物理（心得）之浅谈学生创新思维培养的支撑点

物理（心得）之浅谈学生创新思维培养的支撑点

物理论文之浅谈学生创新思维培养的支撑点 ‎ ‎　　创新是不断进步的灵魂，创新思维是创新的“内核”。因此，在教学中如何有效培养学生的创新思维，是一项必须着力解决的课题。笔者认为，关键的出路在于，教师在课堂教学中能切实找到创新思维培养的支撑点，并通过教师的创新教育，将知识、方法、能力、世界观融为一体，产生出综合性、集约化的培育功能和较强的内化穿透力。‎ ‎　　强烈的创新意识——培养学生创新思维的动力性支点 ‎　　创新意识是一切创新活动的起点，是贯穿创新全过程的前提条件。因此，教师必须努力转变教学观念，改变以知识传授为中心的教学思路，改革陈旧的教学方法，努力激发学生的创新意识。为此教师必须在以下三个方面确立新的教学理念，实现教学行为的根本转轨。‎ ‎　　1、确立正确的创新观，实现学生创新的发展性评价 ‎　　创新教育的对象是学生，学生的创新有别于科学家的创新。认为学生进行脱离教材的活动，如小制作、小发明等等，或者是借助问题，让学生任意去想去说，想得离谱，说得离奇，才是创新，这是创新认识上的误区。创新教育要求教师从学生的实际出发，心中有本，改变知识的传授方式，关注学生获取知识的过程，学生提的问题不管是否已经有人提过，不管是否已经解决，关键在于这一问题及其解决方法对于学生来说是否新颖。所以教师在教学中，对学生的每一个合乎情理的新发现，别出心裁的观察角度等等都应视为创新的反映。教师应该通过挖掘教材，高效地驾驭教材，把与时代发展相适应的新知识、新问题引入课堂，与教材内容有机结合，引导学生再去主动探究，让学生掌握更多的创新方法，了解更多的创新动态，获取更多的创新能力。‎ ‎　　2、确立正确的教学观，建立新型的教学主体关系 ‎　　教师与学生是教学的主体，学生是学的主体，教师是教的主体。教师的教是为了不教，为了学生的发展。为此，在课堂教学中，教师必须建立民主、平等的师生关系，营造宽松、和谐的课堂氛围，形成竞争合作的环境。这已为广大教师的共识，关键在于如何有效实施。笔者认为核心在于确保学生的主体性权利。首先，必须改变那些课堂上老师是主角，少数学生是配角，大多学生是观众、听众的陈旧的教学模式，实现师生角色的正确定位。因为这种课堂教学往往过多地强化教师的主导作用，泯灭了学生的主体性，扼制了学生创造性思维的发展。罗杰斯提出：“有利于创造活动的一般条件是心理的安全和心理的自由。”教师应充分保证学生自己的学习空间，尊重学生的爱好、个性和人格，以平等、宽容、友善的态度对待学生，形成一种充满“心理的安全和心理的自由”‎ 的教育环境，使学生能够与教师一起参与到教和学的过程中，做学习的主人。只有这样，学生才能充分发挥出自己的聪明才智和创造想象的能力；其次，必须努力创设合作互动的平台。例如，开展小组间的合作与共享活动，让学生之间多向交流，取长补短和集思广益；课堂教学中有意识地搞好师生间的合作，使教师、学生的角色处于随时互换的动态变化中；设计集体讨论、查缺互补、分组操作等内容，锻炼学生的合作能力。特别是一些不易解决的问题，必须让学生在班集体中开展讨论，这样能在班集体中营造创新思维氛围，激发学生的创造欲望。因为学生在平等、自主和宽松的环境下，能畅所欲言，发表独立的见解，或修正他人的想法，或将几个想法组合为一个更佳的想法，从而使自己的创造思维品质在集体智慧冶铸的过程中，得到潜移默化的培养和提高。值得需要把握的是，任何合作，都不要让有的学生处于明显的从属地位，都应细心关注，责任确定到每个学生，最大限度调动学生的潜能。‎ ‎　　3、确立正确的能动观，实现有效的问题教学法 ‎　　怀疑，常常是创新的开始。