高中物理教学中的创新思维及培养策略

高中物理教学中的创新思维及培养策略江苏省高邮中学郭如松内容摘要：创新精神和创新思维是素质教育的核心。

物理学蕴涵着许多个性思想方法和思维方式，是培养学生科学创新思维的极好素材。

高中物理教学中创新思维能力的培养，是高中物理教育的根本目标。

物理创新思维是多种思维形式协调配合、相互作用、交叉互补的辩证运动过程，我们要更新教学观和人才观，充分利用概念、规律、实验和习题教学等机会积极营造创新教育的氛围和机制。

关键词：中学物理教学创新思维培养策略社会发展靠的是人才，人才的质态表达在科学素养的高低上，而创新思维能力那么是科学素养的核心组成部分。

新课标要求物理教学在传授知识同时注重能力培养，特别要重视探索能力、发现能力和创造能力的培养。

物理学作为自然科学的基础学科，蕴涵着许多个性思想方法和思维方式，是培养学生创新思维的极好素材。

中学生正处在思维发展的最正确时期，因此，借助于高中物理教学培养学生创新思维能力，应是高中物理教育的根本目标。

创新及创新思维创新，是指在前人发现、发明的基础上，提出新的见解或观念，采用新的策略和方法、技术，开辟新的领域，创造新的事物或得到新的发现和发展。

创新主要追求的是“突破”、“新异”和“独特”。

创新与创造含义不同，创造是“无中生有”，而创新那么是“有中变新”，但二者都含有一个共同内核——创造思维，都是通过发明、革新创造出新的思想、技能和物质等产品。

创新能力的源于创新思维。

创新思维是指人们对未知事物有创见性的思索。

创新思维需要人们突破思维定势，把已掌握的知识、信息加工整理或重组，从新的角度寻找解决问题的思路和方法，达到成果创新的目标。

创新的内容一般有观念创新、知识创新、方法创新、技术创新等。

结合创新的一般性和高中物理教学的特殊性，高中物理教学中创新的主要内容是知识创新、方法创新和技能创新，相应地，高中物理教学中创新思维的培养，主要以物理概念、规律和原理的认知过程，物理思想方法包括实验原理和设计方案的巧妙迁移和重构过程，物理知识在新情境中的综合运用过程等方面为平台开展创新教育探索。

2、物理创新思维的基本形式物理创新思维是由多种思维形式相互作用、协调配合和加工重构而成。

2、1形象思维与抽象思维协调配合物理形象思维是借助物理表象为思维材料，按照形式逻辑规律进行的思维。

物理表象是物理形象在人脑中间接和概括的反映。

爱因斯坦非常善于形象思维，他曾说过：“我不是用语言来思考的，而是用跳跃的形状和形象来思考，思考完成了，才努力把所得结果转为语言来表达。

”物理形象包括：物理宏观与微观、时间与空间、局部与整体和静态与动态形象等。

物理形象思维的基本要素是表象、直感和想像。

想像是人脑对已有表象进行加工、改造，构建新形象的过程，它不仅可以弥补实际感知和经验的不足，还可以使人的思想超越时空的限制。

想像折射出物理形象思维的创造性。

物理学中许多新的实验构思、新的模型建构、新的理论形成、新的解题思路打开等都归功于形象思维的创造性。

物理抽象思维是以物理概念为思维材料，以判断和推理形式反映物理客观规律，实现对物理事物本质特征和内在联系的认识过程。

物理抽象思维分形式思维和辩证思维两种。

前者用于认识物理事物相对稳定的一面，而后者那么用于认识物理事物不断发展和变化的一面。

物理抽象思维的创新作用主要通过辩证思维发挥出来。

没有辩证思维的参与，创新思维的展开将寸步难行！在物理创新思维中，两种思维不是孤立进行应用的。

物理形象思维必须借助抽象思维对表象进行抽象概括，从而得出物理事物的本质特征和规律。

物理抽象思维必须借助物理形象思维建立物理模型，复活物理形象，将抽象的概念和规律运用于实际。

2、2发散思维与收敛思维的协调配合物理发散思维是以要解决的物理问题为中心，充分发挥想象力，突破旧知识框架的束缚，大胆地进行知识、观念和方法的重新架构，立体多方位地推测、想象、联想和假设，试探性地提出多种解决问题方案的思维过程。

