论物理教学中学生创造性思维能力的培养
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作者: 郑玲珍
摘 要： 新世纪人才的重要标志是有创造性思维能力，激发兴趣是培养创造性思维能力的起点，系统化的知识积累是培养创造性思维能力的基础，科学思维方法是培养创造性勇和的核心。
关键词： 培养； 创造性； 思维； 能力
中图分类号： G427 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2010）09-0076-02
众所周知诺贝尔奖获得者，中国人寥寥无几，究其原因会有很多，而在传统教育机制中，重知识，轻创造性思维能力的培养应是一个重要的方面，创造性思维是21世纪培养人才的重要任务，物理教育是基础教育的重要组成部分，应该承担起培养学生创造性思维能力的职责，并贯穿物理教学的整个过程和各个方面。
一、物理教学中培养创造性思维能力的重要性
创造性思维能力是社会发展的原动力，是创造能力培养的核心，它对其他能力的形成、发展具有决定性的作用，心理学研究表明：创造力是任何人都具有的，关键在于开发，在物理教学中培养学生的创造性思维能力很重要，教育面对的是青少年，他们已掌握了一定的知识和技能，而且思想开放，善于接受新知识、新思想，培养他们的创新粗神是完且符合他们的心理发展规律的。
从教改方向看“教育要面向现代化，面向世界，面向未来”，因此必须培养大批有创造性的人才，而创造性思维能力正是其必须具备的核心素质，因此如何培养学生的创造性思维能力，应当是物理教学的重要任务。
二、物理教学中如何对待学生创造性思维的火花
思维能力是诸多能力的核心，而创造性思维能力则是最高水平的思维能力，它是指人产生新的前所未有的精神成果和物质成果的思维过程，如爱因斯坦的相对论，玻尔的量子理论，正负电子对撞机的发现，这些都是科学创造性思维的辉煌成果。那么作为创造性能力，只是少数科学家或专家所特有的一种能力吗？我们知道并非如此，在学生学习过程中也有新思想、新意识、新观点、新设计、新方法等，都可称之为创造，这就是心理学家也斯洛所说的“自我实现的创造力”。
在我的教学实践过程中，的确发现了不少学生的创造思维火花，例如：在解物理习题时，有的同学的解题方法优于教师或参考答案；在单元复习或总复习中，有的学生能够根据自己的理解把物理知识进行归纳总结，使之系统化；在物理实验中，有的同学能够设计新的小实验，进行小发明，改进实验方法。如：在做了半偏法测量表头的实验后，有学生设计了用电阻箱替代法测表头内阻的方法，再如：在讲完万有引力之后，有的同学提出：“万有引力是如何产生的？”。在讲完原子和原子核一章以后，有的同学问：“既然分子在运动，原子在运动，一切物体都在运动，那么物体一开始是怎样运动起来的？”这些深刻的、带有哲理性的问题的提出充分显示了创造性思维火花。
每个学生都是具有创造力，在教学过程中，学生无论是观察、实验、操作，还是记忆、理解思维中都表现出创造的火花，作为教师，应善于发现，善于鼓励，才能把学生创造能力的培养融于教学活动中，这应当物理教师的责任和义务。
三、物理教学中培养学生创造性思维的途径
1.激发兴趣是培养学生创造性思维能力的起点
创造性思维能力的发展与学生对某些活动的兴趣和爱好有关，对科学知识的爱好、兴趣是把思想、感情和意志综合起来的一种心理状态，这种心理状态是青少年时期某种现象是偶然触发下的，也可以在确定目标的指导下逐步培养。
教学经验告诉我，有极大兴趣的学习会使学生全神贯注，积极思维，甚至达到废寝忘食的的地步，物理学史上，众多物理学家，多是兴趣魔力引导他们攀上科学的高峰，相反，如果学生讨厌学物理，在这种心理状态下，物理基础知识都难掌握，更谈不上创造性思维能力的培养，显然，激发学生对物理的兴趣应该成为培养学生创造性思维的先导工作，那么如何培养学生的兴趣？首先在教师指导思想上突出学生的主体地位，并努力创造条件让学生更多地参与教学活动，使他们主动积极地学习，传统教法是“注入式”，学生缺少独立思考的时间，缺乏师生对话，更少动手做实验，就像活泼的小鸟被关在笼子里就会倦意绵绵。可见，转变教师的指导思想，突出学生的主体地位是培养学生学习兴趣的重要措施之一，其次，理论联系实际能激发学生学习兴趣。如在学习完能的转化和守恒定律，永动机是不可能实现的。那么商店橱窗里里陈列的“吸水小鸭”长时间不停地运动是怎么回事？学生很感兴趣，积极思考，老师用实物剖析它的构造，用桂图启发说明这是“内能”转化为“机械能”，激发了学生学习的兴趣。另外，激发学悄兴趣莫过于让学生看到知识的力量。例如，介绍人类掌握了带电粒子的运动。热核反应温度高达一千多万度，反应物处于等离子态。提问什么东西能作为可近控热核反应的“容器”？学生想到用“磁场”。再介绍中国环流器一号的科技成果，学生感到知识的力量并激发了兴趣。兴趣是学生们克服学习困难的无形动力，会引导学生走进科学大门。没有兴趣和好奇心，就没有执着追求的毅力，会被困难挡住无所创新。因此，激发学生的兴趣，应当成为培养学生创造性思维能力的起点。
2.系统化物理知识的积累是培养学生创造性思维能力的基础
