在实验教学中培养学生的创造思维

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  创造思维是以新的方式解决问题的思维方式,从学科的侧面进行创造思维培养,是造就创造性人才的重要且行之有效的途径,是将素质教育落实到学科和课堂的必然结果。在物理教学中要充分利用学科实验性强这一有利因素培养学生创造思维,发展学生自我创造力。加强物理实验研究,采取有效措施,让学生多观察、多动手、多实验、多思维,提高实验效果,将学生从定位思维模式中解放出来,引发学生发散思维,诱导学生创造思维和训练学生创造思维是对学生进行能力培养和落实素质教育的必由之路。在物理实验教学中,我就如何培养学生的创造思维谈以下几点看法。
  
  一、在引问中创设学生创造思维的境地
  
  学生的创造思维是从迫切需要解决某个问题开始的,教师应抓住学生这一心理特点,应用物理知识的迁移、渗透,明确提出问题,将学生注意力吸引到解决问题的境地中来,使学生处于积极思维,追究正确答案的状态中。
  例如:我在讲授“电流强度与电压和电阻的关系”一节课时,首先提出以下几个程序命题。
  引问1:前面在电压学习中,我们知道电压是维持电路中有持续电流的必要条件,也就是说电路中的电流由电源电压提供,那么请同学们思考一下,电路中的电流强度与电压有什么样的数量关系呢?大部分学生经过思考会得到正确的推理结果,这里要注意对还在思维状态中的学生给予必要的思路点拨,教师可用水塔修的越高,水压会怎样,水流量又会怎样?(这种物理量模拟法是物理教学中经常用到的方法之一)
  引问2:电阻是导体对电流的阻碍作用,那么电流强度与电阻之间会有什么样的数量关系呢?经过引问1中的思路点拨,学生也会得出正确的推理结果。
  引问3:回忆我们在研究匀速直线运动速度与路程和时间三者的关系时,采取了什么样的方式进行研究的?(固定路程不变,研究速度与时间的关系;然后再固定时间不变,看速度与路程的关系。)现在我们要研究电流强度与电压和电阻之间的关系你将采取什么方法来研究呢?
  引问4:要改变导体两端电压,你将在电路中设置什么元件?(在电路中串联一个变阻器,在改变电阻时改变电流强度,进而达到改变电阻两端电压。)
  引问5:根据以上分析,请设计电路、确定设备、设计表格、动手操作、填写数据、数据分析,写出实验结论。
  通过以上程序命题的设置,引发学生的“横向连动”与“纵向连动”,将以前的知识自然迁移,渗透到新知识的探讨中,体现了物理研究中大胆猜想、实验验证,确定或修正猜想的这一重要方法,其中教师除了提出问题和必要的引导外,主要目的就是造就一个创设问题的环境,使学生在这一环境中分析、探索、联想、推理、感受,将知识的发现权交给学生,而不是由教师教给学生,让学生从思维后的成功中得到获得知识后的喜悦。注重培养学生的创造思维,使学生在独立解决问题的兴趣中将创造能力得到提高。
  
  二、挖掘学生心理,诱导学生创造思维
  
  中学生都负有学习科学发现真理的途径和方法的任务,负有在发现的过程中磨练自己的意志、智慧和创造意识的任务,基于这种考虑,学生在学习过程中应有勇于探索的精神,探索的过程是学生自我独立思考,开拓思路的过程。在这一过程的起始,教师应根据学生的心理挖掘知识素材,提出具有强烈探索思考动机的课题,千万不能阻碍学生的探索思路,主观武断地否定学生对问题的某些追究,而应当在“引”和“帮”上下工夫,引导学生设计出切实可行的实验方案,采用设问、反问,正向或逆向逻辑推理等多种教学手段开拓学生思维的广度和深度,培养学生的创造思维。
  我在讲授“浮力的产生”一节课时,设计了“当物体的上部有液体而下部没有液体浸入时物体是否也受浮力”的实验题目,同学们争先恐后,各抒己见。最后问题集中在怎样才能达到物体上部有液体而下部没有液体浸入的实验条件上。在这个关键火候上我点了一句“能否用漏斗这一实验设备”,学生们茅塞顿开。下课后学生们自己找设备,其中有同学用乒乓球放在漏斗上,将水从上部往下慢慢倒入,乒乓球不浮起,当漏斗下烧杯中的水位升到乒乓球下部时,奇迹发生了,乒乓球立即浮出漏斗水面上。在此基础上我将教研组设计的用废旧饮料盒来做这一实验的设备拿出来演示一遍,学生们看的津津有味,深刻理解了浮力产生的原因是浸在液体中的物体上下表面的压力差。
  
  三、设置知识障碍,训练学生的创造思维
  
  学生习惯于用已有的知识规律中去直接追求答案,若遇到新问题,往往会出现与实验结果不符的现象,这就需要对原有知识进行重新认识、组合、分析、判断,运用发散思维去开拓、创新,追求新知识,然后用收敛思维去对发散思维进行优化筛选,故发散思维是创造思维的精华,设置知识障碍是引发发散思维的前提,是训练学生创造思维的开端,这一操作过程是设置知识障碍→发散思维→收敛思维→创造思维。
  如在上电功率习题课时,在复习基本概念后提出以下一个问题:将标有“4V、1W”和“6V、9W”的甲乙两只灯泡串联起来接在10V的电源两端后,以下说法正确的是:A、两只灯泡均能正常发光。B、两只灯泡均不能正常发光,且甲灯较亮。C、两只灯泡均不能正常发光,且乙灯较亮。D、甲灯可能会被烧毁。E、乙灯可能会被烧毁。F、甲乙两只灯泡可能同时会被烧毁。
  该题的知识障碍就在于对“额定电压”和“额定功率”的理解,学生习惯地从已有的串联分压的知识出发直接得出两灯均能正常发光的错误结论,这时教师不宜马上去分析。我让同学们自己动手连接电路,然后闭合电键,同学们都希望看到的现象没有发生,而出现了与他们想象完全相反的结果,甲灯特亮并立即熄灭。一阵“嘘、嘘”声后,教室内十分的安静,学生们对自己的推理产生怀疑,开始重新审视知识,发散思维开始进行,学生们以不同的思路进行争论,教师此时可以静听,从中摸出学生发散思维的症结,最后教师引导学生以逻辑反问法进行收敛性思维。从两灯的额定电压、额定功率入手,解决两灯的电阻,然后应用串联分压的知识解决每只灯两端的实际电压,得出甲灯两端的实际电压远大于额定电压,实际功率远大于额定功率,故甲灯特亮,烧断灯丝,电路断开,乙灯不会烧毁的正确结论。
  总之,在物理教学中,要始终抓住学科的实验特点进行教育,既可启发学生学习兴趣,积极参与教学活动,又可以训练学生的创造思维。
  (作者单位:725000陕西省安康市第二中学)
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