物理課堂學(xué)生發(fā)散思維探討論文
時間:2022-11-08 05:09:00
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摘要:來教育應(yīng)培養(yǎng)造就一批高素質(zhì)的具有創(chuàng)新能力的人才。創(chuàng)新人才首先要具有創(chuàng)新思維。創(chuàng)新能力是一種最高級的能力,主要由創(chuàng)新思維和創(chuàng)新想象所組成。
創(chuàng)新過程,從思維的角度來說,也就是創(chuàng)新思維過程,什么是創(chuàng)新思維呢?是指個人在頭腦中發(fā)現(xiàn)事物之間的新關(guān)系,新聯(lián)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(jīng)驗基礎(chǔ)上,重新組合產(chǎn)生新的前所未有的思維結(jié)果,并創(chuàng)造出新穎的具有社會價值的產(chǎn)物。因此,它是智力高度發(fā)展的表現(xiàn)。而傳統(tǒng)教育制度的弊端主要在傳授知識時采用灌輸式,忽略了學(xué)生的興趣和好奇心,忽略了學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。創(chuàng)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(xué)中學(xué)生創(chuàng)新思維培養(yǎng)談一點體會。
一、好奇心和興趣是創(chuàng)新思維的驅(qū)動力
蘇霍姆林斯基說:“教學(xué)和教育的技巧和藝術(shù)就在于,要使每一個兒童的力量和可能性發(fā)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(xué)習(xí)興趣,是力求探索,認識客觀世界,渴望獲得科學(xué)知識不斷追求真理。求知欲作為內(nèi)在力量促使人致力于從各個方面去認識對象,了解對象產(chǎn)生的原因,找出規(guī)律性的東西,它是活動動機最現(xiàn)實最活躍的因素。培養(yǎng)創(chuàng)新思維的關(guān)鍵,首先在于是否激發(fā)起學(xué)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(chuàng)造之花。如在“牛頓第一定律”教學(xué)開始時,教師將一塊黑板擦輕輕用手在講臺上推動,問學(xué)生:“黑板擦為什么會運動?”學(xué)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(xué)生:“黑板擦為什么停止了運動?”學(xué)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(xù)飛行呢”……這樣通過步步設(shè)疑,牢牢抓住學(xué)生的思維,激起學(xué)生知慧的火花。
又如講“重力”這一節(jié)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(fù)習(xí)以前的力學(xué)知識,提問二是制造懸念。引導(dǎo)學(xué)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(chǔ);提問三啟發(fā)學(xué)生直覺思維。通過設(shè)疑引入課題,創(chuàng)設(shè)情景,制造懸念,啟發(fā)學(xué)生創(chuàng)造思維。從激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的好奇心和興趣來說,真是一石激起千層浪,使學(xué)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(xué)生迸發(fā)出創(chuàng)造的火花。
2、設(shè)計概念沖突情景,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)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(xiàn)有類別有關(guān)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(guān),那么它們是不能被加工的。即使剛學(xué)物理的學(xué)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(xué)概念”中當然包含了理解和誤解。這時就需要教師精心設(shè)計與該知識有關(guān)的實驗和教學(xué)教案,引導(dǎo)學(xué)生進行仔細觀察、分析、比較,透過種種非本質(zhì)的表象,看清實質(zhì)性的問題。如關(guān)于浮力的問題,學(xué)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(xué)設(shè)計時恰如其分地利用學(xué)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(xué)生對物體浮沉的錯誤認識,設(shè)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(xué)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(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。