现代心理学家认为：创造力=知识量×发散思维，学生平时只有注意系统化物理知识的积累，才能为展开丰富的想象提供活力，为灵活的运用开拓广阔的天地，为进行创造性思维打下基础。相反，无坚实的基础知识根本谈不上创造性思维，离开物理知识的积累，谈创造性思维的培养就是无源之水，无本之木。
为了帮助学生逐步积累系统化的物理知识，可以从下几个方面着手：
首先在物理教学中，尽量挖掘不同章节的内在联系，进行纵横对比和归纳总结。如在“运动和力”的关系中，指出使物体运动状态的改变是力作用的结果。研究任何运动都必须注意到这一共同点，才能区别不同的运动状态，并可从受力特点、运动性质、运动规律三方面归纳总结，以帮助学生理解掌握。其次，当每章复习或总复习时，可要求每个学生自己运手对所学知识进行归纳总结。物理知识系统化的整理过程，是认识升华的过程，是由杂乱转化为条理，由肤浅转化为深刻的质的变化。这是培养学生创造性思维的一种方法。在整理过程中，要求学生自己动手，由学生自己从不同角度来审视本章的知识结构，用不同方法、形式整理归纳。这样学生通过自己的东西。还可向学生介绍有效的复习方法。总之，应使用多种教法使学生们牢固地掌握系统化的知识，为培养他们创造性思维打下基础。
3.科学思维方法的掌握是培养创造性思维能力的核心
爱因斯坦说：“成功是艰苦劳动加正确的方法……”在科学史上杰出科学家思维方法，往往是在开辟人类知识新的领域活动中，取得成功的有力武器。因此，在物理教学中，首先应该使学生了解掌握科学思维方法的重大意义，并有计划地结合教材，介绍科学家丰富多彩的思维方法和研究方法，也就是穿插一些物理知识。如观察法、实验法、物理假设、物理模型、集中思维、分析综合思维等。要恰如其分地介绍各种思维方法的作用，并将各种思维方法的应用引导贯穿于教学的各个环节，以启迪学生们创造性思维能力，培养他们的创造才能，使他们逐步了解和掌握科学的思维方法。
（1）重视观察、运手实验、设计实验能力的培养观察力是“思维的触角”，是科学家取得成功的重要条件，如伽利略在比萨斜塔教堂祈祷时，观察吊灯的摆动，发现了摆的等时性，为钟表的发明打下了基础，通过观察获得第一手的资料，从而发现新的现象，新的问题，培养学生从感性认识上升到理性认识的思维能力。现在中国的教育体制培养学生的学生，很多是高分低能，动手实验的能力很差。物理实验能培养学生动手能力与创造性思维能力。
（2）科学怀疑的思维方法培养
所谓科学的怀疑并不是无根据的怀疑一切，而是抓住光电效应实验与经典物理相矛盾的事实，经过艰苦的研究，提出了电子假设，发现了光电效应方程，并圆满解释了光电效应现象，推动了量子理论的发展。科学怀疑是一种重要的思维方法，掌握了它，不仅有益于学生在校学生，甚至对他们将来从事任何工作也会起到解放思维想、激励创新的作用。
（3）分析综合的思维能力培养
分析综合能力是学习物理必须具备的优秀的思想品质，这是物理研究中常用的逻辑方法。所谓分析是从整体到局部，所谓综合是从局部到整体的逻辑思维方法。在进行分析综合思考时，应在分析的基础上进行综合，在综合的指导下进行分析。
（4）联想思维能力培养
联想思维是指事物由些及彼的创造性想象，遇到问题联想与之相似或相关事物，进行深思熟虑的分析、比较，从而产生认识，找到答案的心理过程。一般人都知道在一杯啤酒中投入一颗砂粒，在砂粒下落过程中，就会在它们周围出现汽泡所呈现的痕迹。物理学家格拉塞尔观察后运用联想思维，设想用液态氢代替啤酒，用高能粒子代替砂粒，经过反复实验终于发明了高示高能粒子径迹的汽泡室。
（5）发散与集中思维能力的培养
发散思维能力是创造性思维能力的重要组成部分。发散思维又称扩散思维或求异思维，是依据研究对象所提供的各种信息，使思维打破常规，寻求变异，广开思路，充分想象，探索多咱解决方案或新途径的思维形式。集中思维又称收敛思维，是指为了求得某一正确结论，利用已有的信息，对现有的许多设想方案进行集中、筛选，找到一个最佳方案思维有形式。一项发明创造，一般到要经过发散思维集中思维的交替过程。例如“如何测当地的重力加速度？”的实验，能力强的学生可能进行多方面的联想，提出多种答案。如：
①用单摆公式法：g=42L/T2
②用落体法：g=2h/t2
③用倾角为 气垫导轨=g=a/sin
④用天平和弹簧称：g=G/m
⑤用打点记时器和纸带：g=△s/T2
⑥用圆锥摆：g=Lw2sin
教学中有意识的让学生进行多角度设计实验，可以克服思维定势，训练思维的流畅性、变通性，其实运用同一概念、规律处理同一物理问题的方法越来越多说明发散思维能力越强。
爱因斯坦曾明确宣称：“我相信直觉和灵感。”直觉思维能力从表象看，是出现在无意识中，用为思维创造过程的高潮，是以头脑中的某些知识、经验、能力的储备为联合攻关的基础。
要培养学生的直觉思维，就是鼓励启迪学生敢于和善于猜测和设想，积极动用日常生活经验。例如德布罗意在光的波粒二象性启发下大胆提出实物粒子也有二象性的假说，而后电子衍射所证实。
创造性思维能力的培养，是一项复杂工程，应该按一定方法，有计划地长期进行，决非朝夕之功。只要持之以恒，勇于进创造性思维能力培养的教改实验，一定能够取得卓著的成效。
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