在初中物理探究课中培养创造性思维
作 者:于忠成
摘 要:物理探究课是指在物理教师的指导下,让学生自主选择研究课题,进行探究活动,在活动中对某个问题进行研究,独立地分析问题和解决问题,最终对所研究的问题得出一定的结果。探究的目的是使学生在参加探究的过程中,学习知识、学习研究问题的方法,培养各种能力,并鼓励学生在研究的过程中,发现新问题,学习新知识,探究新方法,培养创新意识。物理“探究课”不以传授物理知识为主要任务,而是以学生主动参与实践,亲身体验并从实践中感悟、探究为主,使学生通过实际操作或亲身体验获得直接经验,并利用所学知识进行分析、加工等,得出结果。本文重点讨论在初中物理探究课中培养学生的创造性思维。
关键词:探究 创造性思维
新的课程,新的教材,对教师提出更高的要求,而课堂教学是学生学习、实践活动的主阵地,所以在初中物理课的教学中,要获得很好的教学效果,尤其需要转变教育观念。物理探究课是指在物理教师的指导下,让学生自主选择研究课题,进行探究活动,在活动中对某个问题进行研究,独立地分析问题和解决问题,最终对所研究的问题得出一定的结果。探究的目的是使学生在参加探究的过程中,学习知识、学习研究问题的方法,培养各种能力,并鼓励学生在研究的过程中,发现新问题,学习新知识,探究新方法,培养创新意识。物理“探究课”不以传授物理知识为主要任务,而是以学生主动参与实践,亲身体验并从实践中感悟、探究为主,使学生通过实际操作或亲身体验获得直接经验,并利用所学知识进行分析、处理等,得出结论。本文重点讨论在初中物理探究课中培养学生的创造性思维。
一、什么是创造性思维
创造性思维是创造性活动中的思维活动。它是一种开创性的探索未知事物的高级复杂的思维,是一种有自己的特点、具有创见性的思维,是扩散思维和集中思维的辩证统一,是创造想象和现实定向的有机结合,是抽象思维和灵感思维的对立统一。创造性思维是指有主动性和创见性的思维,通过创造性思维,不仅可以提示客观事物的本质和规律性,而且能在此基础上产生新颖的、独特的、有社会意义思维成果,开拓人类知识的新领域。创造性思维是在抽象思维和形象思维的基础上和相互作用中发展起来的,抽象思维和形象思维是创造性思维的基本形式。除此之外,还包括扩散思维、集中思维、逆向思维、分合思维,联想思维。
创造性思维的特点:①思维方向的求异性。即从别人习以为常的地方看出问题。②思维结构的灵活性。是指思维结构灵活多变,思路及时转换变通的品质。③思维进程的突发性。即思维在时间上以一种突然降临的情景标志是某个突破的到来,表现一个非逻辑性的品质。④思维效果的整体性。即思维成果迅速扩大和展开,在整体上带来价值的更新。⑤思维表达的新颖性。
创造性思维不是由单一的心理因素构成的,而是包含着多种复杂的因素。吉尔福特认为,创造性思维的因素有如下八条:(1)对问题的敏感性。这是一种敏锐地发现问题的能力。(2)观念的流畅性。这是短时间内产生大量观念的能力。(3)思维的灵活性。这是一种随机应变的思维能力。(4)观念的新奇性。这是提出新奇观念的能力。(5)综合能力和分析能力。创造性思维既离不开综合,也不能没有分析。(6)重新界说的能力。它指根据物体的用途重新界定物体的能力。(7)观念结构的广度。有的人观念结构的广度大,在思考问题时能记住一系列的变量、条件或关系,并给予适当的联系。(8)评价。评价就是对是非、好坏的判断。其中,对问题的敏感性、思维的灵活性、综合能力和分析能力、观念结构的广度是主要的结构。
创造性思维过程包括两部分:
1、发现新问题。发现问题又可以分为提出新问题和明确新问题两个阶段。第一,提出新问题。问题就是矛盾。提出新问题就是发现了矛盾。善于提出问题的人应具备创造性思维的积极性和具有丰富的知识经验。第二,明确新问题。它就是分析问题,抓住问题的关键。
