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物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的探討
創(chuàng)造性思維是以各種智力因素和非智力因素為基礎(chǔ)，運(yùn)用已有的知識(shí)進(jìn)行想象、推理、分析、綜合等思維加工活動(dòng)，來獲得自己尚未知道的新知識(shí)的這種思維方式。創(chuàng)造性思維除具有思維的廣闊性、靈活性、敏捷性之外，其最為顯著的特點(diǎn)是具有求異性、變通性和獨(dú)創(chuàng)性。創(chuàng)造性思維是未來的高科技信息社會(huì)中，能適應(yīng)世界新技術(shù)革命需要，具有開拓、創(chuàng)新意識(shí)的開創(chuàng)性人才所必有的思維品質(zhì)。因此在目前以及今后的教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力，發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新精神，是一非常值得探討的問題。本文試從教與學(xué)兩方面探討一下培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的基本途徑與方法。一、恰當(dāng)選取培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的教學(xué)方法
形式和方法都是為目的服務(wù)的。不同的教學(xué)形式和方法會(huì)產(chǎn)生不同的教學(xué)效果。因此，在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力，選取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法是至關(guān)重要的。
中學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容的核心是基本概念和規(guī)律所構(gòu)成的物理基礎(chǔ)知識(shí)。這些知識(shí)大都是從觀察生活與生產(chǎn)實(shí)例、自然現(xiàn)象、物理實(shí)驗(yàn)等總結(jié)概括出來的，即所謂的本源性知識(shí)。這類知識(shí)內(nèi)容的教學(xué)，運(yùn)用發(fā)現(xiàn)法、啟研法、學(xué)導(dǎo)法、實(shí)驗(yàn)探索法等較為適宜。因此在教學(xué)中應(yīng)該根據(jù)教學(xué)實(shí)際，恰當(dāng)選取運(yùn)用這些有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的方法進(jìn)行教學(xué)。
二、精心構(gòu)思、設(shè)計(jì)創(chuàng)造性思維的教學(xué)方案
一堂課的教學(xué)效果如何，教學(xué)質(zhì)量高低，首先取決于教者課前教學(xué)設(shè)計(jì)質(zhì)量的優(yōu)劣。物理教材、教學(xué)大綱、教學(xué)參考書，為教學(xué)只提供了基本內(nèi)容、基本要求和依據(jù)，但如何運(yùn)用最優(yōu)化的教學(xué)方式，最合理的教學(xué)結(jié)構(gòu)進(jìn)行教學(xué)才能達(dá)到使學(xué)生在獲取知識(shí)、形成技能的同時(shí)，又能開發(fā)他們的智力、培養(yǎng)創(chuàng)造性思維及各種能力的目的？我們的體會(huì)是：必須依靠教者課前的創(chuàng)造性勞動(dòng)──備課、課堂教學(xué)設(shè)計(jì)。因此教者必須深入研究教材，結(jié)合各種教法的特點(diǎn)，創(chuàng)造性地組織教材，精心地科學(xué)地設(shè)計(jì)教案的整體結(jié)構(gòu)，認(rèn)真推敲每一教學(xué)細(xì)節(jié)，確定組織形式和具體處理方法，使靜態(tài)教材內(nèi)容變?yōu)榫哂刑骄績(jī)r(jià)值的研究問題，誘發(fā)學(xué)生探索。使學(xué)生在老師的啟發(fā)引導(dǎo)下，在研究探索的過程中，獲取、發(fā)現(xiàn)新的知識(shí)，提高思維的深刻性、靈活性、創(chuàng)造性。
例如，在“大氣壓的測(cè)定”這節(jié)課的教學(xué)中，如果教者按教材的編寫依葫蘆畫瓢，直接運(yùn)用托里拆利實(shí)驗(yàn)獲得結(jié)論，雖然能測(cè)得大氣壓值，并能理解測(cè)量過程及原理，但這種生硬的灌輸式的教學(xué)，學(xué)生只能知其然，達(dá)不到知其所以然的目的，更不可能有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。如果變講述為下面的探索式教學(xué)，則教學(xué)效果就會(huì)有很大的不同。1．將一開口玻璃管插入水銀槽中，分析為什么管內(nèi)外水銀面相平（連通器原理）。2．把玻璃管中按上一活塞，向上拉動(dòng)活塞，分析為什么水銀柱能上升。3．分析當(dāng)玻璃管足夠長(zhǎng)，是否當(dāng)不斷向上提拉活塞時(shí)，水銀柱能不斷上升。4．在水銀柱不隨活塞的上升而上升時(shí)，你能從中悟出什么？5．設(shè)想一下，怎樣使管內(nèi)水銀面以上部分達(dá)到真空狀態(tài)，從而精確地測(cè)得大氣壓值？這樣按此質(zhì)疑、實(shí)驗(yàn)、探索、解疑等不斷深化的探索方式進(jìn)行教學(xué)，使學(xué)生像科學(xué)家一樣親自參與科學(xué)探索、發(fā)現(xiàn)，這不僅有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的積極性，激發(fā)靈感，使他們產(chǎn)生頓悟，而且，還可以使他們的創(chuàng)造性思維得到培養(yǎng)。
要想創(chuàng)設(shè)出良好的教學(xué)結(jié)構(gòu)方案，教者應(yīng)深入研究大綱、教材，應(yīng)以大綱、教材為依據(jù)，以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力及獲知識(shí)為目的。要突出啟發(fā)性、探索性、靈活性、民主性、獨(dú)創(chuàng)性等有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的教學(xué)原則。充分發(fā)揮教者的聰明才智，精心運(yùn)籌策劃，細(xì)心推敲安排，設(shè)計(jì)出符合學(xué)生心理特征、認(rèn)知規(guī)律切實(shí)可行的方案來?
