试论中师物理教学中创造性思维能力的培养，本文主要内容关键词为：中师论文,创造性论文,思维能力论文,试论论文,物理论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
创造性思维能力的培养，应以激发学生兴趣为起点，以系统化网络化物理知识积累为基础，以科学思维方法的培养为核心，以发散思维和集中思维训练为途径，以培养创造性人才为目的。
一、对学生进行创造性思维能力的培养是中师物理教改的重大课题。
中师培养的对象，是未来的小学教师。他们在未来的工作中，要不断地了解分析学生情况，不断地钻研教材教法，选择最优教学方案和最优教育手段。这些工作都需要他们进行创造性的思维，发挥创造性才干来完成。
从教改方向看，“教育要面向现代化，面向世界，面向未来”。因此必须培养大批开拓型创造型的人才，开拓型创造型人才要具备多方面的素质，而创造性思维能力则是必须具备的核心素质。综上所述，如何培养学生创造性思维能力，应是当前中师物理教改的重大课题。
二、如何对待中师生创造思维的闪光。
思维能力是诸多能力的核心，它对其他能力的形成、发展具有决定性作用。而所谓创造性思维则是最高水平的思维过程，它是指人在产生新的前所未有的精神成果和物质成果的思维过程。如爱因斯坦的相对论，麦克斯韦的电磁理论，汽泡室及正负电子对撞机的发明，这些都是科学家创造性思维的辉煌成果。
那么请问，在中师生中有无创造性的思维呢？在我长期的教学实践中的确发现了不少中师生创造性思维的闪光。例如：解物理习题时，有的学生的解题方法优于教师或书上例题；在单元复习或总复习时，有的学生能够根据自己的理解，把物理知识进行归纳整理，使知识系统化、网络化；在物理课外活动中，有的学生能够设计新的小实验，进行小发明，有的学生能够对实验方法进行小改进。如马晓东在进行白光反射全息实验时，改进了实验方法，使白光反射全息照片效果更佳，他的白光反射全息照片作品现仍存放实验室，已作为物理教具使用。再如：在讲完万有引力之后，有的学生提出：“万有引力是怎样产生的？”在讲完原子与原子核一章以后，有的学生问：“既然分子在运动，原子在运动，一切物质都在运动，那么一开始物质是怎样运动起来的？”这些深刻的、带有哲学性的问题的提出，充分显示了学生创造性思维能力的闪光，是令人兴奋的！不可否认，创造性思维能力也有不同层次和水平，学生的创造性思维的火花，仍属于初级阶段。一切新生事物总会由量变到质变，由低级向高级发展。今日的幼苗将来可能成为栋梁之材。作为教师，应该善于发现，善于鼓励学生们的创造性思维的点点闪光，耐心培育它成长壮大，这是物理教师责无旁贷的义务和责任。
三、在中师物理教学中培养学生创造性思维的途径。
关于培养创造性思维能力的途径，目前众说纷纭，尚无定论，有待广大物理教师共同探索，下面谈谈自己的粗浅认识和做法，以便抛砖引玉。
（一）激发兴趣是培养学生创造性思维的起点。
长期教学实践告诉我，有极大兴趣的学习会使学生全神贯注、积极思维，甚至达到废寝忘食地步。物理学史也说明，众多的科学泰斗们，多是兴趣的魔力引导他们攀上了科学的顶峰。因此可以说浓厚的兴趣是培养创造性思维的无形动力，是创造性思维发展的促进剂。相反，如果学生讨厌学物理，在这样的心理状态下，物理基础知识都难以掌握，还谈什么创造性思维的培养。显然激发学生对物理的兴趣应该成为培养学生创造性思维的先导性工作。但是兴趣不是天生的，学生的激情要靠教师的激情来感染，学生的兴趣要靠教师来培养。如何培养学生兴趣呢？