徐永建

克服定勢(shì)思維，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

徐永建

福建省福清華僑中學(xué)物理組

新課程改革正逐步將物理教學(xué)引向深入，要求以提高國(guó)民素質(zhì)為宗旨，從把掌握知識(shí)和基本技能作為主要任務(wù)的傳統(tǒng)思路，向以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為重點(diǎn)改變，大膽嘗試有利于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)教育的教學(xué)模式，努力提高全體學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，為他們的終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。該文結(jié)合中學(xué)物理教學(xué)實(shí)踐，提出了培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的若干策略。

定勢(shì)思維 教學(xué)模式 中學(xué)物理

目前，創(chuàng)新能力不足是制約提高我國(guó)國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的主要因素。創(chuàng)新存在于各行各業(yè)之中，而創(chuàng)新人才的培養(yǎng)需要?jiǎng)?chuàng)新教育，創(chuàng)新教育首先需要富有創(chuàng)新意識(shí)的教師，物理教師應(yīng)該認(rèn)識(shí)到物理教學(xué)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，有著其它學(xué)科不可替代的作用。物理教師要改變把掌握知識(shí)和基本技能作為主要任務(wù)的傳統(tǒng)思路，在教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)中更加注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、研究能力和實(shí)踐能力，引導(dǎo)學(xué)生克服固有的定勢(shì)思維障礙，充分地把物理教學(xué)中豐富而深刻的創(chuàng)新教育功能挖掘出來(lái)。

學(xué)生運(yùn)用已經(jīng)掌握的知識(shí)，形成了一套切實(shí)有效的分析和解決問(wèn)題的推理方式和方法，變成固定的思維模式，這種現(xiàn)象叫思維定勢(shì)。思維定勢(shì)具有雙重性，它既有積極的作用，也有消極的作用。從正面說(shuō)，思維定勢(shì)的形成表明學(xué)生不僅掌握了知識(shí)，并且也形成了一定的思維推理能力；從反面說(shuō)，這種思維定勢(shì)對(duì)分析和解決問(wèn)題能力的發(fā)展和提高也具有一定的阻礙作用，這種現(xiàn)象在中學(xué)物理教學(xué)中是很常見(jiàn)的。比如，在物理學(xué)中常用的正負(fù)號(hào)，它可用來(lái)表示矢量的方向，不表示矢量的大?。灰部捎脕?lái)表示標(biāo)量的正負(fù)，如溫度的高低，功的正負(fù)，能量的正負(fù)，電勢(shì)的高低；也可用來(lái)表示物體的性質(zhì)，如透鏡的性質(zhì)，電荷的性質(zhì)等等。而學(xué)生有時(shí)片面理解為表示方向，忘記有的情況下表示性質(zhì)，有的情況下表示大小。再如，學(xué)生學(xué)完高中力學(xué)后，解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的方法主要有三種，一是運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，用來(lái)分析簡(jiǎn)單的勻變速運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題；二是動(dòng)量的觀點(diǎn)，運(yùn)用動(dòng)量定理和動(dòng)量守恒定律分析解決問(wèn)題；三是運(yùn)用功能觀點(diǎn)，運(yùn)用動(dòng)能定理和能量守恒定律分析解決問(wèn)題。事實(shí)上，有許多典型的問(wèn)題用后兩種觀點(diǎn)容易解決的，而學(xué)生由于定勢(shì)思維，往往總是用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和牛頓運(yùn)動(dòng)定律來(lái)分析，這就說(shuō)明這種方法對(duì)動(dòng)量和功能原理知識(shí)的理解和提高產(chǎn)生了阻礙作用。

