美国高中物理教学对学生创新思维的培养

美国高中物理教学对学生创新思维的培养

　　美国高中物理教学对学生创新思维的培养
　　
　　文/吴荩萱
　　
　　美国教育界所定义的创造性思维，是指提供新颖的有价值的思维成果的思维方式。它表现为丰富的想象力和联想力、认识世界的能力、综合抽象的能力和敏锐的理解力。它能充分发挥人们从纷乱的事物中分析、研究、发现规律和解决问题的能力。如何以创新教育来展现创新能力的培养，如何培养学生创造性思维能力，发展学生的创新精神，是一个非常值得探讨的问题。本文试从以下几方面探讨一些美国高中物理课堂教学中培养学生创造性思维的途径和方法。
　　
　　一、美国高中物理教材为学生营造创新学习氛围
　　
　　美国高中物理教学强调学习不仅仅是让学生理解多少物理知识，更重要的是通过学习来培养学生的思维能力，养成正确的思维习惯。所以，教材的内容设置一定要激发学生的情绪，激发学生的多层次思维能力。教材通过多角度的设问引导学生从不同角度去观察和思考物理问题，培养学生的发散性思维能力。
　　
　　美国高中物理教材《Physics Principle and Problem》是全美80%以上的高中普遍使用的教材， 也是美国大学联合理事会所推荐的SAT 考试AP 考试的指定教材。 这套教材深刻体现了美国现代认知学习理论中激励理论的思想精髓， 即一个学生能否积极主动的思考是他的思维能力能否得到发展的首要条件， 而主动思考产生的前提则是持续的、积极的激励，激励艺术的本质在于激励学生的创造力和求知欲。
　　
　　物理学本身就是一门深奥的学科，有些学生常常感到老师所提出的问题与自己没有太大的关系，且枯燥无味，这样的学生往往在课堂上表现为启而不发，不能与老师产生共鸣。要解决好这个问题，我们不能强制每个学生都对我们所提出的那些抽象的、远离生活的、凭空捏造的一些问题产生强烈的兴趣，我们应该关注如何让学生感受到他就是问题中的一员，如何有兴趣地参与进来。也就是说，我们在提问时，应该给问题一个载体，给学生提供一个情境，让每个学生感受到他就处在这个情境之中，通过自然的方式激发学生的创造力。美国高中物理教材在这方面做得就非常值得借鉴。《Physics Principle and Problem》第十三章在讲到压强问题时，就引入了龙卷风的情境。首先提出问题：在龙卷风来临之际你是把门窗紧闭还是打开？学生照常理回答大多是“紧闭门窗”.接着书中给出了具体的数值让学生去感受：“龙卷风中心的压强可以比标准大气压强低15%,假定龙卷风的外围边沿作用于195cm 高，91cm宽的门上，那么门受到的净力为多大，方向怎样？”经过讨论和分析，同学们往往会恍然大悟。课堂上，我明显感觉到这比单单要求他们计算某一压强生动得多，因为学生已经将自己融入该情境中，成为情境中的一员。(www.fwsir.com)接着就有学生提出，“老师我知道微电影中是如何模拟龙卷风的情境的了，因为龙卷风的中心压强比四周低，所以我们只要在房屋模型的烟囱上装一个吸风装置，这样模型里的桌椅板凳都会飞起来了”.这就是学生的创新思维在课堂上闪光，它能够极大地激发班级其他学生学习物理的热情，原来电影中、生活中处处有物理原理，我们要用发现的眼睛，创新的思维，以及探索的勇气，去感受物理的美好。
　　
　　二、美国高中物理教学中重视教学方法的创新
　　
　　爱因斯坦说：“提出一个问题往往比解决一个问题更重要。”教师与学生教与学的过程就是不断提出问题和解决问题的过程。美国高中物理课堂提倡不断引导学生对所要研究的物理自然现象进行多方位的观察，提出问题，通过“讨论探究”进行分析、推理等一系列动脑动手的实践、思维活动过程，达到解决问题、学好物理知识的目的。
　　
　　美国课堂非常鼓励学生敢于质疑勇于发言， 即使那些已成定论的东西也不妨大胆重新审视。以一道美国高中物理课堂的家庭作业题为例：请以一根卷尺来估测一堆沙子的动摩擦系数。卷尺的基本功能是测量长度，而此时却要求突破其固定的功能，测量一些看似无关的物理量，这对培养学生的求异思维及想象力无疑是很好的尝试。我们来听听一个合作小组的汇报。要测定沙砾间的动摩擦系数，必须让沙砾发生相对运动；于是应用力学中一个常用模型：逐渐增大斜面倾角兹使得木块在斜面上将要发生相对滑动，此时有滋越贼葬灶兹。受这一原理启发，我们可以将题给的一堆沙子从高处慢慢漏下去，在地面上形成一个圆锥体，并不断增高以至不能再高，即表面沙砾将要开始滑动，此时的砂堆就构成了一个要动的斜面。隔离出其表面的任何一颗沙砾，也就相当于斜面上的一块木块了。这样，通过兹这个变量即可把动摩擦系数滋的测量转化为可用卷尺测量的长度（圆锥的高澡和周长蕴，即滋越贼葬灶兹越澡/蕴）。
　　
　　美国物理课堂上问题可以有学生来提出，结论由学生来探讨，方法由学生来摸索，结果由学生来评价，甚至可以让学生上台讲解。鼓励学生标新立异，挑战知识权威，使学生解放思想，开阔视野，促进学生创新思维的发展。
　　
　　三、通过课外活动培养学生的创新思维
　　
　　近些年来，美国高中物理教学课程标准与国内高考为导向的课程标准最大的区别在于，其难度和深度都有降低的趋势，而重在拓展知识的广度和宽度，拓展学生的知识面，这就为其开设第二课堂，开展活动课程，全面提高学生的创新能力提供了有利条件。美国高中物理课堂非常重视在教师指导下组建物理活动小组，合作开展活动。
　　
　　美国高中教学中课外活动的具体形式有如下几种：（1 ）进行课外实验和小制作。可以结合实际开设“小实验，小制作”等活动课程，为学生表现动手欲、创造欲提供自由的天地。通过物理实践活动，充分挖掘学生潜在的创新素养，不断提高学生知识的应用能力、应变能力和创新能力。（2）阶段性征集试题的活动。美国课堂中多次出现单元小测验由物理小组轮流征题和出题的模式。这与美国SAT 高考的题库制度和AP 竞赛的题库制度有某些相似之处。
　　
　　让学生自己对征集来的题目进行类型分类和难度分类，并制定评分标准。（3）每两周办好“物理论坛”,鼓励学生发表自己的观点和见解，也可在学期末要求学生用假期写一篇论文，开学后选出较好的在班级中进行讲解，并进行评奖，把最好的推荐到市级或州级进行评奖，形成创新的良好氛围。
　　
　　美国高中物理教学对学生创新能力的培养的种种经验值得我们借鉴。教师在教学中要明确体现创新教育的思想，坚定创新教育的培养目标和实施方案，培养学生的创新精神，提高他们的创新能力。美国高中物理教材非常重视对学生创新能力的培养；创新课堂的教学实施就是要构建一个以学习者为中心，以学生的主体实践活动为基础，以学生的探究学习为主体的综合教学过程；课外活动中培养学生的创新意识和思维，这些作法都值得我们学习和借鉴。
　　
　　（作者单位江苏省南京市金陵中学河西分校）

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