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摘要:创新思维的培养是素质教育的核心。在高中物理教学过程中,教师要有意识通过问题设置,类比联想,科学实验等环节对学生进行创新思维的训练,培养学生的想象力和创造力。
关键词:物理教学;创新思维;联想思维;直觉思维;灵感思维
创新思维是一种具有主动性、求异性、灵活性、独创性和灵感性的思维方式,它往往能突破习惯思维的束缚,在解决问题的过程中,其观点富有新的创意。创新思维主要形式是“联想思维”、“直觉思维”和“灵感思维”。心理学研究表明:中学生热情奔放,充满对新世界,新事物的好奇,他们不畏艰难勇于探索,对他们进行创新思维的培养,是具备心理发展基础的。在物理教学中,重点是对他们进行创新思维的培养。
一、培养学生联想思维能力
联想思维是创新思维的重要组成部分。借助于联想,学生能够实现迁移能力的培养,简化物理分析过程,更加容易把握物理现象及运动的本质。
①在物理教学过程中,通过类比联想,使学生知识贯穿一条线形成系统化。例如,在讲解分子热能、电势能时,应启发学生联想,弹簧的弹性势能、策略热能与分子热能、电热能之间的共性,比较它们的异性,从而使“机械”热能——“分子”热能——“电”热能形成一条链。这样,学生在处理“势能”的有关习题时就会以点连线。②联想思维将抽象的问题形象化、复杂的问题简单化。卢瑟福在α粒子散射实验的启发下,在数学计算和逻辑推理的基础上,以丰富的想象力提出原子的核式结构模型。③在教学中培养想象力是联想思维训练的重要方法,如子弹以速度v射击固定的相同五块木板,其阻力恒定,恰好能身穿五块木板,求子弹穿过各木块的时间比。从匀减速运动来思考问题有一定难度,可想象成“在恒力作用下子弹从静止开始加速到速度为v的匀加速运动,在相等位移内的时间比”,再将比值关系反射排列即为所求。
二、培养学生的直觉思维能力
物理教学中,要使学生具备扎实知识基础,能理解各部分知识的关系,优化知识结构,对所学内容融会贯通,才能居高临下,高瞻远瞩,面临物理问题能迅速做出取舍,产生直觉。①精选习题,系统地培养解决物理问题的专项技能。如整体与隔离、观察联想、类比法、假设法、等效法、图像法、极端法等,建立合理模式,熟练各项技能,提高思维的快捷性、灵活性,有助于直觉思维能力的产生。②培养理论联系实际的直觉思维能力和创新意识。在中学物理教学中,要引导学生动手搞小制作、小实验、小发明、写小论文和科幻文章。这样既能培养学生的创造思维,又使更多学生用直觉思维来分析和感知物理现象和规律。③通过教师进行实验教学培养学生的直觉观察能力。例如,通过演示实验,让学生进行观察物理现象,提出大胆假设,增强直觉判断的准确性;通过分组实验,让学生在实践中明晰物理过程,强化相关物理定理、定律的理解与把握。
三、培养学生灵感思维能力
灵感思维的培养,主要是培养设想、猜想思维能力。中学生的“设想”水平并不很高,有时会同治正确甚至是比“荒谬”的想法。但只要老师引导正确,也能培养学生创新能力。例如:两端封闭的精细均匀的竖直玻璃管内,有一长为h的水银柱将管内空气分为上下两部分,将管竖起插入温水中,水银柱将如何移动?对比三个气体状态参量部分发生变化,用气态方程无法解决。引导学生思考能否假设一个量不变,判断另两个参量的变化关系?经过学生分析、和讨论,有了两种假设:一是假设体积不变,用查理定律得出水银上升。另一是假设压强不变,用盖吕萨克定律得出水银向下移。两种结论引起同学们的争议,通过辩论明确了在压强不变的条件下,玻管要作“弹性膨胀”才能实现,这是与客观实际不相符的,所以假设体积不变是正确的。纵观物理学发展史,物理学许多重大的突破还是来自于逻辑性的推理,而是来自于创造性的“科学假设”,引导学生在分析问题时大胆设想,这样可以提高学生“科学假设”的水平。
科学创新技术来自于创造猜想。因此,我们在教学中应重视发扬教材中有效因素。变换常规的教学方法,放开束缚学生思路的枷锁,有意识地引导学生进行合理的猜想。例如:在学习牛顿第二定律时,可引导学生从一些日常生活中的现象提出猜想:物体获得的加速度的大小可能与哪些因素?是什么关系?然后再进行实验定量研究得出结论。又如在“原子核的人工转变”的教学中,α粒子轰击氮核产生了新的粒子是质子。这一现象发生是α粒子将氮核中的中子打出来的,还是氮核获得“粒子后形成新的原子核,再衰变产生的呢?让学生们进行猜想,再引导学生观察分析拉凯特云雾室拍摄的照片。由照片中得到三条径迹的事实,论证是否正确。教材中有很多知识科学猜想的思维,教师要充分挖掘教材的潜力,培养学生灵感思维,提高创新能力。
总之,培养学生的创新思维是物理教学的追求的最高目标。教师要相信和尊重学生的创新能力,努力为他们搭建创新的舞台。通过巧妙设置物理问题,开展小组实验,师生互动交流等形式让学生的联想思维、直觉思维、灵感思维等能力得到充分锻炼。让学生享受物理探究的过程,体验物理学习的快乐。
参考文献:
[1]赵怀目王杰华宋莹结合物理教学,培养学生创新能力《吉林教育:高教》2010,A03