物理收敛思维是以要解决的物理问题为目标，从不同的方向和角度集中指向这个目标。

收敛思维主要特性是具有方向上的聚合性和内容上的求同性。

遇到物理问题会综合多种知识信息与之联结，寻找问题解决的最正确方案。

在物理创新思维中，发散思维起作最主导的作用。

物理上的许多理论模型、发明发现和奇妙的解决问题方法等主要靠发散思维。

但任何一个完整的创新性活动过程，都是要经过由发散思维到收敛思维，再到发散思维的多次循环，才能创造出问题解决的最正确途经和方法。

2、3求异思维与求同思维的协调配合物理求异思维是指在解决某一物理问题时，追求思维角度和方式差异性、多样性和新颖性，借助于发散思维来实现。

物理求同思维那么是指寻求思维的统一性，揭示各种解决问题方法之间的本质联系，借助于收敛思维来实现。

在创新思维中，求异思维虽占主导地位，但离不开求同思维的审度作用。

求异思维提出创新的设想，求同思维那么对创新设想冷静分析，二者几度交叉，逐步逼近最正确创新方案。

2、4直觉思维和批判思维的协调配合物理直觉思维是以物理概念和表象融合而成的、具有整体功能的知识组块为思维平台的高度省略、简化和浓缩的跨越式思维形式。

它是抽象思维或形象思维积累到一定程度时的一种“跃迁”和“爆发”，是在两种思维过程趋向中断时的突然“接通”和“飞跃”。

直觉思维决定于人的观察力、想象力和记忆力。

人脑中储存的知识、经验等越多，想象的基础越厚，直觉思维越易于激发。

直觉思维是开发创新思维的基础，人们凭藉直觉思维，产生解决问题思路方法的灵感和预案。

批判思维既是评判审视自己设想或结论是否正确和妥当，又是品评设想或结论质态高低的思维。

直觉思维的结果往往具有或然性，必须经批判思维进行反复推敲、多次检验，以期得出科学、可靠的结果。

2、5类比推理与等效替代的协调配合类比推理是根据两个或两类物理对象在某些属性上的相似而推出它们在另一些属性上也可能相似的一种思维形式。

研究类比推理机制，可看出，它是一种形象思维、抽象思维和直觉思维的辩证统一的综合性的创造性思维形式。

在创新思维中，通过形象思维把握直观物理形象或图景的类比细节和特征，利用抽象思维透过现象寻找可类比的本质属性，再运用直觉思维进行大胆的联想、想像和假设，作相似重整化处理，以减少类比推理的或然性。

物理学是研究物质运动、构成和物质间相互作用的学科。

虽然这些研究内容是极其复杂的，但其内部仍然存在着多种角度下的等同性。

在认识复杂物理事物的本质规律时，可从这种等同性出发，将其转化为等效的、简单的、易于研究的物理事物，这种思维就是等效替代思维法。

常用的有：模型等效替代、过程等效替代，作用等效替代，方法等效替代。

在物理创新思维中，类比和等效常常相伴同行，在类比中往往会产生等效的灵感，在等效时可能会促进类比的深化。

物理创新思维过程一般分为知识经验积累、设想方案酝酿、顿悟灵感创生和创新成果验评四个阶段。

因此，物理创新思维有可能是两种或多种思维形式有机交融而形成的综合性思维，从根本上讲应是一个抽象思维、形象思维和直觉思维〔直觉、灵感〕交叉互补的辩证运动过程，在不同阶段和不同问题中各有侧重。