教师应当充分地鼓励学生发现问题，提出问题，讨论问题，解决问题，让学生通过质疑、解疑，逐步具备创新思维、创新个性和创新能力。首先，教师要着力培养学生的批判性评价能力。批判性评价是创新思维的集中体现，科学家正是通过批判性评价开始新的发明、新的创造。因此，教师要通过问题创设情境，激励学生打破自己的思维定势，从独特的角度提出疑问；要鼓励学生对问题进行批判性评价，引导学生敢于用批判的眼光，对教材上的内容质疑，对教师的讲解质疑，对同学的论述质疑。其中同学的观点，通常商榷的余地较大，更容易引起同学的争论和质疑，这种同学间批判性评价更有助于学生创新思维的发展。其次，要着力培养学生的判断能力。判断是一种思维过程，对某些简单问题的判断，由于缺少必要的思维过程，对培养学生判断能力没有什么帮助。因此，在课堂教学中，教师要设计一些复杂多变的问题，并给学生留出足够的时间思考问题，让学生通过自己的独立判断来加以解决；或用辩论形式训练学生的判断能力，鼓励学生发表出具有独特视角的见解，提高学生思维的流畅性和敏捷性。另外，要着力培养学生的总结能力，这与培养学生的求异思维是相辅相成的。总结能力是一种综合素质的体现，是锻炼学生集中思维的能力。集中思维使学生准确、灵活地掌握各种知识，将它们概括、提取为自己的观点作为求异思维的基础，它保障了求异思维的广度、新颖程度和科学性。因此，在课堂教学过程中，教师要从知识总结向培养学生的总结能力转变，尽可能有意识地把总结的机会让给学生，让总结变成学生自己整理和反思的过程。例如，总结时改为向学生提出“请你用一句话说出在本堂课上的最大收获”，“请说出一点在本堂课上没有解决的困惑”等开放性问题。这样的总结方式，一方面可以让学生发表自己的独特理解，另一方面也把教师包办式的总结，变成了学生自己思考概括的过程。当然，课堂总结时应尽可能让学生多发言，让更多位的学生发言，并引导学生展开有针对性的讨论，自己发现更深层次的问题，进一步延伸、拓展思维。‎ ‎　　探索性实践——培养学生创新思维的突破性支点 ‎　　探索性实践作为近年来崭露头角的一种新型学习方式，它在激发学生学习兴趣，训练动手操作能力，特别是在培养学生创新思维方面有着很好的作用，因此，探索性实践活动是发展学生创新思维的最好突破口。‎ ‎　　1、探索性实践的设计强调认知冲突 ‎　　学生的心理发展，是认知结构不断从平衡到不平衡再到新的平衡的过程。瑞士心理学家皮亚杰认为，引起儿童认知上的冲突，引起最佳或最大限度的不平衡，才能激发儿童的求知欲和好奇心。按照他的平衡学说，冲突是认知结构重新组织和随后发展的基础。探索性实践作为学生的一种积极主动的认识建构手段，其目的和作用不仅仅只是作为一般意义的建构手段，而是作为学生建构逻辑结构的手段。要达到这种目的，就要使学生在进行探索性实践时发生认知冲突。为此，探索性实践设计必须做到：‎ ‎　　第一，要足够“新颖”。正是这种“新颖”的刺激，才会激发学生对探索的兴趣，才能引起学生探索的欲望，才使得它与主体原有的“定势”相矛盾、相对立，才能产生认识上的不协调和冲突。比如，在我们设计的“测定报纸所能承受的最大拉力”这一探索性实践活动时，明确要求学生先弄清楚报纸的最大拉力与哪些因素 有关，再利用控制变量法，选择其中的一到两个因素进行研究。这个探索性实践活动跳出了高中教材的内容限制，给学生提供了探索实践的空间。在这里，虽然报纸、最大拉力学生都非常熟悉，但这两者有什么联系学生一般未曾思考过，从而构成了学生思维的冲突点。其次，探索性实践的设计还要遵循“适度”原则。“适度”是指设计既要与达到最近发展区的学生已有知识和经验有较强的联系，同时又要有一定的难度。那么，设计要达到什么程度呢？心理学告诉我们，太弱的刺激使学生在认知建构过程中（同化或顺应）过于简单，不能引起学生认知上的不平衡。