物理課堂學生發散思維探討論文

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摘要：來教育應培養造就一批高素質的具有創新能力的人才。創新人才首先要具有創新思維。創新能力是一種最高級的能力,主要由創新思維和創新想象所組成。

創新過程,從思維的角度來說,也就是創新思維過程,什么是創新思維呢?是指個人在頭腦中發現事物之間的新關系,新聯系或新答案,用以組織某種活動或解決某種問題的思維過程。它要求個人在已有的知識、經驗基礎上,重新組合產生新的前所未有的思維結果,并創造出新穎的具有社會價值的產物。因此,它是智力高度發展的表現。而傳統教育制度的弊端主要在傳授知識時采用灌輸式,忽略了學生的興趣和好奇心,忽略了學生創新思維的培養。創新思維這種形式在物理思維中占舉足輕重的地位。本文就對物理教學中學生創新思維培養談一點體會。

一、好奇心和興趣是創新思維的驅動力

蘇霍姆林斯基說:“教學和教育的技巧和藝術就在于,要使每一個兒童的力量和可能性發揮出來,使他們享受到腦力勞動中成功的樂趣”。求知欲,也叫學習興趣,是力求探索,認識客觀世界,渴望獲得科學知識不斷追求真理。求知欲作為內在力量促使人致力于從各個方面去認識對象,了解對象產生的原因,找出規律性的東西,它是活動動機最現實最活躍的因素。培養創新思維的關鍵,首先在于是否激發起學生強烈的求知欲望。

1、問號像一把鑰匙,打開了一扇又一扇求知的大門。

問號更像種子,在未知的原野上開出一朵又一朵創造之花。如在“牛頓第一定律”教學開始時,教師將一塊黑板擦輕輕用手在講臺上推動,問學生:“黑板擦為什么會運動?”學生答:“因為它受到力的作用”;馬上停止推動,黑板擦靜止下來,又問學生:“黑板擦為什么停止了運動?”學生答:“因為它沒有受到推力的作用;”再問:“空中飛行的子彈是否受到推力的作用?它為什么能繼續飛行呢”……這樣通過步步設疑,牢牢抓住學生的思維,激起學生知慧的火花。

又如講“重力”這一節時,提問一:什么叫力?力的作用效果是什么?提問二:手推鉛球,鉛球離開手后,在空中運動過程受到向前的推力、重力和空氣阻力等,這種說法對嗎?為什么?提問三:豎直向上拋出的一小球,速度越來越小,這主要是受到空氣的阻力,這種說法對嗎?為什么?提問一是復習以前的力學知識,提問二是制造懸念。引導學生注意常犯錯誤:“受到向前的推力”,為以后的物體受力分析和牛頓運動定律理解打下基礎;提問三啟發學生直覺思維。通過設疑引入課題,創設情景,制造懸念,啟發學生創造思維。從激發學生學習物理的好奇心和興趣來說,真是一石激起千層浪,使學生整個身心都投入到解決一個又一個問號的情景中,層層迭進,波瀾起伏,體會成功的喜悅,激起學生迸發出創造的火花。

2、設計概念沖突情景,激發學生學習興趣

布魯納的理論認為:人們同周圍世界的相互作用,都涉及對現有類別有關的刺激輸入進行分類,如果刺激輸入與人們已有的類別全然無關,那么它們是不能被加工的。即使剛學物理的學生,頭腦中對物理問題的了解不是空白的,而是早已印上了千奇百怪的東西。這些“前科學概念”中當然包含了理解和誤解。這時就需要教師精心設計與該知識有關的實驗和教學教案,引導學生進行仔細觀察、分析、比較,透過種種非本質的表象,看清實質性的問題。如關于浮力的問題,學生早已知道浸在水中的物體要受到浮力,但常常認為木塊浮在水面是由于木塊受到浮力大,而鐵塊沉入水中是由于沒有受到浮力或受到浮力小,這些似是而非的概念常給正確概念的建立和鞏固造成許多困難。但如果我們在教學設計時恰如其分地利用學生在這些司空見怪的問題上的似是而非之處,出其不意地在他們面前展開一幅新畫面。比如,針對上述學生對物體浮沉的錯誤認識,設計一個小實驗,測出漂浮在水面的木塊所受的浮力小于沉入水中鐵塊的浮力大小。這一情景與學生頭腦中原有概念沖突的矛盾,將會激起他們在自然界奧秘面前的驚奇感,促使他們主動思考,探究一個“為什么”的答案,從而產生濃厚的學習興趣。