三、創(chuàng)設(shè)物理情境，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維
實(shí)踐證明，學(xué)生創(chuàng)造性思維的產(chǎn)生與發(fā)展，動(dòng)機(jī)的形成，知識(shí)的獲得，智能的提高，都離不開一定的物理情境。所以，精心創(chuàng)設(shè)物理情境，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造思維的重要途徑。
（一）創(chuàng)設(shè)問題情境
教學(xué)過程是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的動(dòng)態(tài)變化過程。好的問題能誘發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，啟迪思維，激發(fā)求知欲望。學(xué)生的創(chuàng)造性思維往往是由遇到要解決的問題而引發(fā)的。因此精心創(chuàng)設(shè)問題情境是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的必要途徑之一。
1．要善于質(zhì)疑問難�！皩W(xué)起于思，思源于疑”�？梢姛o疑則不思，疑為思的動(dòng)力。教者若能創(chuàng)造性地駕馭教材，設(shè)計(jì)出具有趣味性、啟發(fā)性、探索性的疑難問題，就會(huì)有效地誘發(fā)學(xué)生思維探索的主動(dòng)性和積極性。上課伊始恰當(dāng)質(zhì)疑，創(chuàng)設(shè)懸念，會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生迫切探究的認(rèn)知心理，激發(fā)求知欲望。例如“輪軸”一節(jié)新課導(dǎo)入的教學(xué)，教者首先在黑板上畫了一口井的拋面圖，井里畫有一系著繩子的水桶，井上畫有一短杠桿，然后提問：“利用這個(gè)短杠桿能否將井中的水桶提上來，為什么？猜想如何改進(jìn)才能發(fā)揮杠桿應(yīng)有的作用？”這樣圖文并茂的物理情境，定會(huì)使學(xué)生探索的欲望油然而生，促使他們集中精力，開動(dòng)腦筋，嘗試探尋各種可能的解決方法與途徑，創(chuàng)造的靈感和頓悟很可能由此產(chǎn)生。通過想象直覺思維、聯(lián)想邏輯推理，通過猜想、議論，互相啟示，這樣，思維將向連續(xù)旋轉(zhuǎn)的杠桿逼進(jìn)，進(jìn)而“創(chuàng)造出新的機(jī)械”──輪軸。好的高質(zhì)量的設(shè)疑，不僅在導(dǎo)入新課開始具有如此的突出作用，而在課中、課后均有異曲同工的效果。
2．要善于抓住契機(jī)，問到“點(diǎn)”上。教者對(duì)問題抓得準(zhǔn)，問的得當(dāng)，才能擊中問題要害，引發(fā)思維。因此在教學(xué)過程中，所提問題質(zhì)量的高低，發(fā)問時(shí)機(jī)把握得如何，往往能反映教者的知識(shí)水平，對(duì)教材的駕馭能力，對(duì)學(xué)生的了解程度。要提出具有高質(zhì)量的問題，且能問到“點(diǎn)”上，這要求教者必須吃透教材，了解學(xué)生，所提問題應(yīng)圍繞教學(xué)中知識(shí)的重點(diǎn)、難點(diǎn)、銜接點(diǎn)、相近知識(shí)的易混點(diǎn)、研究問題的關(guān)鍵點(diǎn)、消極定勢(shì)的易疏忽點(diǎn)等。且所提問題難易要適度，不僅應(yīng)接近學(xué)生最近思考區(qū)，而且提問題的方法還應(yīng)具有良好的藝術(shù)性、順序性及邏輯性，問題要新穎具有較強(qiáng)的啟發(fā)性和趣味性，才能誘發(fā)學(xué)生探索思維的積極性。例如，在“慣性”的教學(xué)中，若以地球上的人豎直跳起后，落地點(diǎn)與起跳點(diǎn)位置關(guān)系為例來研究慣性，學(xué)生則會(huì)感到索然無味，但若以人站在高速水平行駛的火車車尾邊沿處或大海中勻速航行的船尾上，人豎直起跳后的下落情況來研究，其教學(xué)效果比前者好得多。