我以为首先在教师指导思想上要突出学生的主体地位，并努力创造条件让学生们更多地参与教学活动，使他们能在主动的积极的心理状态下进行学习。旧的传统教法的主要弊端是“注入式”，学生们缺少独立思考时间，缺乏师生对话机会，更少动手实验的安排。正如活泼的小鸟关在笼子里就会倦意绵绵，思维活跃的学生们面对诵经式的灌注，也会兴趣索然。由此看来，转变教师的指导思想，在教师主导下，突出学生主体地位是培养学生兴趣的重要措施之一。其次在教法上多用悬念法来激发学生兴趣。如讲力学共振时，可先介绍新鲜有趣的材料来形成悬念。1986年羊城晚报曾以《鬼室探密》为题作了如下有根有据的报道：“一向平静的深圳殡仪馆的五层宿舍大楼，近来常常无端地莫明其妙地振动起来。说是地震吧！可附近居民毫无感觉，迷信者纷纷逃离。后来省地震办派人研究，得出结论是：这是附近一家新建工厂的机械振动引起的共振现象。风波遂得以平息。”随后可问学生什么是共振？为什么只能使一幢大楼震动起来？这样悬念会使学生积极思考，兴趣无穷。再者，培养学生兴趣应以趣味实验为基础。因为趣味实验是培养兴趣的有效手段，有时一个兴趣实验能给学生留下终生难忘的印象，影响其终生的志趣。例如：断电自感演示不必按照书上电路照方抓药，可改用下面有趣演示。如下面：
先让几个学生手握手地与自感线圈并联，接通电路然后突然断电，学生们立刻感到强烈的自感电流的刺激。为什么小小的几伏电压竟有如此神威？这样魔术般惊而不险的实验，会使学生兴趣倍增，惊异不已。
切莫小视兴趣的作用，兴趣会成为学生们克服学习困难的无形动力，会引导学生迈进科学的宫门。没有浓厚的兴趣和好奇心，就不会有发现问题的敏锐性，没有浓厚的兴趣，就没有执著追求的坚强毅力，就会被困难挡住而无创新。因此，激发学生对物理的兴趣，应成为培养学生创造性思维的起点。
（二）系统化、网络化物理知识的积累是培养学生创造性思维的基础。
华罗庚说“聪明在于学习，天才由于积累。”同样，物理知识的积累也至关重要。学生只有平时注意系统化网络化物理知识的积累，才能为展开丰富的想象提供活力，为灵活的运用开拓广阔驰骋的天地，为进行创造性思维打下知识基础。相反无知无识根本谈不上创造性思维，离开物理知识的积累，谈论创造性思维的培养就成了无源之水，无本之木。
为了帮助学生逐步积累系统化网络化的物理知识，可以从以下几方面着手：
第一，首先在物理教学中，尽量挖掘不同章节知识的内在联系，进行纵横对比和归纳整理。如力学中的运动和力的关系，使物体运动状态的改变是力作用的结果。研究任何运动都必须注意这一共同特点，才能区别不同的运动状态，并可从受力特点、运动形式、运动规律三方面列表归纳如下，以帮助学生理解掌握：
第二，当每章复习或总复习时，可要求每个学生自己动手对学过的知识进行归纳整理。物理知识系统化网络化的整理过程，是认识升华过程，是由杂乱转化为条理，由肤浅转化为深刻，即由分散零乱转化为融汇贯通的质变过程。这也是培养学生创造性思维能力的一种方法。因此在整理时，要严格要求学生以自我努力为主，在整理形式上不作死板规定，由学生自己从不同角度来审视全章的知识结构，用不同形式、方式整理归纳。这样学生通过自己的思维活动，使掌握的知识系统化网络化起来，使自己创造性思维能力受到锻炼。另外也可以就某一重要问题，让学生写心得体会或小论文。但要注意为了确保效果，可跟期终成绩挂起钩来，并对论文进行评比奖励或向校级刊物推荐以鼓励学生的热情。
