高中物理教學中學生創造力培養初探

【摘 要】在高中教學活動過程中，一個非常重要的環節就是注重對學生創造力的培養，這種培養可以使學生在學習中獲得一種可持續發展的能力。創造力的培養是教學的永恒課題，教學中我們采取多種手段，師生間密切配合，圍繞創造力培養這一紅線貫穿課堂教學的始終；依據物理學科特點和中學生的心理特點，研究認為主要應從創新精神和創造思維能力培養兩個方面來培養學生的創造力，通過教學實踐，我們取得了學生創造力培養的良好效果。在物理教學中，學生的創造力表現在發現和提出問題、解決問題等，其創造性思維過程也就是發現問題和創造性地解決問題的思維過程。

【關鍵詞】創新；發散思維能力；探究性學習；思維的遷移性訓練

知識經濟已見端倪，知識經濟的發展主要依靠新的發現、發明和創新，其核心在于創新。而創新的主體是人，創新人才培養的基礎在于基礎教育。中學物理教學與其它學科教學共同承擔培養創新人才的重任，它不僅要依據物理學科的特點，學生的心理特點，使學生掌握物理知識，形成物理觀念，通曉科學方法，而且更應采取各種有效教學手段大力培養學生創造力。創造力作為人類的一種普遍的心理能力，它是人類智力因素與非智力因素高度協同活動的表現。根據創造力從萌發到形成的動態過程，可將創造力劃分為類創造力、潛創造力、真創造力三種層次。類創造力是創造力的雛形，不能產生創造性結果，如幻想、憧憬等，常被視為創造力的準備層次。潛創造力產生一種對本人來說是新穎、獨特的，但已為人類發現或發明過的成果。兒童、中小學生的創造力主要體現在這兩個層次上，培養學生的創造力實際上是培養學生的類創造力、潛創造力。結合本人的教學實踐，現從以下幾個方面和同仁共同探討。

一、培養學生的創新精神

創新精神是創造力的前提和保證。培養創新精神就是要培養學生創新思維的主動性和自覺性，要結合教學內容引發學生對大自然的好奇心，激發學生對科學探索活動的濃厚興趣。鼓勵學生標新立異，大膽提出疑問，敢于與眾不同，能堅持自己的觀點，主動驗證自己的想法，勇于克服困難，在結果不明朗時對自己有信心，深入思考而不隨聲附和。因此在物理教學中要充分體現教師主導，學生主體的作用，讓每個學生參與教學全過程，在參與過程中培養學生的創新精神。

1.讓學生親身體驗物理概念、規律建立的科學求索過程

任何一個科學概念、規律，從開始研究到最終被確認，都有一個艱苦的研究過程。物理教學中，要讓學生深切體會科學結論形成過程中的艱苦的去偽存真、去粗取精的揚棄過程以及在這一過程中可能存在的無奈、迷惘、思辨驗證。依據我校現有條件——多媒體進了每個教室，對于重點概念和規律，應該運用物理學史，引導學生較詳盡地了解它們的建立過程。中學物理教材提到的科學家達七十多位，我們把這些科學家奮發探索、鍥而不舍得出概念和規律的主要過程用自制的多媒體課件及時在課堂上充分展示。這是激勵學生創新精神的寶貴財富。教學方法上，適當使用探究式教學，教師創造條件，營造科學探究的氛圍，讓學生經歷模擬的科學探究過程。在這一過程中，不過份重視探究的結果，突出創新思維的過程。在充分了解全體學生的探究過程后，教師最后用幻燈片把簡要的探究過程充分展示，使學生內化科學探究過程，同時讓學生獲得探究中的成功感，提高他們對問題探究的興趣。

2.改進物理實驗教學方法，培養學生的探索精神

許多概念和規律是在物理實驗的基礎上，通過各種思維活動得出的。因此認真做好實驗，改進實驗教學方法，對于培養學生探究精神具有重要意義。對于演示實驗，教師應設法創造條件，力求增大實驗的可見度。對于部分增大可見度較困難的實驗，做完實驗后可再一次利用多媒體課件的快放、慢放、倒放、放大等多種功能，充分展示實驗全過程。把部分演示實驗或分組實驗改成設計性實驗。設計性實驗是學生創造性思維和創新精神的體現，教師要注意引導，使學生感到有探索的價值和設計的必要，并根據學生的心理特點和知識情況，引發他們的興趣，且逐步提高設計水平。如在高一下學期的研究性學習中，給出題目：“用多種方法研究兩材料間的動摩擦因素，并說明方法的可行性。”根據學生的研究設計，設立星級設計師稱號。同時最后把學生設計出的所有方案在多媒體上展示出來，指出各自的成功和不足之處，讓他們嘗到成功的喜悅，培養探索精神。