物理教學(xué)要克服定勢(shì)思維障礙，必須注意運(yùn)用典型的事例加以分析，增強(qiáng)題目的新穎性、靈活性，重在提高對(duì)具體問(wèn)題的分析能力，切實(shí)加強(qiáng)審題能力的培養(yǎng)，使學(xué)生形成正確的分析習(xí)慣和方法，克服想當(dāng)然的按頭腦中的思維套路來(lái)解題的不良習(xí)慣，用一些生動(dòng)的物理實(shí)驗(yàn)或物理現(xiàn)象給學(xué)生以更強(qiáng)烈的刺激，形成鮮明的對(duì)比，使學(xué)生從內(nèi)心認(rèn)識(shí)到原有觀點(diǎn)的錯(cuò)誤，建立新的、正確的觀念。物理教學(xué)應(yīng)該把學(xué)生從過(guò)舊、過(guò)難、過(guò)煩、過(guò)雜的知識(shí)灌輸中解脫出來(lái)，對(duì)學(xué)生多進(jìn)行創(chuàng)造性思維能力和開(kāi)放性思維能力的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生探索未知世界的精神和創(chuàng)新意識(shí)。

1 結(jié)合不同課題，注意教學(xué)方法的轉(zhuǎn)變

在中學(xué)物理教學(xué)中，課堂教學(xué)往往存在教師對(duì)學(xué)生要求太嚴(yán)、太死，課堂氣氛沉悶的現(xiàn)象，教師的教學(xué)在大部分時(shí)間內(nèi)變成了一種“我講、你聽(tīng)”的灌輸式活動(dòng)，學(xué)習(xí)的空間狹窄，甚至一些有不同見(jiàn)解的學(xué)生被認(rèn)為是不夠聽(tīng)話的孩子來(lái)對(duì)待，這樣培養(yǎng)的學(xué)生往往不善于發(fā)表自己的不同意見(jiàn)，對(duì)教師、教科書(shū)不敢質(zhì)疑。學(xué)生的個(gè)性、特長(zhǎng)得不到充分發(fā)展，創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力就得不到很好地培養(yǎng)。所以，教師在教學(xué)過(guò)程中一定要改變觀念，教學(xué)中多采用啟發(fā)式、討論式、探索式的教學(xué)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)重心向知識(shí)的形成過(guò)程和問(wèn)題的解決過(guò)程轉(zhuǎn)移，不但讓學(xué)生知道是什么？還要讓學(xué)生知道為什么？怎么辦？給學(xué)生提供一種寬松、易入佳境的教學(xué)氛圍，讓學(xué)生的思維盡最大的可能在知識(shí)的橫向、縱向、深度上發(fā)展，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中學(xué)會(huì)的不僅僅是一些結(jié)論和知識(shí)點(diǎn)，更應(yīng)該學(xué)會(huì)用學(xué)到的知識(shí)、方法去解決一些實(shí)際問(wèn)題。

例如，在高中物理《單擺》的教學(xué)中，教師可以將課本的演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為學(xué)生分組的探索性試驗(yàn)來(lái)處理。（1）通過(guò)學(xué)生自行組裝單擺、完成試驗(yàn)過(guò)程鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，在這個(gè)過(guò)程中教師可以設(shè)疑：?jiǎn)螖[擺動(dòng)過(guò)程中擺球做什么運(yùn)動(dòng)？不少學(xué)生會(huì)立即回答：在平衡位置兩側(cè)運(yùn)動(dòng)。（2）教師要進(jìn)一步設(shè)問(wèn)：?jiǎn)螖[的振動(dòng)是簡(jiǎn)諧振動(dòng)嗎？從而引起學(xué)生的求知欲，當(dāng)學(xué)生通過(guò)積極思考、討論后，教師及時(shí)點(diǎn)撥學(xué)生回顧物體做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的條件。使學(xué)生懂得從受力分析的角度判斷單擺在振動(dòng)過(guò)程中擺球的受力情況和回復(fù)力的特點(diǎn)。（3）對(duì)于單擺振動(dòng)的周期，可以通過(guò)設(shè)疑：決定單擺的周期的因素是哪些？由學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行探索。實(shí)踐表明，學(xué)生參與探索的熱情很高，學(xué)生通過(guò)動(dòng)腦動(dòng)手，研究單擺的周期與擺長(zhǎng)、振幅、擺球質(zhì)量、重力加速度等的關(guān)系，大部分學(xué)生都能取得成功并收獲成功的喜悅。這樣的“啟發(fā)—探究式”教學(xué)方法比單純給出單擺的周期公式，然后進(jìn)行習(xí)題訓(xùn)練在教學(xué)效果上要好得多，前者可以增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力和信心，激發(fā)求知欲望，有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2 培養(yǎng)創(chuàng)造性思維是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的要求