[2]张广奇物理教学中如何培养学生的创新能力《考试周刊》2010,13
[3]陈建东浅析中学物理教学中学生创新思维能力培养《时代教育:教育教学刊》2010,4
关键词:物理教学;创新思维;联想思维;直觉思维;灵感思维
创新思维是一种具有主动性、求异性、灵活性、独创性和灵感性的思维方式,它往往能突破习惯思维的束缚,在解决问题的过程中,其观点富有新的创意。创新思维主要形式是“联想思维”、“直觉思维”和“灵感思维”。心理学研究表明:中学生热情奔放,充满对新世界,新事物的好奇,他们不畏艰难勇于探索,对他们进行创新思维的培养,是具备心理发展基础的。在物理教学中,重点是对他们进行创新思维的培养。
一、培养学生联想思维能力
联想思维是创新思维的重要组成部分。借助于联想,学生能够实现迁移能力的培养,简化物理分析过程,更加容易把握物理现象及运动的本质。
①在物理教学过程中,通过类比联想,使学生知识贯穿一条线形成系统化。例如,在讲解分子热能、电势能时,应启发学生联想,弹簧的弹性势能、策略热能与分子热能、电热能之间的共性,比较它们的异性,从而使“机械”热能——“分子”热能——“电”热能形成一条链。这样,学生在处理“势能”的有关习题时就会以点连线。②联想思维将抽象的问题形象化、复杂的问题简单化。卢瑟福在α粒子散射实验的启发下,在数学计算和逻辑推理的基础上,以丰富的想象力提出原子的核式结构模型。③在教学中培养想象力是联想思维训练的重要方法,如子弹以速度v射击固定的相同五块木板,其阻力恒定,恰好能身穿五块木板,求子弹穿过各木块的时间比。从匀减速运动来思考问题有一定难度,可想象成“在恒力作用下子弹从静止开始加速到速度为v的匀加速运动,在相等位移内的时间比”,再将比值关系反射排列即为所求。
二、培养学生的直觉思维能力
物理教学中,要使学生具备扎实知识基础,能理解各部分知识的关系,优化知识结构,对所学内容融会贯通,才能居高临下,高瞻远瞩,面临物理问题能迅速做出取舍,产生直觉。①精选习题,系统地培养解决物理问题的专项技能。如整体与隔离、观察联想、类比法、假设法、等效法、图像法、极端法等,建立合理模式,熟练各项技能,提高思维的快捷性、灵活性,有助于直觉思维能力的产生。②培养理论联系实际的直觉思维能力和创新意识。在中学物理教学中,要引导学生动手搞小制作、小实验、小发明、写小论文和科幻文章。这样既能培养学生的创造思维,又使更多学生用直觉思维来分析和感知物理现象和规律。③通过教师进行实验教学培养学生的直觉观察能力。例如,通过演示实验,让学生进行观察物理现象,提出大胆假设,增强直觉判断的准确性;通过分组实验,让学生在实践中明晰物理过程,强化相关物理定理、定律的理解与把握。
三、培养学生灵感思维能力
灵感思维的培养,主要是培养设想、猜想思维能力。中学生的“设想”水平并不很高,有时会同治正确甚至是比“荒谬”的想法。但只要老师引导正确,也能培养学生创新能力。例如:两端封闭的精细均匀的竖直玻璃管内,有一长为h的水银柱将管内空气分为上下两部分,将管竖起插入温水中,水银柱将如何移动?对比三个气体状态参量部分发生变化,用气态方程无法解决。引导学生思考能否假设一个量不变,判断另两个参量的变化关系?经过学生分析、和讨论,有了两种假设:一是假设体积不变,用查理定律得出水银上升。另一是假设压强不变,用盖吕萨克定律得出水银向下移。两种结论引起同学们的争议,通过辩论明确了在压强不变的条件下,玻管要作“弹性膨胀”才能实现,这是与客观实际不相符的,所以假设体积不变是正确的。纵观物理学发展史,物理学许多重大的突破还是来自于逻辑性的推理,而是来自于创造性的“科学假设”,引导学生在分析问题时大胆设想,这样可以提高学生“科学假设”的水平。
科学创新技术来自于创造猜想。因此,我们在教学中应重视发扬教材中有效因素。变换常规的教学方法,放开束缚学生思路的枷锁,有意识地引导学生进行合理的猜想。例如:在学习牛顿第二定律时,可引导学生从一些日常生活中的现象提出猜想:物体获得的加速度的大小可能与哪些因素?是什么关系?然后再进行实验定量研究得出结论。又如在“原子核的人工转变”的教学中,α粒子轰击氮核产生了新的粒子是质子。这一现象发生是α粒子将氮核中的中子打出来的,还是氮核获得“粒子后形成新的原子核,再衰变产生的呢?让学生们进行猜想,再引导学生观察分析拉凯特云雾室拍摄的照片。由照片中得到三条径迹的事实,论证是否正确。教材中有很多知识科学猜想的思维,教师要充分挖掘教材的潜力,培养学生灵感思维,提高创新能力。
总之,培养学生的创新思维是物理教学的追求的最高目标。教师要相信和尊重学生的创新能力,努力为他们搭建创新的舞台。通过巧妙设置物理问题,开展小组实验,师生互动交流等形式让学生的联想思维、直觉思维、灵感思维等能力得到充分锻炼。让学生享受物理探究的过程,体验物理学习的快乐。
参考文献:
[1]赵怀目王杰华宋莹结合物理教学,培养学生创新能力《吉林教育:高教》2010,A03
[2]张广奇物理教学中如何培养学生的创新能力《考试周刊》2010,13
[3]陈建东浅析中学物理教学中学生创新思维能力培养《时代教育:教育教学刊》2010,4