3.培養學生強烈的好奇心和求知欲，鼓勵學生標新立異

物理教學中，注意聯系學生的生活實際，根據教學內容及學生的年齡特征，創設問題情境，引發直接動機，誘發間接動機。如生活釋題引發好奇，科學猜想激發好奇，質疑爭論觸發好奇，奇妙實驗刺激好奇，尖端科學點燃好奇，只要激發了學生的好奇心，就獲得了學生探索的驅動力，將帶來一連串的思維活動，如果教師能及時鼓勵才引導，這種思維活動必將深入和持久，從而培養學生的創新精神。如學習了摩擦定律，要求學生只用一把卷尺測量一堆沙粒間的動摩擦因素，用一根帶彈簧的圓珠筆測桌面的動摩擦因素。鼓勵學生標新立異。培養學生善于提出多種新的探索或解決問題的新途徑，以獲得突破，它既可以是從相同事物中尋找不同點和差異點，又可以在不同事物的聯系間發現問題，能夠從中敏銳地、流暢地提出獨創性的見解。培養學生善于從正面、逆向、縱向、橫向等多種角度分析問題，從而提出解決問題的最佳方案。

二、培養學生的創造性思維能力

人類的智力因素是創造力的基礎，創造性思維能力的培養是創造力培養的核心，在高中物理教學中實施培養學生創造性思維的理論構思可用下圖簡單表述：

創造性思維培養的訓練方法可歸結為：①發散思維能力訓練；②遷移思維能力訓練；③逆向思維能力訓練；④重新組合能力訓練。而實施這些訓練途徑的保障是：①探究性課堂教學；②創造型課堂教學的氛圍。

1.訓練發散思維

創造性思維包括發散性思維和集中性思維兩種方式，依據發散思維“動態性、流暢性、變通性、獨創性”的特征，其培養途徑有能上能下四個方面：

①借助問題拓展，啟發動態性思維。動態性思維就是用運動、變化、聯系的觀點思考問題，進行“由此及彼”和“由表及里”的聯想，而拓展就是將物理問題適當地變換情境，用于啟發學生動態性思維。物理問題的拓展一般有如下三種方式：一是形似質同的拓展；二是形異質同的拓展；三是形似質異的拓展。運用動態性思維來領會研究物理問題，能更好地把握事物的本質，明確相關內容的變化。

②借助變換敘述，啟導流暢性思維。變換敘述就是在學生初步掌握某一概念或規律后，教師引導學生變換概念、規律的敘述方式，促使學生從不同角度來理解概念、規律用于啟導學生的流暢性思維。如：加速度可變換敘述為：

是體現力對物體作用效果的物理量

加速度

是描述物體運動狀態變化快慢的物理量

經常引導學生對概念和規律作如上述各種變換敘述理解，深入理解概念、規律，使學生運用概念解決問題得心應手，思維流暢。

③借助開放內容，啟動變通性思維。思維變通性要求思維變化多端，舉一反三，觸類旁道，多角度多方位思考問題。常見的如：圍繞一個待解決的物理問題，盡可能地讓學生設想多種方法來解決——一題多解。從一個問題出發讓學生進行討論與思考；這個問題還可變化嗎？與這個問題相類似的問題有哪些——一題多變。利用這些方式是幫助學生多角度、多層次認識事物，養成多向性思維習慣的好途徑。而精心設置一些開放性的教學內容，更是啟動變通性思維的良好措施。如利用你學過的知識，你能設計出哪幾種測定重力加速度的方法？這類問題答案很多，教師要引導學生進行討論、辨析，使學生之、師生之間互相補充通過信息的交換、反饋及調整，啟動變通性思維。

④借助習題變拓，啟迪獨創性思維。教師有意將物理習題變更拓寬是培養學生動態性、變通性思維的一種創造教學方法，同時教師引導學生對物理習題變更拓寬，由于每人都按自己的思路對新異和困難的刺激提出決策，往往會體現出思維的獨創性。