相反，如果外部刺激超越主体原有的认知结构，那么同化和顺应无法进行，主体的认知冲突也就无从谈起。为了引起学生认知上的最佳或最大限度的不平衡，这样的设计应同摘树上的果子一样，学生必须“跳一跳”才能摘下来，这样就能最大限度地激发起学生的求知欲和好奇心。这正如皮亚杰所说的那样：“一个人既不注意太熟悉的东西，因为已经司空见惯了，他也不注意太不熟悉的东西，因为和他图式中的任何东西都没有联系。”因此，只有学生能依靠已有的知识解决一个新问题时，才会在紧张的智力劳动之后获得精神上的满足。这种求知欲满足后，学生又会寻求新的刺激，以激发自己进一步去探索新课题，从而转化为学习上的一种内驱力。‎ ‎　　2、探索性实践的目标强调培养能力 ‎　　探索性实践的主要目标不是让学生掌握知识，而是让学生生成能力。这是由探索性实践的本质决定的。探索性实践强调学生通过类似于科学研究的学习活动，获得亲身体验探索的过程，逐步养成一种喜爱质疑，乐于探究，勇于实践的科学品质和习惯，不断激发学生探索和创新的欲望，逐渐学会发现问题、收集资料、分析探讨和交流成果等进行科学探索所必备的方法、态度和能力。例如高中物理新增了“研究弹簧振子的周期和小球质量的关系”这个探索性实践活动。在这里弹簧振子的周期公式 这个知识点学生没有学习过也不要求学生掌握。正因为学生不知道振子的周期和小球质量的定量关系，所以具备了进行探索的前提。做这个实践活动时，学生在测出若干组数据后列表，在坐标纸上描点，作出拟合曲线。用相应的函数表达这条曲线。如果再换其他几个弹簧重新进行试验，还可以进一步解释函数式中参数的物理意义……按照传统的处理方法，学生进行实验或实践时，必须先学习相应的知识点，让学生在实践活动前就知道相应曲线的形状，实践活动后假若有的点不在这条曲线上，则要分析出现误差的原因。但是，在这个研究活动中，学生事先并不知道它的图象是什么样的，只是在看到这些点的分布和走向之后才意识到它也许能用某个二次函数来近似地表示。在这种想法的鼓舞下，有些学生会尝试作出T2和m的关系曲线，在这之后就会明确地得到周期与小球质量的定量关系。探索性活动与传统的验证性活动相比，其内容可能相似，但思路是不同的，学生的心理活动是不一样的，得到的训练也不一样。上面例子中弹簧振子的周期和小球质量的关系这个知识点，中学阶段并不要求学生掌握，但活动中所用的方法，却是科学研究中一个非常的典型方法，学会这个方法将使学生在今后的工作中受益无穷。因此探索性实践改变了传统的以知识为目标的教学理念，而重点突出研究和探索的过程，强调以能力为培养目标。‎ ‎　　从上可以看出，探索性实践与传统的学习方式主要的区别在于：重视学生获取知识的方法的训练；重视学生探索、发明、发现的过程；重视在探索中发展学生理性的、批判的思想方法；重视体验学者研究的苦衷和愉悦的心理体验；重视培养学生的发现、探究的能力。探索性实践给学生提供了广阔的活动空间和思维空间，可激发和满足不同层次学生的探索和创新欲望，学生在自己探索规律、解决实际问题的过程中，把动手和动脑结合起来，把智力因素和非智力因素的培养结合起来，从而有效地培养自己的创新思维。‎ ‎　　正确的思维方法——实现学生创新思维的科学性支点 ‎　　创新要讲究科学、讲究方法，即实现科学创新。通常所说的科学方法，泛指人们研究处理问题的思想方法和手段。常用的方法有：观察与实验方法、归纳与演绎方法、科学抽象与理想化方法、比较与类比方法、分析和综合方法、数学方法及科学假说的方法。这些方法大多隐含在学科知识当中，例如物理学中的牛顿第一定律就是理想化方法，原子物理学中经常使用的就是科学假说的方法。