創(chuàng)新能力的核心是創(chuàng)造性思維，創(chuàng)造性思維是指在創(chuàng)新意識(shí)的推動(dòng)下，把頭腦中已有的信息重新組合，產(chǎn)生出具有進(jìn)步意識(shí)的新發(fā)現(xiàn)或新思想的一種思維方式。在教學(xué)過(guò)程中要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，可從以下幾個(gè)方面著手：

2.1 鼓勵(lì)學(xué)生質(zhì)疑，大膽提出設(shè)想

敢于、善于質(zhì)疑是探索知識(shí)的開(kāi)始，是創(chuàng)造性思維的起點(diǎn)?！皩W(xué)始于思，思始于疑”。教學(xué)中學(xué)生質(zhì)疑，提出自己的看法，可以促進(jìn)其思維能力的發(fā)展，教師要對(duì)敢于提問(wèn)的學(xué)生給予充分鼓勵(lì)，并展開(kāi)討論，培養(yǎng)他們勤于思考、勇于提問(wèn)的習(xí)慣。例如，在學(xué)生學(xué)習(xí)《宇宙速度、人造地球衛(wèi)星》之后，許多同學(xué)對(duì)近地衛(wèi)星比地球同步衛(wèi)星運(yùn)行的速度要大得多心存疑慮。教師要及時(shí)對(duì)這個(gè)問(wèn)題提出質(zhì)疑的同學(xué)給予表?yè)P(yáng)、肯定，然后引導(dǎo)學(xué)生思考：“在地球表面發(fā)射速度大的物體發(fā)射后繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的環(huán)繞速度也一定大嗎？”在學(xué)生充分討論后，再?gòu)哪芰康慕嵌日f(shuō)明“同一顆衛(wèi)星在地球同步軌道上運(yùn)行時(shí)盡管速度較小，動(dòng)能較小，但總能量（動(dòng)能和勢(shì)能的總和）較大。因此，發(fā)射地球同步衛(wèi)星比近地衛(wèi)星所需要的初動(dòng)能要大得多，發(fā)射時(shí)也困難得多?！蓖ㄟ^(guò)分析推理，學(xué)生就能將衛(wèi)星在地面上的發(fā)射速度和在軌道上的運(yùn)行速度區(qū)別開(kāi)來(lái)。又如，學(xué)生在學(xué)習(xí)電磁波的知識(shí)時(shí)往往會(huì)問(wèn)：“電磁波能在真空中傳播，而機(jī)械波為什么就不能在真空中傳播？”，對(duì)學(xué)生的提問(wèn)，教師均要給予鼓勵(lì)，然后引導(dǎo)同學(xué)們從電磁波傳播的特點(diǎn)和機(jī)械波傳播的特點(diǎn)不同來(lái)分析。即“電磁波向外傳播的電磁場(chǎng)，它是通過(guò)電、磁場(chǎng)相互激發(fā)傳播出去的，而電磁場(chǎng)本身就是物質(zhì)，它不需要其他媒質(zhì)就可以傳播，而機(jī)械波傳播的是振動(dòng)這個(gè)運(yùn)動(dòng)形式，而運(yùn)動(dòng)形式的表現(xiàn)需要借助物質(zhì)。只有物質(zhì)才能表現(xiàn)出運(yùn)動(dòng)形式。因此，機(jī)械波需要媒質(zhì)且通過(guò)媒質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)間相互作用，才能把運(yùn)動(dòng)形式向外傳播”，學(xué)生頓悟。