善于利用,巧妙設計,就可以變不利為有利。又如提出:人離鏡越遠,像看起來就變大。是不是距離變化了,鏡中的像大小也變化了呢?這個結論顯然與正確的平面鏡成像規律是矛盾的,但這是學生頭腦中的“前科學概念”。這時請學生用兩支等大的蠟燭做平面鏡成像實驗,發現象和物等大,原來的觀念就站不穩腳跟,然后再提問:“為什么太陽看上去那么小”?于是學生就“頓悟”原來是視覺引起的錯覺。

又如:“力是維持物體運動的原因”等等許多物理概念,在物理教學中一直干擾物理概念的形成和掌握,這就要求我們在教學設計上多動腦筋,多想辦法,與這些“前科學概念”作斗爭,同時激起學生學習物理的熱情,展開他們豐富的想像力。

3、演示實驗的美妙絕倫,使學生在驚嘆之余體會到物理學的魅力所在,從而產生濃厚的學習興趣。如:通過一個三棱鏡,將一束太陽光分解成絢麗的七色,使無數初入物理學殿堂大門的學生如癡如醉;通過一個靜電起電器,使人體的頭發由于靜電斥力而豎起,顯示出電力線的形狀,使學生驚嘆不已;如先將一個剝去外殼的雞蛋,置于較蛋稍小的玻璃瓶上,雞蛋靜止在瓶口上不動,接著拿去雞蛋將灑精棉花點燃后投入瓶內,燃燒片刻,使瓶中空氣稀薄,再將那只雞蛋置于瓶口,可觀察雞蛋慢慢地被“吞入”,最后落瓶中。面對這些意想不到的現象,不但使學生產生了濃厚的興趣,而且能夠激發他們探索其中奧秘的積極性和豐富的想像力。

物理概念相對來說都是比較抽象的,因而它建立往往需要足夠的感性經驗,需通過一些典型實驗,使學生獲得生動,鮮明的感性認識,從物理現象的特征出發,提出物理概念,使學生對所研究的問題產生強烈的興趣。例如,在建立“慣性”概念時,事先演示兩個小實驗,“打蛋入杯和杯底抽紙”。提醒學生觀察,當塑料片在棒擊下飛出,而雞蛋掉入杯中。一只盛滿水的玻璃杯放在講桌邊緣,而杯底壓一條紙將其突然抽出,杯子不落地,這時興趣盎然,教師自然導入慣性概念教學。

二、想象是創新思維的翅膀

愛因斯坦在探索的動機中寫道:“物理學家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律,由此世界體系就能用單純的演繹法建立起來。要通過這些定律,并沒有邏輯的道路;只有通過那種以對經驗的共鳴的理解為依據的直覺,才能得到這些定律?！笨茖W的原理總是先猜測到,然后通過探索性的演繹加上驗證;科學的發現常常是先猜測結論,然后給予邏輯或實驗的證明。在我們的物理教學中,從以下幾個方面著手,培養學生的想象能力,為創新思維奠定基礎。

指導學生“重新發現”,在探索過程中體會學習樂趣,培養學生良好的思維品質和思維習慣。我對教材作了創造性的處理。如在“直流電動機”這一節演示實驗處理中,共進行了4個實驗貫穿全課。首先演示設疑,使學生覺察磁場對通電直導線會有力的作用,激起探究的興趣,接下來用第二、三個實驗,探究磁場對通電導線的作用方向與電流方向和磁感應線方向有關,第四個實驗探究磁場對通電直導線的作用是有條件的。最后通過分析,用左手定則判定它們三者的關系,并提問:如果把通電直導線換成通電線圈放在磁場中它又將如何呢?這樣緊緊圍繞教學目標,循序漸進地從演示設疑,分步研究,加深體驗者去安排一系列實驗,絲絲入扣,強烈地吸引學生和教師一起去探究,去發現,發揮想象,當最后完整地得出結論時,學生心中洋溢的是發現者的自豪感,而不是被動吸收的厭倦情緒。

不論教師的講授,還是實驗,都應努力創造一種有利于學生獨立思考的情景,將學生始終置于探索者、發現者的位置。將許多物理課移到實驗室去上,也可將驗證性學生實驗改為探索性學生實驗。教師還應指導學生,充分利用身邊的一些簡單材料,開展“低成本實驗”,主動地去探索未知世界。當創造和發現伴隨著學生學習過程中,學習將會充滿樂趣,將會產生主動學習,發揮想象的強大動力。如教師在上“比熱”課時,啟發學習提出“猜想”相同質量的不同物質的水、煤油同時加熱,對溫度升高有三種預測:水比煤油升得快或慢或相同。到底如何?請大家做實驗,讓學生自己尋找答案。