高中学生物理创新思维的特点创新思维是创造性思维重要组成部分。

创造性思维大致可分为三个不同层次，第一层次是经长期艰苦研究和探索而创造出前所未有的非凡成果，如物理学家和科学家们重大发现和发明；第二层次是在原有知识经验基础上，经加工重组改造而形成的对社会有价值的新的知识和物质产品；第三层次是经过自己的智力活动，产生对本人而言是前所未有的、新颖的、有价值的成果。

后两个层次属创新思维层面。

每个人都具备创造性思维的潜能。

只是在不同年龄阶段，因受知识、智力条件和动力因素制约，表现出不同的创造性思维层次，产生出不同价值层次的成果。

高中学生物理创新思维，因受知识、年龄和心理等因素的限制，一般都处于第三层次，即通过自己智能去发现、掌握前所未知的物理知识和技能，并迁移到各种实际情境中去灵活运用。

这些物理知识和技能虽都是前人创造性思维的成果，但对高中学生来说都是新的陌生的，他们获得这样的成果自然需要创新思维能力。

高中物理教学中创新思维的培养策略高中生物理创新思维的培养，是高中物理教育的根本任务，更是高中物理教学改革势在必行的重要切入点。

高中学生正处在由形象思维向抽象思维过渡的时期，接收信息多而快，思维敏而活，这是他们生发创新思维的宝贵资源。

只要我们更新教育观念、教学策略和方法，尽力营造适合学生创新的教学氛围，注重挖掘他们的创新潜能，激发他们的创新热情，强化他们的创新意识，发散他们的创新视角，就能使他们的物理创新思维能力得到有效的培养和发展。

4、1营造民主氛围，创设宽松环境民主、宽松的学习环境，有利于人的创造性和开拓性的发挥。

正如陶行知先生所说“只有民主，才能解放大多数人的创造力，而且使大多数人的创造力发挥到最高峰”。

民主宽松的物理课堂，有利于生动活泼的互动合作探究氛围的形成。

在这种课堂里，教师以合作者身份，投身于学生创新探索中去，积极鼓励他们大胆想象，耐心宽容地倾听每个学生正确或者是片面甚至是错误的想法，只有这样学生才会心情舒畅、精神饱满、情绪高涨、兴趣盅然、思维活跃，点燃起智慧的火花，敢想、敢说、敢问、敢做、敢创。

4、2摆正“双主”关系凸显主体作用物理教学是学生探索物理新知的过程，更是学生培养、演练创新思维的过程。

抑制、淡化或忽视学生的主体地位，创新思维的培养就会成为一句空话。

教师一定要恰到好处地扮演好“主导”角色，要让教师的主导作用更好地为凸显学生创新主体作用服务。

实际教学中，教师要精心设计具有探索性的问题台阶，鼓励学生积极思维，大胆尝试，拾级而上。

凡是处于学生的知识“最近发展区”和思维“潜能开发区”内的问题，教师一定要留给学生时空，引导其独立思考，多头多路，自主创新，决不插手代劳，让学生充分体验到物理知识的探索发现和形成过程，习得物理学家做学问、研究物理问题的思想方法，为培养学生物理创新思维奠定基础。

4.3引入辩论机制，激活智慧火花在物理创新教学中，引入辩论机制，就是要求学生围绕一个新问题，运用所学知识展开辩论，在思辨中寻找问题解决的各种方案。

巴甫洛夫认为：“争论是思维的最好媒触”。

辩论最易激活和调动人的聪明才智，最能触发灵感产生绝妙的解决问题方法。

学生在辩论中，注意力高度集中，思维活跃、多向辐射，富于挑战，竭力展示自己创新和雄辩才华。

我们要精心设置具有培养创新思维功能、针对性和目标性强的辩论话题，供学生争辩，激活其创新火花，引发其发散思维，使之充分自由表达自己与众不同的观点和方法。

“光的本性”这部分内容是教与学的难点。

学生课后议论：“一会儿认为光是粒子，一会儿认为光是波，一会儿又认为光是粒子……光到底是什么？真难理解。

”其实这部分内容如果集中连贯起来看，是一个“物理理论模型”不断创新演化的过程，是物理学家们创新思维的生动表达，是培养学生物理创新思维一个极好素材。