3、要善于創(chuàng)設(shè)階梯型和發(fā)散型問題。階梯型問題就是一系列由淺入深，環(huán)環(huán)緊扣，層層深入的問題。這樣的問題啟發(fā)性、邏輯性強(qiáng)。符合認(rèn)知規(guī)律和學(xué)生的認(rèn)知心理，能誘發(fā)學(xué)生探索思維的積極性和創(chuàng)造性。如前所述的大氣壓測(cè)定中的系列問題，就是這類的階梯問題。發(fā)散型問題，則是以某一知識(shí)點(diǎn)為中心，從不同角度、方位提出更多有價(jià)值的問題，使學(xué)生能從更多的途徑認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)，使思維的發(fā)散性、敏捷性和創(chuàng)造性得以培養(yǎng)。如前“大氣壓測(cè)定”的教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)測(cè)得大氣壓值后，可繼續(xù)創(chuàng)設(shè)如下深入探索的問題情境。（1）若將托里拆利管傾斜，水銀柱的長(zhǎng)度、高度是否發(fā)生變化？（2）將管向上提一些（管口不露出水銀面）或向槽里插進(jìn)一些，會(huì)產(chǎn)生什么現(xiàn)象？（3）如果換用粗管來做實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果又將如何？（4）設(shè)想如果在管的頂部或側(cè)壁打一孔，將會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？通過對(duì)這些問題的研究，不僅能從多方位加深對(duì)知識(shí)的理解，而且能有效地訓(xùn)練學(xué)生的思維，增強(qiáng)思維的廣闊性和深刻性。這樣使學(xué)生在探討問題的過程中產(chǎn)生靈感和頓悟，從而培養(yǎng)創(chuàng)造性思維。
（二）創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境
1．改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，探尋新的途徑，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。在物理教學(xué)中不論是演示實(shí)驗(yàn)，還是學(xué)生實(shí)驗(yàn)，一般都不局限一種方法。如測(cè)圓柱體的周長(zhǎng)和直徑的實(shí)驗(yàn)、測(cè)物質(zhì)密度的實(shí)驗(yàn)、測(cè)導(dǎo)體電阻的實(shí)驗(yàn)等，除書中的實(shí)驗(yàn)方法外，都還有七、八種其它方法。在教學(xué)中教者如能為學(xué)生創(chuàng)設(shè)、提供探索其它方法的機(jī)會(huì)和條件，有意引導(dǎo)學(xué)生探索，尋求不同方法，則學(xué)生就能充分發(fā)勝主觀能動(dòng)性，發(fā)現(xiàn)探索出新的途徑及方法。在探索、發(fā)現(xiàn)的過程中，定能使學(xué)生思維的靈活性、發(fā)散性及獨(dú)創(chuàng)性得到培養(yǎng)和提高，定能使學(xué)生思路開闊，創(chuàng)新意識(shí)增強(qiáng)。
2．抓住由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象到得出結(jié)論的思維過程，訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造性思維。通過物理實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)后，通過進(jìn)行分析。判斷、概括、綜合和抽象思維、邏輯推理的思維加工活動(dòng)，使之產(chǎn)生認(rèn)識(shí)上的飛躍，獲得結(jié)論。這是教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的重要途徑，但若把握不當(dāng)，也不能達(dá)到目的。例如，牛頓第一定律的教學(xué)，關(guān)鍵在于實(shí)驗(yàn)后，通過對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析、比較，進(jìn)一步的假設(shè)推理的創(chuàng)造性思維過程，才能實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)上的重大飛躍，獲得用實(shí)驗(yàn)方法無法直接驗(yàn)證的重要規(guī)律。但這一關(guān)鍵環(huán)節(jié)，往往有些教師不能很好把握，為急于得出結(jié)論，用教者的講述取代了學(xué)生的思維，使一個(gè)難得的培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的良機(jī)喪失掉。同樣，在胡克定律的教學(xué)中，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理過程，也是一次培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的好時(shí)機(jī)，如若把握不好，也不能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的目的。因此在教學(xué)中要善于抓住這些關(guān)鍵之處，以突出對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)。