將驗證性演示實驗改為師生協調活動的探索性實驗。這種設計的目的是學習實驗歸納方法,培養學生探索知識的能力,學習用自身力量去獲取知識的方法。指導思想是教師用科學方法教育意識,按照學生認知模式設計認識過程,讓學生親身經歷探索知識的過程。

研究問題:決定浮力大小的因素

為解決問題所建立的假設:圍繞著“決定浮力大小因素”進行科學猜想。教師啟發學生聯系生活中的經驗,如在水中游泳,井里提水等基礎上,讓學生提出:①浮力可能與物體重量有關;②浮力跟物體浸入水中的深度有關;③浮力可能與物體浸入液體中的體積有關;④浮力可能跟液體的密度有關;⑤浮力是否跟物體形狀有關等等。在學生的討論中,教師一一歸納,充分讓學生猜想不作任何評價,但有時還需啟發進一步猜想如⑥浮力是否跟排開液體重量有關呢?

實驗方案:根據學生猜想引導學生自己設計方案。首先,怎樣測定浮力大小?多數學生知道彈簧秤測浮力。第二,怎樣測出被排開液體重力?讓學生討論。有的學生設計,用量筒先倒入水后記下放入物體前,后的水位差,經過實驗探索研究得出實驗結論:F浮=G排液。第三,教師介紹阿基米德巧妙的溢水法設計方案,并演示讓學生觀察。第四,教師引導學生對“錯誤”的猜想設計方案,用實驗糾正。如:重量相等的鐵塊和石塊,用彈簧秤測出浮力不相等;在量筒的不同深處,同一物體浮力相等。從而使學生否定了①、②、⑤猜想;接著讓學生設計并測得水和鹽水不同密度液體中浮力(同一塊鐵),得出與密度有關,驗證猜想是正確的。探索性實驗是發揮學生的想象力,培養學生創新思維的一種有效手段。公務員之家

泰勒認為:具有豐富知識和經驗的人,比只有一種知識和經驗的人更容易產生聯想和獨到見解。教師在平時教學中,只要有意識地加強學生對典型題的分析、研究,從多方位,各個角度加以訓練“一題多解”、“一題多變”,加以綜合比較,有助于提高學生解決問題能力和學生創新思想的養成,在掌握知識和培養能力上起到了事半功倍的作用,從而更好地開拓視野,發揮想象能力和實際綜合能力,對學生智力開發大有益處。

變換思維角度,加強立體思維。在習題教學中,經常編排一些富有啟發性的問題,或者對某一問題采用多種途徑和方法進行求解,或者通過改變提問題角度,改變問題條件等方式把一個總是變化成多個問題。通過這種方式可以訓練學生發散思維和集中思維,從而有效地培養學生的思維能力。任何一個創造過程都是經過從擴散到集中,再從集中思維到擴散思維,多次循環,直到問題解決。

三、競爭是創造思維的催化劑

競爭,可以明確思維的動機,提高思維的力度和速度,最大限度地激發各種創造因子的能量,提高思維效率。競爭,還可以刺激信息交流與反饋,促進信息盡快地系統化,網絡化,簡化和優化,從而刺激靈感的出現,頓悟的產生。如在課堂教學中講到“摩擦”這一節中,提問:“在水平地面上騎自行車時兩個輪胎與地面的摩擦分別屬于摩擦中的哪一種形式?”讓學生進行討論,爭辯,大致分兩種觀點:第一種認為自行車后輪胎受到地面給它向前的靜摩擦力,前輪胎受到地面向后的滾動摩擦力;第二種認為自行車兩輪胎都受到地面的向后的滾動摩擦力。將持兩種不同觀點的同學各抒已見,爭論得十分熱烈。教師給予引導,啟發,問題在爭論競賽中圓滿解決。不過,教師在表揚思考總是快而正確的同學的同時,不訓斥那些思維不十分敏捷的同學,不打擊他們的積極性,相反要鼓勵他們進行大膽猜想,養成善于提問題,敢干發表見解,能思善辯的好習慣。提倡學生爭辯,競爭是培養學生靈活思維,快速決策的可行措施。在教學單元小結后,還可進行相關知識競賽的各種測試和訓練,還可組織開展小發明小創造競賽。這些活動的開展對培養學生的創造思維是十分有效的途徑。

物理教學中可以從多方位多角度來培養學生創新思維,只要我們根據具體要求,結合學生的特點,正確地應用科學的方法,并采取有效、合理的教學手段,充分調動學生的主觀能動性,在培養學生良好的思維品質方面會有成效。

參考文獻:

1、查有梁等著《物理教學論》廣西教育出版社。1998.6

2、田世昆著《物理思維論》廣西教育出版社。1998.6

3、盧家楣著《情感心理學》上海教育出版社。2000.10