第三，教学中狠抓复习环节，使学生牢固掌握已系统化的知识，变成学生自己的东西。为此可向学生介绍有效的复习方法。如有些古人能背诵整部经书，并不是他们有什么特殊记忆力，而是他们十分重视复习环节。据记载明末学者顾炎武能背诵十三经。他的读书方法是，每年用三个月时间复习读过的书，其余时间用来研究新书。当然我们不要学生对物理死记硬背，但是在深刻理解的基础上，对物理基本内容还是应该牢固掌握的。总之，应使用多种教法使学生们牢固地掌握系统化网络化的物理知识，为培养他们创造性思维能力打下知识基础。
（三）科学思维方法的掌握是培养创造性思维的核心。
爱因斯坦说：“成功是艰苦劳动加正确方法……。”在科学史上杰出的科学家们在思维方法上，都有一套成功的经验，巧妙的科学思维方法，往往是在开辟人类知识新领域活动中，取得成功的有力武器。因此在物理教学中，首先应该使学生了解掌握科学思维方法的重大意义，并有计划地结合教材介绍科学家丰富多采的思维方法和研究方法。如观察法、实验法、物理假设、物理模型，以及逆向思维、怀疑思维、发散思维、集中思维、分析综合思维、类比思维等。要恰如其分地介绍各种思维方法的作用，并将各种思维方法作为工具贯彻于教学的各个环节中去，以启迪学生们创造思维能力，培养他们的创造才能，使他们逐步了解和掌握科学的思维方法。下面举例说明。
第一，观察法。
观察法是进行物理研究的重要方法，而锐敏的观察力是科学家取得成功的重要条件。如意大利的伽利略在比萨教堂祈祷时，由于偶然的机遇，他全神贯注地观察吊灯的摆动，发现了摆的等时性，为钟表的发明奠定了理论基础。又如丹麦的天文学家第谷，是一个善于观察的科学家，他每天对星空进行仔细观察并做了详细记录。他一生所积累的观察资料为后人的科学研究提供了宝贵的知识财富。后来德国天文学家刻卜勒在第谷观察的基础上经过艰苦的长期研究，终于发现了行星运动三定律。总之，观察法是物理学研究的重要方法，为了培养学生的观察能力，应教育学生掌握正确的观察方法和科学态度。例如：1.在观察时要把注意力集中在要观察的现象上，要细心耐心，尽量通过自己的耳、手、眼去发现物理现象的特征；2.科学观察要有详细的记录；3.要注意观察的客观性即实事求是地对待观察资料，决不任意涂改客观的观察记录；4.观察时要善于思考，提出问题，进一步研究现象的本质和规律。
第二，科学怀疑的思维方法。
科学的怀疑是一种思维方法，所谓科学的怀疑并不是无根据地怀疑一切，而是抓住新的物理实验事实来怀疑旧的观点。由怀疑发现问题，由问题来推动研究，从而达到提出新理论、完成新发明的目的。如爱因斯坦，他抓住光电效应实验与经典物理相矛盾的事实，经过艰苦的研究，提出了光子假设，发现了光电效应方程，并圆满解释了光电效应现象，推动了量子理论的发展。再如实验物理的先驱者伽俐略，他年轻时就怀疑古希腊学者亚里斯多德的物理学观点，如：“力是产生运动的原因”以及“下落物体的速度由下落物体的重量决定”等。他由怀疑提出了探索方向，经过长期研究，终于发现了落体定律和惯性定律，打破了长期束缚人们思想的旧观点，为力学的迅猛发展打下了基础。科学怀疑是一种重要的思维方法，掌握了它不仅有益于学生在校学生，甚至对他们将来从事教育教学工作也会起到解放思想、激励创新的作用。
第三，分析综合的思维方法。