2、解决新问题。可以分为四个阶段。第一,准备阶段。这个阶段包括一般性基础知识的准备,也包括特定领域的知识准备。第二,孕育阶段。这是一个深入探索和思考的时期,这是一个艰苦的创造思维过程。第三,豁朗期。经过一段时间苦思冥想的孕育期,突然恍然大悟,豁然贯通,找到了新答案或新假设。第四,检验阶段。一般产生的新答案或新假设不一定正确,必须经过验证。
二、初中学生的思维特点:
形象思维是初中学生的一种最重要思维模式,在初中学生的物理学习中起着极为重要的作用。如果学生对特定条件下的物理现象和过程,在头脑中没有建立起正确的物理形象,不会利用物理形象进行思维,就难以把文字叙述、数学表达式和现实过程联系起来,也就难以正确地进行分析、推理、判断等逻辑思维活动。例如:学生头脑中因为没有物质原子结构的初级模型的正确形象和电子运动的动态过程的正确图景,则对于摩擦起电的理解、对于电的中和的理解、对于带正电与带负电的理解都会产生困难。
抽象逻辑思维在中学生的思维中属于经验型水平,且经常需要具体的、直观的、感性经验的支持。心理学家认为:初中学生思维发展的主要特点是抽象思维日益占有主要地位,但具体形象成分仍起着重要作用;思维的独立性和批判性有了显著的发展,但容易产生片面性和表面性等缺点。
具有创造性的学生应具有:创新的科学思想及百折不挠的科学精神,认真严谨的科学态度,正确成功的科学方法;对知识有新的理解,体现在对实际问题或创设的实际情境的研究过程中认识和掌握科学知识;具有创造能力、应变能力,多角度、全方位的思维能力等。
三、初中物理课中进行物理探究的必要性及探究的形式
物理学是一门观察、实验和物理思维相结合的科学。初中物理学科的内容比较接近生活、社会和学生的实际,这为学生研究物理问题提供了条件。如果说人的创造意识需要一定的教育环境启发、唤醒,人的创造思维需要在某些特殊的实践活动中训练、提高,那么物理教学无疑是实现两者完美结合的最好的实践活动。物理教育是科学素质教育的摇篮,对创造型学生的培养,实现人才培养目标起着重要的作用,因此提高学生的科学素质和培养创造型学生是物理教学的首要任务。
物理“探究课”的课题形式:可以是全班选择同一个题目进行研究,也可以是由教师创设几个不同的课题后由学生自主选定研究的课题或由学生另选择研究课题交给老师审批后确定研究课题等方式进行全班并进式的研究多个问题的同步研究活动。在此应注意选择探究的题目不易过大,应使学生易于操作,针对性较强。
物理“探究课”的组织形式:可以以小组(最好俩人一组)活动的分散方式进行,这样较机动灵活;也可以以全班参与的形式进行,这样可以较好地开展工作。每个物理“探究课”的课题及所需要的时间等会有所不同,可以采用长短结合、课上课下结合等方式,轮流穿插进行。为了减轻教师的负担,可以培养一批积极性和活动能力较强的学生担任组长,起到承上启下的作用,帮助教师工作。
学生对事物感兴趣的程度及方向是不同的,教师对学生的要求应视学生的具体情况而定,应给学生一些宽松的,能发挥出个性特点的不同的要求,教师应尽可能地创设更多的情境,使学生能充分发挥自己的潜能。物理“探究课”应因地制宜地进行教学,应根据自己的具体情况,挖掘出好的题材,使学生在物理“探究课”的活动中真正得到锻炼,创造性思维得到培养 。
四、在物理探究课中实施培养创造性思维的方法
1、激发学生的学习动机、好奇心和求知欲
学生的学习动机、求知欲、好奇心是发展创造性思维的重要条件。动机是在需要的刺激下,直接推动人进行活动达到一定目的的内部动力。好奇心、求知欲是对知识本身感兴趣,它是一种最重要的最稳定的动机。动机和好奇心、求知欲能促进思维的进行,能促进人对问题的解决,从而促进创造性思维的发展。我们在物理探究课中应该使学生在学习过程中开展积极的思维活动,推动学生思维的发展,进而有利于创造性思维的发展。