2.訓練思維的遷移性

思維的遷移性訓練有概念教學中的遷移、規律教學中的遷移、實驗教學中的遷移、習題教學中的遷移。

以概念教學的遷移能力培養為例，概念的獲得可由下圖表示：

新概念的獲得一般是對大量的同類物理現象概括、抽象出共同屬性或本質屬性，但也可從另外三種渠道獲得：①從相似概念中通過水平遷移獲得。如學習了萬有引力的概念后可遷移到庫侖力的概念，學習了電場概念可遷移到磁場概念。②從異位概念中通過垂直遷移而獲得。如在力的教學中，力和重力、彈力、摩擦力、電場力、磁場力之間存在包容關系。在學習了力的概念后，學生明確了力是物體對物體的作用，而不同的力無非是引起作用的原因不一樣，傳遞力的形式不一樣。各種形式的力的概念學習后，有助于學生加深對“力”的認識，而“力”概念認識的加深有助于學生對新的形成某些具體力的學習。課堂教學中我們要隨時這種概念教學的遷移。如習題教學中的遷移：

（1）“靜動題”的遷移，很多學生由于學習中只重結論，不求方法，一旦題設條件有變，就產生思維障礙，不利于創造力的培養，所以在教學中經常分析、解決“靜動題”，提高學生的遷移能力。

（2）從正向思維到逆向思維遷移。汽車剎車，作勻減速運動，這是正向思維。如果逆向思維，汽車剎車可當作初速度為零的勻加速運動，電學練習也如此，長期練習，逐步提高學生遷移能力。

（3）由力學到電學遷移。運動物體受到一個與運動方向一致的合外力，它的大小逐漸減小，加速度逐漸減小，而速度在不斷增大，當加速度為零時，物體的速度達到最大值V1，這時物體將以V2做勻速直線運動。這種變加速物理模型問題，源于力學，也可用于電學、熱學……經常練習，遷移能力和靈活應用知識的能力就隨著培養起來。

例：一無限長U形導體框架，寬為L，框架與豎直面交角θ=60，其電阻可以忽略不計，設勻強磁場與U形框架的平面垂直，磁感應強度為B，今有一條形導體ab，其質量為m，有效電阻為R，且豎直跨放在U形框上，求導體ab下滑的最大速度V1。

總之，在習題教學中通過多種方式用典型例題橫向拓寬，縱向延伸，并注意用多媒體手段動態顯示遷移習題的相似點或效果一樣的部分，加強知識間的聯系，形成動態認知結構，培養學生的遷移能力。

關于思維的逆向性的訓練等，限于篇幅，在此不再一一列舉。我們經過兩年創造力的培養研究實驗，效果良好。在創造性思維能力的表現上，實驗班和對比班在學習動量一章中，試驗班平均每個同學提出問題2.95次/人，對比班1.03次/人，提出問題的質量對比班所提問題絕大部分為練習冊或資料上的習題，而實驗班除習題外，主要涉及一些對概念和規律及一些日常現象的質疑，問題的涉及而廣，質量也較好。同時在上課時我們明顯感到實驗班思維更活躍。解題中，學生能一起分解，同學之間、師生之間常會討論最優解法。在知識整理中，實驗班同學整理的知識條理性較強，更具個人特色，有個人的創新。既有陳述性知識的整理，又有思維方法、解決方法等程序性知識的整理。研究性學習中，實驗班解決問題的方案多，在我校舉行的創新節上，幾個實驗班取得全年級前幾名。

【參考文獻】

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[2]聞全鐸主編.《物理教學論》廣西教育出版社

[3]張太高.《在物理規律課堂教學中過程中如何培養學生的創新精神》

[4]王棣生主編.《中學物理創新教育·思維訓練方案》

[5]曹寶龍.《培養學生能力是教學的永恒》

[6]彭坤明.《創新與教育》

[7]黎小芳碩士論文.《高中生物理創新思維的培養研究》

【作者簡介】

黎小芳，男，物理高級教師，新余市骨干教師，全國百強重點中學-江西省新余市一中高三年級主任，研究生學歷，擔任重點班主任近二十年，主要研究方向：高中生物理創新思維能力培養。