3．讓學(xué)生親自設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的好途徑。讓學(xué)生根據(jù)問題要求自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，不但可以充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用與聰明才智，嘗試科學(xué)實(shí)驗(yàn)探索的方法，增強(qiáng)科學(xué)研究的創(chuàng)造意識(shí)。而且，學(xué)生學(xué)過的知識(shí)可以在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中得到綜合應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際和提高創(chuàng)造性思維的目的。例如，學(xué)習(xí)密度的測(cè)量后；讓學(xué)生設(shè)計(jì)測(cè)某種糧食作物密度的實(shí)驗(yàn)（如高粱、谷子、水稻、小麥、玉米、大豆等），寫出選擇的儀器、實(shí)驗(yàn)步驟及怎樣減小實(shí)驗(yàn)誤差。學(xué)習(xí)繼電器后，讓學(xué)生設(shè)計(jì)恒溫控制器、報(bào)警器等，教學(xué)效果很好。
（三）創(chuàng)設(shè)議論情境
教學(xué)中適當(dāng)組織學(xué)生討論。學(xué)生通過討論，彼此交流。啟發(fā)，會(huì)使研究的問題更深入，重點(diǎn)更突出，容易突破難點(diǎn)、疑點(diǎn)，使易混點(diǎn)得到澄清，易疏忽點(diǎn)得到強(qiáng)化，使獲得的知識(shí)更扎實(shí)。通過議論亦可充分暴露學(xué)生對(duì)知識(shí)理解認(rèn)識(shí)上的偏差，教者在傳授上的不足，能有效的獲得反饋信息，從而，進(jìn)行有針對(duì)性的補(bǔ)救。創(chuàng)設(shè)議論情境，學(xué)生能各抒己見，集思廣益，擴(kuò)大信息交往；可彼此啟發(fā)，拓寬思路，引發(fā)靈感，有時(shí)往往在議論中會(huì)得到意想不到的新發(fā)現(xiàn)。通過議論激鍛煉學(xué)生思維的邏輯性與敏捷性，也能鍛煉學(xué)生的語(yǔ)言表達(dá)能力及應(yīng)變能力。
四、加強(qiáng)習(xí)題的變式訓(xùn)練，培養(yǎng)創(chuàng)造思維
解題教學(xué)及習(xí)題訓(xùn)練是物理教學(xué)中必不可少的重要環(huán)節(jié)。通過解題的訓(xùn)練，尤其是一題多變、一題多解、一題多練及多題歸一等變式訓(xùn)練，更有助于加深對(duì)知識(shí)的鞏固與深化，提高解題技巧及分析問題、解決問題的能力，增強(qiáng)思維的靈活性、變通性和創(chuàng)新性。
一題多解，培養(yǎng)學(xué)生求異創(chuàng)新的發(fā)散性思維。通過一題多解的訓(xùn)練，學(xué)生可以從多角度、多途徑尋求解決問題的方法，開拓解題思路。使不同的知識(shí)得以綜合運(yùn)用，并能從多種解法的對(duì)比中優(yōu)選最佳解法，總結(jié)解題規(guī)律，使分析問題的能力提高，使思維的發(fā)散性和創(chuàng)造性增強(qiáng)。
一題多變，培養(yǎng)學(xué)生思維的應(yīng)變性。把習(xí)題通過條件變換、因果變換等，使之變?yōu)楦嗟挠袃r(jià)值、有新意的新問題，使更多的知識(shí)得到應(yīng)用，從而獲得“一題多練”、“一題多得”的效果。使學(xué)生的思維能力隨問題的不斷變換、不斷解決而得到不斷提高，有效地促進(jìn)學(xué)生思維的敏捷性和應(yīng)變性，使創(chuàng)造性思維得到培養(yǎng)和發(fā)展。
多題歸一，培養(yǎng)思維的收斂性。任何一個(gè)創(chuàng)造過程，都是發(fā)散性思維與收斂性思維的優(yōu)秀結(jié)合。因此，收斂思維是創(chuàng)造性思維的重要組成部分之一。誠(chéng)然，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生收斂性思維能力的培養(yǎng)也是非常必要的，而多題歸一的訓(xùn)練，則是培養(yǎng)收斂性思維能力的重要途徑之一。很多物理習(xí)題，雖然題型各異，研究對(duì)象不同，但問題實(shí)質(zhì)相同，如能對(duì)這些“型異質(zhì)同”或“型近質(zhì)同”的問題，歸類分析，抓住共同本質(zhì)特征，掌握解答此類問題的規(guī)律，就能弄通一題，旁通一批，達(dá)到舉一反三的教學(xué)效果，從而擺脫“題海”的束縛。
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