‎ ‎　　1、以知识为载体渗透科学方法 ‎　　知识是宝贵的，但知识只有通过具体的方法加以应用才能体现出知识的价值，所以那些得到知识的方法就显得比知识本身更为重要。只有将方法掌握了，将来才可能利用这些方法去科学的创新。我们的学生将来不一定都成为科学家，他们在学校所学的知识也不一定在实际工作中都能直接应用，并且随着时间的推移，在学校学的“完整知识体系”也会变得支离破碎，但研究问题的态度和科学的方法将终生受用。为此，从长远观点看，让学生掌握获得知识的科学方法比让学生掌握知识更要注重。因为科学方法教育的具体内容，往往是以隐性的方式出现在教材中的，所以进行科学方法教育，不能脱离学科知识的教学，我们要寓科学方法教育于学科教学之中，挖掘教材中的科学方法论素材，以知识为背景进行科学方法教育。总之科学方法教育必须与知识教学相结合，以知识传授作为方法教育的载体，让学生在学习知识的过程中潜移默化地受到科学方法的熏陶。‎ ‎　　例如，在教学高中物理单摆公式的时候，可以提示学生用得到牛顿第二定律时所用的实验方法（控制变量法）进行对比，从而让学生自己设计实验，并总结出得到单摆周期公式的方法。这样，在讲知识的同时，自然而然地将物理学中一种非常重要的方法告诉了学生，使其在今后的工作中可以利用这种方法去创造性的从事别的工作；又如在原子物理教学中，通过介绍原子模型的演变、发展，使学生认识到“实验→假说→新实验→新假说”‎ 这样一种科学假说方法；再如在进行力的合成与分解的过程中，只需要适当地启示：这个力与那几个力的作用效果相同；从作用效果上看，这个力的作用相当于那几个力的共同作用（右让学生联想电阻串并联分电阻和总电阻的关系）。这种利用效果相同进行研究学习的方法是物理研究中常用的方法，通过这样的引导学生就能体会出等效方法的内涵，也会从一次次的具体应用中体悟到所学的科学方法。诸如上述的例子在我们的教学实际中非常多，只要我们仔细去挖掘并与课堂教学有机地结合起来，对于学生创新思维的培养是大有裨益的。‎ ‎　　2、在训练中渗透思维方法 ‎　　我国著名教学家陶行之先生在他的创造宣言中指出：“处处是创造之地，天天是创造之时，人人是创造之人。”学生的创造潜力如何有效地激发出来呢？在平常的训练中渗透科学的思维方法，对学生创新思维和创新能力的激发具有直接作用。例如，我们在高中物理复习物体运动时，提出了：“你能用几种方法说明什么是匀速运动”的问题。这里我们运用了创造技法中特性列举法训练求异思维，学生刚开始只能列举三到四种方法，通过学生讨论和教师引导逐步增加到近十种方法。然后再进一步提出“你能用几种方法说明什么是匀变速运动”，进一步训练求异思维，强化特性列举法这种创造技法。另外，从学的方面来说，如同知识的掌握和能力的培养一样，科学方法的掌握也必须通过学生积极的努力、大胆的尝试和细心的体验才能得到。为此，我们必须设计一些好的实验或习题，尽可能让学生在解决实际问题中得到锻炼，获得启迪，逐步掌握科学的思维方法。‎ ‎　　综上所述，培养学生的创新思维是创新教育的重心。教师在课堂教学中，必须把学生创新思维的培养作为教学的根本出发点和归宿点。由于创新意识是创新行为的起点，创新活动是主体创新活动的实践过程，创新是一切科学元素的结晶，因此，教师只有在创新意识、创新实践和创新方法三个支点上集取切实的措施，才能铸就学生良好的创新思维品质，为他们成为创新人才奠定坚实的基础。‎ ‎　　参考文献 ‎　　张大昌 《新编高中物理教材中的课题研究》网络下载 ‎　　邢红军  高中物理探索性实验的设计理论   网络下载 ‎　　赵才欣  《新课程改革要点及实践思考》   上海教育2003第八期 ‎　　岳燕宁  《重视知识的产生和发展过程的教育 培养学生的科学精神和创新思维》 物理教师 2000年第7期