2.2 留出思維空間，培養(yǎng)創(chuàng)新精神

在教學(xué)過(guò)程中，教師對(duì)物理問(wèn)題的闡述不要輕易地直接下結(jié)論，而要適時(shí)地有意地留下一些“懸念”，以便給學(xué)生留出思維空間，讓他們運(yùn)用已學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)對(duì)遇到的問(wèn)題進(jìn)行分析、猜測(cè)、論證，鼓勵(lì)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)、探索、研究。例如，實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，在講清實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上，可以讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，擬定實(shí)驗(yàn)步驟，可讓學(xué)生討論有沒(méi)有可替代的儀器和實(shí)驗(yàn)方法。比如，在電學(xué)中要測(cè)定未知電阻的阻值R，實(shí)驗(yàn)的方案有各種各樣，教師在講清原理后，騰出思維空間，由學(xué)生根據(jù)自己的思路，自行選擇實(shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)器材，自己擬定實(shí)驗(yàn)步驟，而不是按部就班地“模仿”實(shí)驗(yàn)過(guò)程。實(shí)踐證明，學(xué)生通過(guò)參與這種發(fā)散性思維的探究活動(dòng)，樹(shù)立了戰(zhàn)勝困難、接受挑戰(zhàn)的信心，激發(fā)了他們創(chuàng)造性思維的形成。近幾年來(lái)，高考的實(shí)驗(yàn)命題改變了過(guò)去主要考察教科書(shū)上原汁原味實(shí)驗(yàn)的情況，正朝著考察學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，選擇應(yīng)用實(shí)驗(yàn)器材，靈活變通，達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡哪芰Γ瑢?duì)學(xué)生應(yīng)具備的創(chuàng)造性思維能力要求逐步增強(qiáng)。

2.3 改變教育觀念，理論聯(lián)系實(shí)際

新課程改革吹響了教育改革的號(hào)角，物理教學(xué)改革應(yīng)走在其它學(xué)科的前列，物理教師要從知識(shí)型封閉的教學(xué)轉(zhuǎn)向創(chuàng)新型開(kāi)放的教學(xué)，進(jìn)一步改變教育觀念，不斷提高自身的綜合素質(zhì)，多進(jìn)行物理知識(shí)在現(xiàn)代生活、社會(huì)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)上的應(yīng)用研究和探索，針對(duì)物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科特點(diǎn)，加強(qiáng)理論聯(lián)系實(shí)際，在課堂和課外的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐中提高學(xué)生的觀察能力和動(dòng)手能力，增強(qiáng)他們分析和解決問(wèn)題的能力，通過(guò)實(shí)踐活動(dòng)，反過(guò)來(lái)加深了對(duì)物理概念和規(guī)律的理解。例如，舉辦物理科學(xué)技術(shù)講座，舉行物理知識(shí)競(jìng)賽，物理游園活動(dòng)，進(jìn)行物理小制作比賽等。使學(xué)生崇尚文明，相信科學(xué)，教師指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行小發(fā)明創(chuàng)造，撰寫科技小論文，組織科學(xué)辯論會(huì)，組織進(jìn)行社會(huì)調(diào)查活動(dòng)，通過(guò)這些活動(dòng)鍛煉了學(xué)生收集信息、處理信息的能力，促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，物理教師在物理教學(xué)中大膽嘗試有利于學(xué)生科學(xué)素質(zhì)教育的教學(xué)模式，注重學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)，努力促進(jìn)高中研究性學(xué)習(xí)活動(dòng)的開(kāi)展，提高全體學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，促使學(xué)生提高科學(xué)素質(zhì)，為他們的終身學(xué)習(xí)奠定有力的基礎(chǔ)。

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