善于利用,巧妙設(shè)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(jié)論顯然與正確的平面鏡成像規(guī)律是矛盾的,但這是學(xué)生頭腦中的“前科學(xué)概念”。這時請學(xué)生用兩支等大的蠟燭做平面鏡成像實驗,發(fā)現(xiàn)象和物等大,原來的觀念就站不穩(wěn)腳跟,然后再提問:“為什么太陽看上去那么小”?于是學(xué)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(xué)中一直干擾物理概念的形成和掌握,這就要求我們在教學(xué)設(shè)計上多動腦筋,多想辦法,與這些“前科學(xué)概念”作斗爭,同時激起學(xué)生學(xué)習(xí)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(xué)生在驚嘆之余體會到物理學(xué)的魅力所在,從而產(chǎn)生濃厚的學(xué)習(xí)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(shù)初入物理學(xué)殿堂大門的學(xué)生如癡如醉;通過一個靜電起電器,使人體的頭發(fā)由于靜電斥力而豎起,顯示出電力線的形狀,使學(xué)生驚嘆不已;如先將一個剝?nèi)ネ鈿さ碾u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(nèi),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(xiàn)象,不但使學(xué)生產(chǎn)生了濃厚的興趣,而且能夠激發(fā)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(jīng)驗,需通過一些典型實驗,使學(xué)生獲得生動,鮮明的感性認識,從物理現(xiàn)象的特征出發(fā),提出物理概念,使學(xué)生對所研究的問題產(chǎn)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(xué)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(dǎo)入慣性概念教學(xué)。
二、想象是創(chuàng)新思維的翅膀
愛因斯坦在探索的動機中寫道:“物理學(xué)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(jīng)驗的共鳴的理解為依據(jù)的直覺,才能得到這些定律。”科學(xué)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(xué)的發(fā)現(xiàn)常常是先猜測結(jié)論,然后給予邏輯或?qū)嶒灥淖C明。在我們的物理教學(xué)中,從以下幾個方面著手,培養(yǎng)學(xué)生的想象能力,為創(chuàng)新思維奠定基礎(chǔ)。
指導(dǎo)學(xué)生“重新發(fā)現(xiàn)”,在探索過程中體會學(xué)習(xí)樂趣,培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)和思維習(xí)慣。我對教材作了創(chuàng)造性的處理。如在“直流電動機”這一節(jié)演示實驗處理中,共進行了4個實驗貫穿全課。首先演示設(shè)疑,使學(xué)生覺察磁場對通電直導(dǎo)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(dǎo)線的作用方向與電流方向和磁感應(yīng)線方向有關(guān),第四個實驗探究磁場對通電直導(dǎo)線的作用是有條件的。最后通過分析,用左手定則判定它們?nèi)叩年P(guān)系,并提問:如果把通電直導(dǎo)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(xué)目標,循序漸進地從演示設(shè)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(xué)生和教師一起去探究,去發(fā)現(xiàn),發(fā)揮想象,當最后完整地得出結(jié)論時,學(xué)生心中洋溢的是發(fā)現(xiàn)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(yīng)努力創(chuàng)造一種有利于學(xué)生獨立思考的情景,將學(xué)生始終置于探索者、發(fā)現(xiàn)者的位置。將許多物理課移到實驗室去上,也可將驗證性學(xué)生實驗改為探索性學(xué)生實驗。教師還應(yīng)指導(dǎo)學(xué)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(chuàng)造和發(fā)現(xiàn)伴隨著學(xué)生學(xué)習(xí)過程中,學(xué)習(xí)將會充滿樂趣,將會產(chǎn)生主動學(xué)習(xí),發(fā)揮想象的強大動力。如教師在上“比熱”課時,啟發(fā)學(xué)習(xí)提出“猜想”相同質(zhì)量的不同物質(zhì)的水、煤油同時加熱,對溫度升高有三種預(yù)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(xué)生自己尋找答案。
將驗證性演示實驗改為師生協(xié)調(diào)活動的探索性實驗。這種設(shè)計的目的是學(xué)習(xí)實驗歸納方法,培養(yǎng)學(xué)生探索知識的能力,學(xué)習(xí)用自身力量去獲取知識的方法。指導(dǎo)思想是教師用科學(xué)方法教育意識,按照學(xué)生認知模式設(shè)計認識過程,讓學(xué)生親身經(jīng)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(shè):圍繞著“決定浮力大小因素”進行科學(xué)猜想。教師啟發(fā)學(xué)生聯(lián)系生活中的經(jīng)驗,如在水中游泳,井里提水等基礎(chǔ)上,讓學(xué)生提出:①浮力可能與物體重量有關(guān);②浮力跟物體浸入水中的深度有關(guān);③浮力可能與物體浸入液體中的體積有關(guān);④浮力可能跟液體的密度有關(guān);⑤浮力是否跟物體形狀有關(guān)等等。在學(xué)生的討論中,教師一一歸納,充分讓學(xué)生猜想不作任何評價,但有時還需啟發(fā)進一步猜想如⑥浮力是否跟排開液體重量有關(guān)呢?
