物理情境的创设【基于创新能力培养的中学物理课堂教学情境创设策略】

　　摘要：素质教育的宗旨是培养具有创新精神和创新能力的各类人才，创设有利于学生创造性思维发展能力培养的课堂情境是培养学生创新能力的重要途径。文章从兴趣激发、思维发散、联系实际和挑战性等四个角度探讨中学物理课堂教学情境的创设策略，为教学实践中学生创新能力培养提供参考。
　　关键词：中学物理课堂；情境创设；创新能力；策略
　　中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1671-0568（2012）24-0102-03
　　2005年钱学森在病榻上问温家宝总理：“为什么我们的学校总是培养不出杰出人才？”同年，11名内地高考“状元”在面试环节以“不录取书呆子”的理由被香港大学拒之门外。面对中国应试教育培养出大批“高分低能”学生的事实，人们不禁要问到底什么是杰出人才？在杰出人才标准的诸多要素中，创新能力是杰出人才不可缺少的能力之一。美国教育学家泰勒指出：创造性活动对国家乃至全世界都有着重要的影响，哪个国家能最大限度地发现、发展和鼓励人们的潜在创造性，那个国家在世界上就处在十分重要的地位，就可立于不败之地。我国创新人才的培养迫在眉睫，《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010～2020）》要求，要更新人才培养观念，鼓励个性发展，培养创新型人才，全面推进素质教育。
　　课堂是培养学生创新能力的重要阵地，如何通过课堂情境的创设提高学生的创新意识和培养学生的创新能力是值得我们思考和研究的问题。当前，许多中学教师所创设的课堂情境形式主义严重，脱离了教学实际，其课堂情境并未能在真正意义上提高课堂效率和质量。
　　在综合考虑创新能力影响因素和发展特点的基础上，笔者认为创设有利于学生创新能力培养的课堂情境，应从兴趣激发、思维发散、联系实际和挑战性等几个角度出发进行课堂设计。本文以中学物理为例，探讨如何通过这四个方面的情境创设，使中学生在物理情境中获取科学知识，培养创新精神，发展创新能力。
　　一、兴趣激发与学生课堂创新能力培养
　　从根本上讲，学生创新意识、创新能力的培养关键在于如何激发学生的学习兴趣。创造性思维发展的原动力是学习兴趣，内在兴趣和与其密切联系的积极情绪体验是影响科学创造的重要因素之一[1]。因此，在创设课堂情境时应考虑兴趣因素。以课程引入环节为例，传统教学中教师在引入新课时会采用直叙法（即通过复习上一节课的内容引入新课）和提问法（即通过提问学生引入新课）。实践证明，通过这两种方法引入课题都不能很好地激发学生的学习兴趣。要创设吸引学生并激发其学习兴趣的课堂情境，应注意以下两个方面的问题。
　　首先，创设课堂情境的方式要多变。众所周知，同一种方式使用的次数多了，效果自然就会变差，所以，想要引起学生持续的注意，引入课题的方式不能一成不变，应该根据不同的教学内容采用不同的方式来进行课程引入，比如情境体验、实验探究、智力问答以及头脑风暴等。
　　其次，创设课堂情境的方式要富有新意。心理学上将兴趣分为三个层次：有趣、乐趣和志趣，第一个层次是有趣，学生觉得有趣了才会产生兴趣[2]。教师应该抓住学生的心理特征，投其所好。如教师可以巧用新科技为教学服务，吸引学生的目光。例如，愤怒的小鸟是一款很热的网络游戏，其中蕴含着丰富的物理知识。在讲解抛体运动时，教师利用多媒体设备组织学生玩游戏，吸引学生的注意力。之后让学生思考游戏中小鸟做什么运动？它们的运动有什么特点？如何控制小鸟的发射速度和方向？学生的兴趣被调动起来后，会自发地进行更深入的研究，于是课题引入水到渠成。
　　亚里士多德曾说过：“思维是从疑问和惊奇开始的。”当学生思维的积极性和主动性被调动起来后，创造的潜力也就被激发出来了。诱发兴趣是创造性思维的启动力[3]，所以在课程导入环节，创设能够激发学生学习兴趣的课堂情境十分必要。教师在创设课堂情境时应该充分了解学生对什么感兴趣，要引起他们的好奇心，帮助他们融入创设的课堂情境中，保护他们创造的兴趣，帮助其实现创造性的设想，从而逐步培养学生的创新能力。
　　二、思维发散与学生课堂创新能力培养
　　科学创造性思维有两种基本的方式：即发散思维和集中思维。其中，发散思维很重要。如何创造性地解决问题，发散性思维起着重要作用。教师创设的问题情境会直接影响学生思考问题的方式、途径等。以往老师在提问时往往忽略了基于学生发散性思维的培养，创设的问题情境应该具有启发性、多解性和量力性。
　　1.问题情境应具有启发性。当人们对一个问题有困惑、有质疑时，会产生探究的冲动，主动地寻找答案，或者为自己的观点寻找支撑。教师要使学生产生问题意识，创设的问题情境必须具有启发性，启迪学生的思维，进而使其有探究的冲动。因此，教师可以采用以下几种方式进行问题情境的创设。
　　（1）“矛盾对立”的问题情境。创设可能产生两种结果的问题情境，使学生形成对立的两派，激发他们强烈的情感反应，驱使学生积极思维，形成问题意识。例如，一根绳子通过定滑轮以速度V拉小船，绳子与水平面夹角为θ，小船是做加速还是减速运动？学生若把V看做合速度，对速度进行分解会得到V水平 = V合cosθ，随着θ增大，V水平减小；学生若进行受力分解会发现
　　F水平≠0，水平方向有加速度，V水平增大。为什么会产生两种矛盾的结果呢？
　　（2）“迷思概念”的问题情境。教学中，把头脑中存在的与科学概念不一致的认识称为“迷思概念”。学生在原有的生活经验与学习知识有矛盾时，会产生困惑，促使其探究行为的发生。例如，在没有学习牛顿定律之前，学生认为静止的物体不受力的作用。一个物体静止放在水平桌面上，当教师把桌面移开，发现物体会下落，这时再问学生静止在桌面的物体受力吗？
　　（3）“出人意料”的问题情境。当学生普遍很有自信的回答一个问题却得到出乎意料的答案时，质疑情绪将会产生。促进学生多向思考问题，寻找“为什么会这样”的答案。例如，当一块磁性很强的条形磁铁与一个小磁针的同名磁极相互靠近时，会发生什么现象？根据同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引的原理，学生肯定会认为它们相互排斥。但是实验中却出现了同名磁极相互吸引的意外现象，激发了学生的好奇心。