分析综合能力是物理学家们必须具备的优秀的思维品质，它是物理研究中常用的逻辑方法。所谓分析是从整体到局部，所谓综合是从局部到整体的逻辑思维方法。在进行分析综合思考时，应在分析的基础上进行综合，在综合指导下进行分析。大家知道在近代自然科学产生之后，分析法一度处于统治地位，近代自然科学的发展就是分析方法的胜利。后来又兴起了综合的潮流，现代科学研究本身就是一个巨大综合。另外如万有引力定律的发现就是分析综合方法应用成果。在万有引力定律发现之前，物理学家对物体运动规律本身已有了一些认识，如德国的刻卜勒已提出行星运动定律；英国的胡克已从实验得出了引力的概念，意大利的伽利略已提出了落体定律和惯性定律。但谁也没有对这些科学的成果进行综合全面的思考，而只有牛顿对这些科学成果进行了创造性的分析综合。透过现象抓住了本质，发现了万有引力定律，把天体力学和地面上的力学统一起来，对力学的发展做出了划时代的贡献。
第四，类比思维方法。
类比思维是物理研究常用的逻辑方法，它根据两事物在某方面相同，推论他们在其他方面也可能相同。类比法具有举一反三作用，正如康德所说：“当智力缺乏可靠的论证思路时，类比这种方法，往往能引导我们前进。”例如惠更斯的波动说，就是利用类比方法提出的，他根据光像声波那样反射、折射，利用类比思考，提出了光的波动假说，推动了光学的发展。
第五，联想思维方法。
联想思维是指事物由此及彼的创造性想象，遇到问题联想与之相似或相关的事物，进行深思熟虑的分析、比较，从而产生答案的心理过程。联想思维在科学研究中能起到开拓思路的作用，如显示高能粒子径迹的气泡室就是运用联想思维发明的。一般人都知道在一杯啤酒中投入一颗砂粒，在砂粒下落过程中，就会在它们周围出现汽泡所呈现的白色痕迹。物理学家格拉塞尔观察后运用联想思维，他设想用液态氢代替啤酒，用高能粒子代替砂粒，经过反复研究实验，终于发明了显示高能粒子径迹的汽泡室。由于他对科学的巨大贡献，于1960年获得了诺贝尔奖金。
第六，直觉思维方法。
所谓直觉思维，就是未经逐步分析，迅速对问题答案作出合理猜测，设想或突然领悟的思维过程。因为直觉思维是创造性活动的主要思维形式，所以大科学家们对直觉思维比逻辑思维更加重视。爱因斯坦说：在科学研究中“真正可贵的是直觉”。牛顿也说：“没有大胆的推测就不可能有伟大的发现。”的确如此，古今中外任何一个理论的产生都有其孕育过程，任何科学学说的出现，开头都是大胆的猜想。例如德布罗意在光的波粒二象性启发下，他大胆提出实物粒子也有波粒二象性的假说，尔后为电子衍射所证实。再如麦克斯韦凭借超凡的直觉大胆提出“涡旋电场”的假说，后来成为电磁理论的基石。另外像爱因斯坦凭借天才的直觉思维大胆提出了“光在真空中无论对任何参考系速度都是c＝3×10[8]m／s”，而我们的祖先，凭借直觉思维的研究方法，形成了独特的东方科技体系。
直觉思维是创造活动的主要形式，它是以类比、归纳、辨析、猜想等方式进行活动的。它和逻辑思维不同，逻辑思维是以严谨的判断、推理、论证等严格的思维形式进行活动，而直觉思维的结果正确与否将有待于逻辑思维的论证和实践的检验。辩证唯物主义认为直觉思维也是一种心理现象，和其他心理现象一样也是人脑对客观事物的反映。
放眼未来，为了培养创造性人才，必须在发展学生逻辑思维的同时，适当地注意学生直觉思维的培养。为了培养学生的直觉思维能力，1.在物理教学中要引导学生敢想敢问，因为培养学生创造性思维首先要培养学生发现问题、提出问题的能力。在创造发明中，发现是发明的前导，只有发现了事物或理论的不足及缺陷并力求革新，才能导致新理论、新发明的出现。因此应该鼓励学生海阔天空地想，打破砂锅问到底。即使问错了，也要肯定他们的探索精神耐心引导，决不要嘲笑讽刺，打击学生乐于思考，敢于发问的勇气。2.对学生中出现的物理猜理、怪想和假想都应予以赞许。对猜想应予以鼓励，使学生有敢于猜想的胆量，有不怕猜错的勇气和猜后予以验证的科学态度。对于怪想不应厌烦，应耐心予以引导。对假想更要珍视。