2、培养学生的发散思维
创造性思维是发散思维与集中思维的统一。发散思维是一种多方向、多角度、多层次展开思维的过程,其特点是大胆的假设,不受知识的局限,不受传统的束缚,突破思维定势影响,重新组合已有的知识经验,允许“标新立异、异想天开”,是一种打破“旧框框”,解放思想的创造思维方式。发散思维的主要特点是:流畅性、变通性、独特性。
教科书中呈现的知识,通常是科学家们早已发现,已形成定论的知识,在学生学习时不要让他们消极被动地接受教育者所灌输的一切,充当接受知识的容器,而应让他们以自己的认识基础、心理状态为依据,通过探究活动吸收外部输入的各种信息。实验探索可以深化学习兴趣,如“密度”教学时,可以用“实验--探索”贯穿全课。首先教师提出问题,教师拿出两块大小不同涂上颜色的金属块,问学生能否很有把握的判定它们是否属于同种物质?当学生感到困难时,教师指出:鉴别物质可以根据物质的特性来鉴别,只凭气味、颜色、软硬等这些物质的明显特性来鉴别是不够的,我们还必须探索物质的一种更隐蔽的特性,这种特性可以从物质的质量和体积的关系中发现。要求学生分组讨论,设计出研究几种物质的质量与体积关系的实验方案。教师可根据学生的实际水平,进行诱导启发:每一种物质的质量与体积能够改变(如分别取几块大小不同的铁、铝等固体,几杯体积不同的水、酒精等液体),分别测出每一种物质几组对应的质量和体积,再来研究质量和体积之间的关系。接着让学生分组设计实验,开展全班讨论,确定出最佳实验方案,让学生自选器材,分组实验,得出数据,引导学生分析数据,对于同种物质体积越大,质量越大,让学生猜想,它们之间可能存在什么关系,估计学生会说:质量与体积成正比。教师指出:质量与体积究竟是不是成正比关系,必须通过数据处理才能下结论。当学生发现同种物质质量与体积比值是一个恒量(成正比),不同种物质其比值不同,便可找出物质隐蔽着的重要特性m/v,其大小是由物质种类所决定的,反映了物质种类的一种特性,这种特性就是密度。
3、培养学生的直觉思维
直觉思维是指未经逐步分析,对问题答案做出合理的猜测、领悟或理解的思维过程。直觉思维也是创造性思维的一个主要成分。一位教育家说过:“一位真正的教师不是在于直接教给学生真理,而是在于引导学生发现真理。”例如:在光学中凸透镜成像规律是重点和难点,按以往教材的授课方式,学生在老师的指导下对几条规律掌握清晰、牢记并能知道照相机、幻灯机、放大镜的工作原理,然后再通过实验进行验证,这种“照方抓药”的实验能提高学生的实验操作的熟练程度但不能培养学生的创新意识和创造能力,而新的教材的编写注意到学习过程的融合互动,而不是直接呈现所有的结论,结论以空白的形式留给学生完成,让学生通过亲身的实验自己探究照相机、投影机、放大镜的成像原理。
4、培养学生的创造想象
创造想象的积极参与是创造性思维的重要环节。因为创造想象提供的是事物的新形象,并使创造性思维的成果具体化。创造想象是创造性活动的必要环节。无创造想象,创造性活动就难以顺利进行。创造想象的产生与发展有赖于社会实践,也有赖于创造者强烈的创造欲望、丰富的表象储备、高水平的表象改造能力以及积极的思维活动等。牛顿曾经说过:“没有大胆的猜想,就不会有伟大的发现。”在授课时,对有可能出现的结论,要先让学生提出猜想,然后再用试验或理论推导,如:光是如何传播的,鼓励学生提出猜想,然后再设计实验得出结论,当猜想与实验结果相吻合时,学生通过自己的努力解开了心中的困惑,领略到科学家们探究成功的喜悦,他们的自信心和自觉性会进一步提高。
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