，學生在實踐活動中鞏固、深化、靈活運用知識，了解自然科學的社會意義。數學是表達物理概念、規律的最簡潔、最準確的語言，用數學公式和圖象表達物理內容，為學生提供了有利的工具。

一、用問題喚醒學生的思維

問題是學生學習的出發點和動力的源泉。沒有問題就沒有探究，沒有問題就沒有學習的動力，問題的出現使學生產生一種需要，產生一種解決問題的渴望，這種渴望就會成為學生學習的動力。例如：在學習《汽化和液化》一節前，可以先布置了一個課下作業，讓學生觀察用水壺燒開水時有哪些現象發生？學生們能提出哪些問題？上課時收集學生們發現的現象及提出的問題。這些問題的提出激發了學生學習的興趣，調動了學生學習的積極性和主動性，學生想知道發生現象的原因，想解決這些問題，產生了一種對新知識的需求，這樣就實現了教師“要學生學”到“學生要學”的轉變。

重視問題的提出就是重視獲得知識的過程。我國教育學家袁振國在《反思科學教育》一書中指出：“中國衡量教育成功的標準是將有問題的學生教得沒有問題全都懂了，所以中國的學生年齡越大，年級越高，問題越少；而美國衡量教育成功的標準是將沒有問題的學生教成有問題，如果學生提出的問題教師都回答不了，那算是非常的成功，所以美國的學生年級越高，越富有創意，越會突發奇想。”學生提出問題的過程，是大腦積極思維的過程，是經過對物理現象的體驗和感悟后提出的疑問。在科學探究的七要素中，首先是提出問題，提出一個問題有時比解決一個問題更重要。有的問題需要留心觀察身邊的現象才能提出來，這有利于培養學生的觀察能力。

二、激發質疑究難，培養思維批判性

質疑即提出疑難問題。激發學生質疑可以集中學生注意力，提高學習興趣；可以啟發思維、發展智力；可以反饋評價，調控教師的教學；也可以引導學生的思考方向，擴大思維廣度，提高思維層次，但更重要的在于可以讓學生學會如何學習、如何思考。正如教育家克萊·P·貝德福特所說：“你一天可以為學生上一課。但是如果你用激發好奇心教他學習，他終生都會不斷地學習”。教學中要積極鼓勵學生質疑究難，學生有了質疑自然就會集中注意力，從而提高學習興趣。對于學生這種不唯書唯師、人云亦云，敢于“挑刺”的良好品質，應給予充分肯定。即使學生的意見有失偏頗，也應先肯定其質疑的勇氣作適當解釋，不要挫傷積極性。

要改進選擇題、是非題的教學。對于選擇題，不公要求選出正確答案，還應對錯誤答案進行分析；對于是非題，不光是簡單地找出對與錯，還要求說明理由，并將錯誤處給予糾正。還可以將學生作業、試卷中的典型錯誤拿出來分析，適當編制改錯題，讓學生接觸一引起反面材料，進行“改錯”練習，也能有效地培養思維的批判性。

三、重視學生分組實驗

這類實驗要嚴格要求學生在實驗過程中遵守預習——實驗（操作）——總結（報告）的規程要讓學生有充分操作和思考的時間。學生分組實驗是培養學生實驗技能的必要的實驗類型。我們將各個實驗歸類為“基本儀器的使用、測定性實驗、驗證性實驗、探索性實驗”四大類，指導好各類實驗的特點和通用的實驗方法。“基本儀器的使用”要能記住基本儀器、儀表和量具的構造、用途和操作規程，掌握操作要領和讀數方法。“測定性實驗”往往是通過測定某些物理量再借助某些物理規律，間接地得到待測的物理量。“驗證性實驗”主要是讓學生學會研究物理規律的兩種科學方法，即由理論到實驗和由觀察、實驗到理論的方法，通常是先測定與規律有關的物理量，然后看一看這些物理量的關系是否符合所要證實的規律。“探索性實驗”又稱研究性實驗，則是對學生進行用實驗歸納法研究未知物理規律的訓練，此類實驗難度較大，在課本中數量較少，我們按照教學大綱所指出的“有條件的學校應發增加探索性實驗的數目”，將一些驗證性實驗改為探索實驗（如牛頓第二定律、玻意耳定律）。增加學生對該類實驗的訓練，同時有利于學生知道重要定律的由來和培養控制實驗條件及設汁實驗的能力。對實驗進行分類指導，有利于使學生摸索到做各類實驗的基本規律，不致于離開教師的指導就不知所措。對于學生分組實驗掌握情況如何，除了進行書面考試外，還進行了單獨實驗操作考試，收到良好的效果。

四、鼓勵獨創，培養思維獨立性

傳統的物理習題中鞏固型、難型習題較多，這類習題對學生掌握基本知識是十分必要的，但不利于培養學生的獨創精神。教學中要注意設計型習題的練習，如按要求設計實驗來證明某一物理規律或測定某個物理量等等。這種設計型習題，對培養學生思維的獨立性有一定幫助。練習中，教師應鼓勵學生發揮自己的聰明才智，對于有創見的想法、獨特的解法，應予以肯定和鼓勵。常常可以看到有些同學一遇問題便急于發問，缺乏獨立思考的習慣和鉆研的毅力；有的則解題缺乏自信，愛對答案。對于前者，教師應僅作提示點撥，啟發學生獨立思考，不馬上作詳細解答；對于后者，則可通過一些解法錯而結果對、解法對而結果形式不同的例子，說明對答案并不可靠，促使其獨立思考。開動腦筋、勤于思考，在實踐中增強獨立思考的能力。

五、開展課外活動

結合課本中的“小實驗”，引導學生利用課外時間通過一些簡單器材和自制儀器獨立完成。如：初中學生學完“浮力”知識后學會制作潛水艇模型，學完“光的反射定律”后制作簡易潛望鏡，學完“安全用電”后學會安裝照明電路，排除照明電路的故障。實踐活動不受教學大綱限制，形式多樣，多渠道開設實踐活動課，將理論與實踐有機地結合起來，在活動中培養學生的科技意識、創造意識、競爭意識和實用意識，對于開發學生智力，豐富學生課余生活，提高學生科學素質和學習興趣都是很有效的。

六、理清思路，培養思維邏輯性

教師應首先注意講課的邏輯性，使學生在潛移默化中得到熏陶。為此，課前應認真備課，列好簡明扼要的提綱，上課板書要清晰，層次應分明，必要時可將思維的邏輯過程作出圖解。例如，在用牛頓運動定律解決力學兩類問題時，即已知受力情況求運動情況，或已知運動情況求受力情況，分析這兩類問題時，要抓住力與運動狀態的緊密聯系，對物體進行正確的受力分析，關鍵找出聯系力與運動的中間橋梁加速度，作出分析問題的簡單流程圖，使解題脈絡清楚，思維過程一目了然。為培養思維邏輯性，要求學生在解題過程中對物理量、解題根據等作扼要的文字說明十分必要。此外，重視物理說理題材的教學，不斷提高學生解答說理題的能力，對培養學生的思維邏輯性也是有好處的。

良好思維習慣的培養還有其他一些方面，筆者能力有限，在日常生活學習中只積累了以上幾點。但要培養學生良好的思維習慣不是一朝一夕就能完成的，必須經過長期的艱苦努力。我們要從學生的實際情況出發，根據物理教學特點，有目的地組織教材、研究教法；通過各種教學手段，有意識地進行培養訓練，堅持不懈、持之以恒，必將會取得很好的效果。

（作者單位：廣西橫縣云表鎮第一初級中學 530306）