猜想和假想在科学史上不乏成功的先例。如物理学家狄拉克曾预言正电子存在，于1928年，狄氏把量子力学推广到相对论领域，建立了相对论量子力学方程，这个理论许多结果和实验相符，却遇到了“负能的困难”。为了消除这个困难，狄拉克勇敢地提出假想，他说：“负能是存在的，负能电子海是我们平时所说的真空，当一个电子从真空中脱出就留下一个‘空穴’，相当于出现一个正电子，这种正电子的质量与电子相等，电荷为正。”狄拉克所预言的正电子很快为实验所证实。狄拉克从一个方程的负解出发，提出了大胆奇特的设想，表现了科学家的勇气和创造性思维的才能。
在各个教学环节中应积极地提倡讨论和争论，从不同角度进行思考，这是爆发新思想的导火线，也是激发学生创造性思维的好办法。
当然大家知道，直觉思维的成效难以在试卷中看到，但我们应该坚信，它必将见于学生们未来的创造性工作之中。
科学思维方法很多，就不一一列举了。总之，在物理教学之中，为了培养学生创造性思维能力，首先应让学生们明白掌握科学思维方法的重大意义，并教育他们努力探求、学习、掌握科学家们优秀思维方法，把这些人类知识的精华变成自己的“血肉”，成为自己进行创造性思维的智慧工具，只有这样才能逐步提高学生们创造性思维能力。
（四）发散思维和收敛思维的训练是培养学生创造性思维的必由之路。
发散思维和收敛思维的训练是培养创造性思维的有效途径。所谓发散思维又称求异思维，是指思维方向像烛光那样四面八方地辐射，是一种探索多种解决方案或新途径的思维形式。所谓收敛思维又称求同思维或称集中思维，是指在创造性思维活动中，为寻求某一正确结论，对现有的许多设想方案进行集中筛选，最后采取其中一个方案而进一步向结论逼近的思维形式。
发散思维是创造性思维的主要成分，为了培养学生的发散思维，可提出一些不是只有唯一的、固定的现成答案的发散性问题，引导学生进行发散思维，突破教材和常规来寻求答案。例如可提出，“如何测本市重力加速度大小？”的实验题，让学生思考。那些发散思维能力强的学生能进行多方面联想，会提出多种答案，例如：
答案越多表明发散思维能力越强，发散思维训练能大大提高学生创造性思维能力，锻炼学生的思维品质。在进行发散思维训练之后，还要进行收敛思维训练，将各种方法集中筛选或组合归纳，确定现有条件下最佳解决方案。如上例进行发散性思维之后，将各种实验方法进行比较，很快可以发现，采用单摆方法测重力加速度最为简单易行。这又是收敛思维过程。总的说来解决一个物理问题一般要经过发散思维和集中思维的交替过程。
另外在物理练习方面，也可作一题多解或一题多变的练习，对学生进行发散思维和收敛思维的训练。
应该注意的是，在创造性思维中，发散思维和集中思维是同时并存相辅相成的，发散思维是集中思维的前提和基础，而集中思维则是发散思维的深化和提高。在创造性活动中，既需要发散思维又需要集中思维，它们正像鸟儿的两只翅膀，缺一不能振翅高翔。当然在发散思维和集中思维训练中，不可能一次完成，两者要交替反复地进行训练，要由集中思维→发散思维→再集中思维→再发散思维。总之要循环往复地进行下去。从而使学生的思维活动由必然王国进入自由王国，学生的创造思维能力也在这一循环往复的训练活动中，形成、发展、臻于成熟。
创造性思维能力的培养，是一项复杂工程，应按一定方法有计划长时期地进行，决非朝夕之功。只要我们持之以恒，勇于进行创造性思维能力培养的教改实验，我相信一定能够取得卓著成效。
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