實驗方案:根據(jù)學(xué)生猜想引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計方案。首先,怎樣測定浮力大小?多數(shù)學(xué)生知道彈簧秤測浮力。第二,怎樣測出被排開液體重力?讓學(xué)生討論。有的學(xué)生設(shè)計,用量筒先倒入水后記下放入物體前,后的水位差,經(jīng)過實驗探索研究得出實驗結(jié)論:F浮=G排液。第三,教師介紹阿基米德巧妙的溢水法設(shè)計方案,并演示讓學(xué)生觀察。第四,教師引導(dǎo)學(xué)生對“錯誤”的猜想設(shè)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(xué)生否定了①、②、⑤猜想;接著讓學(xué)生設(shè)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(guān),驗證猜想是正確的。探索性實驗是發(fā)揮學(xué)生的想象力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的一種有效手段。公務(wù)員之家
泰勒認為:具有豐富知識和經(jīng)驗的人,比只有一種知識和經(jīng)驗的人更容易產(chǎn)生聯(lián)想和獨到見解。教師在平時教學(xué)中,只要有意識地加強學(xué)生對典型題的分析、研究,從多方位,各個角度加以訓(xùn)練“一題多解”、“一題多變”,加以綜合比較,有助于提高學(xué)生解決問題能力和學(xué)生創(chuàng)新思想的養(yǎng)成,在掌握知識和培養(yǎng)能力上起到了事半功倍的作用,從而更好地開拓視野,發(fā)揮想象能力和實際綜合能力,對學(xué)生智力開發(fā)大有益處。
變換思維角度,加強立體思維。在習(xí)題教學(xué)中,經(jīng)常編排一些富有啟發(fā)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(xùn)練學(xué)生發(fā)散思維和集中思維,從而有效地培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。任何一個創(chuàng)造過程都是經(jīng)過從擴散到集中,再從集中思維到擴散思維,多次循環(huán),直到問題解決。
三、競爭是創(chuàng)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(fā)各種創(chuàng)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(tǒng)化,網(wǎng)絡(luò)化,簡化和優(yōu)化,從而刺激靈感的出現(xiàn),頓悟的產(chǎn)生。如在課堂教學(xué)中講到“摩擦”這一節(jié)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(xué)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(xué)各抒已見,爭論得十分熱烈。教師給予引導(dǎo),啟發(fā),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(xué)的同時,不訓(xùn)斥那些思維不十分敏捷的同學(xué),不打擊他們的積極性,相反要鼓勵他們進行大膽猜想,養(yǎng)成善于提問題,敢干發(fā)表見解,能思善辯的好習(xí)慣。提倡學(xué)生爭辯,競爭是培養(yǎng)學(xué)生靈活思維,快速決策的可行措施。在教學(xué)單元小結(jié)后,還可進行相關(guān)知識競賽的各種測試和訓(xùn)練,還可組織開展小發(fā)明小創(chuàng)造競賽。這些活動的開展對培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造思維是十分有效的途徑。
物理教學(xué)中可以從多方位多角度來培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維,只要我們根據(jù)具體要求,結(jié)合學(xué)生的特點,正確地應(yīng)用科學(xué)的方法,并采取有效、合理的教學(xué)手段,充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性,在培養(yǎng)學(xué)生良好的思維品質(zhì)方面會有成效。
參考文獻:
1、查有梁等著《物理教學(xué)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(xué)》上海教育出版社。2000.10