一、实施创造性思维能力培养的必要性

随着社会的发展,以科技创新为灵魂的知识经济时代已经到来了。知识经济的第一资源是智力资源,智力资源是具有创新能力的人才,而人才来自教育。因此知识经济时代教育的核心是培养人的创造性思维和创新能力。创造性思维是人类思维能力的高级形态,是智力的高级体现,它具有思维新颖独特,想象丰富,直觉思维与分析思维相统一,发散思维和集中思维的统一特点。对中学生而言,所谓创造性思维能力,就是创造性地思考问题和解决问题的能力,其实每位学生都有创造性思维的潜能,心理学认为:青少年时期是发展,创造的黄金时期。这个时期的学生可塑性大、记忆力强、思维活跃,因而实施创造性思维能力的培养,有利于学生大脑机能的开发,从而最大限度地开发创造智力。普通高中物理课程标准(实验)也指出:“高中物理教学应注意培养学生的创新意识和勇于创新的科学态度和科学精神。”因此根据学生的年龄特点和心理特征,在物理教学过程中实施创造性思维能力的培养是很有必要的。

二、如何加强对学生创造性思维能力的培养

在教学过程中我从以下几方面进行培养:

1. 注意培养学生的想象力、观察力,提高学生创造性思维能力的素质

例如,在讲“万有引力定律”时,可一改过去以传授知识、解决“什么是万有引力”的问题为主的做法,而从培养思维能力和进行思想教育方面入手,确定教学目的,运用科学史把它们统一起来。主要解决三个问题:

(1)人类历史上对太阳系的认识(日心说与地心说)。

(2)牛顿以前的科学家在万有引力发现之前做了些什么(着重是第谷的观测与开普勒的三定律)。

(3)牛顿的新贡献(展示三定律到万有引力定律推导的数学过程)。

由于展现了重要物理规律发现的全过程,学生自觉或不自觉地否定了以往的“苹果落地”发现万有引力定律的一时“灵感论”;同时从科学家的观察、想象、综合分析等研究方法上受到启迪,提高了思维能力的素质。

2. 巧设习题,开拓思路,培养创造性思维能力

在教学过程中,巧设习题是教学中的重要组成部分,是培养学生创造性思维能力的一种有效方法。

(1)一题多解:运用不同的物理规律或数学方法解同一问题,使思维更具流畅性。

例如,一个做匀变速直线运动的物体,在前4s内经过的位移为24 m,在第二个4 s内经过的位移是60 m,求这个物体运动的加速度和初速度。

解法一:基本公式法

第1个4 s内的位移:s1=v0t+at2

第2个4 s内的位移:s2=[2v0t+a(2t)2]-(v0t+at2)=v0t+at2

将t=4s,s1=24 m和s2=60 m代入,解得:a=2.25 m/s2, v0=1.5 m/s

解法二: 物体在8 s内的平均速度等于中间时刻(即第4 s末)的瞬时速度,则 v4= m/s=v0+4a

物体在前4 s内的平均速度等于第2 s末的瞬时速度,则 v2= m/s=v0+2a

联立上面两式,解得:a=2.25 m/s2, v0=1.5 m/s

(2)一题多变:对题目进行开拓、变型,将题目的已知条件或所求问题加以变更,使一题变为多题,逐步引申、扩展,能有效调动思维,达到举一反三、触类旁通的目的,使思维具有变通性。

例如,如下图,上表面粗糙,质量为M的小车B静止在光滑水平面上,质量为m的滑块A(可视为质点)从小车左端以水平速度v0冲上小车,已知A、B间的动摩擦因数为u。

请问:滑块A若能停在小车B上,它们一起运动的速度是多少?滑块A在小车B上滑行的距离是多少?

通过变换题设条件,改变设问方式可以有:

①如果要使滑块A不从小车B上滑出,小车B长L至少为多少?

②小车B长L满足什么条件时,系统的动能损耗最大?

③若小车B长为L,要使滑块A从小车B上滑出,滑块A的初速度v0应满足什么条件?

3. 引导学生设计实验,培养创造性思维能力

设计实验是学生自我创造的过程。因为学生设计实验时,大脑中必须运用与这个问题有关的知识,考虑使用哪些仪器,如何装配,怎样操作。学生在思考中必须进行分析、综合、推理、联想、想象等各种思维活动,因此当学生具备一定的物理知识和操作能力的前提下,教师给定设计课题,让学生独立思考,然后让大家讨论,共同分析,选出可行性实验方案。

总之,创造性思维能力是各种思维能力的集中体现,培养学生独立地、创造性地解决物理问题的能力是物理教学的最终目标。