正文 第10章成為天才的條件(2 / 3)

我們的生活除了吃飯、睡覺、上班,一切都顯得機械化,每個人在各自的軌道上重複著單調、枯燥的人生,卻都不願意去聆聽來自心靈的訴說,隻等著流年拉開帷幕,風塵帶走思路。

人類為什麼交流呢?

從知識的傳播性來看,一個知識對於產生它的人來說確實包含著他自己的思維方式,但是知識一離開產生它的人的大腦,便像雞蛋那樣獲得一個“堅固的外殼”,這使別人不能直觀地從中看到裏麵所包含的思維(思想)。這是知識的一個基本性質,由於這個性質,使人們在對一個知識進行單純的死記硬背(或者單純的理解)時不可能獲得知識中所包含的“真知”。而知識本質上是思維的結晶,因此十分明顯,要從一個知識中獲得真知,要真正理解這個知識,就必須握其中的思想。而要把握到這個隱藏起來的思想,就要有相應的、統一的思想。這便是知識傳播的基本規律。而傳播呢,就需要交流。

五、培養不同尋常的思維能力

培養學生的創新能力,是素質教育的關鍵所在。創新能力從何處培養?它和基礎知識教學有何關係?任何能力的培養,都必須融人教學過程中,以課堂教學為主渠道。一些過分指責教材中心和課堂中心的觀點是有失偏頗的,它會導致更多的教育工作者無所適從或無所作為。在我們看來,課堂教學本身不應有是非之爭,值得關注的是,我們應以什麼樣的教學思想引導教學,怎樣科學地組織教學過程。下麵我們從初中物理課堂教學實際出發,試談如何培養學生的創新能力。

1.初中物理教學中創新素質的表現形式創新素質包括創新意識、創新精神和創新能力。在初中物理學習過程中,創新素質突出表現為學生對自然現象的好奇和懷疑,表現為學生對物理學習的濃厚興趣和探索物理規律的迫切願望,表現為不同尋常的求異思維能力。創新能力在思維品質上具有獨立性、主動性、流暢性、求異性與變通性等特征。物理現象、物理概念、物理規律以及物理知識在生活中的應用,是初中物理教學的主要內容。在物理現象中提升出物理概念,在物理量問尋找聯係,在物理變化過程中尋找規律,其本身就結合了科學的思維方法,也是一個創新認識過程。所以,初中物理教學是培養學生創新素質的基礎,必須引導學生立足於基本概念的建立過程,理解基本概念的物理意義和抽象概括的思維方式;注重研究物理規律,強調發現規律的研究方法,培養學生科學的思維品質;強調物理知識的運用,培養理論聯係實際的能力和動手實踐製作能力,直至形成學生科學的創新能力。

2.初中物理教學中創新能力的培養方法創新能力是學生綜合素質的最高體現形式,它的培養不可能脫離基礎知識的掌握和基本素質的培養而獨立進行,它必須有機貫穿在教學過程之中,從教學內容和教學方法兩方麵來滲透進行。現行的初中物理教材,基本上是按照÷‘學術中心論”的觀點編寫的,這種教學課程常常把物理知識作為教學重點,而忽視科學方法,忽視對學生實用物理知識的獲得和實驗技能、動手能力的培養,舍棄了學生對社會生活的需要,從而影響了學生創新性思維的發展。因此,實際教學中需融合“經驗中心論”的指導思想來處理教材內容和組織教學過程,加強過程教學,明晰物理方法,突出知識應用。

(1)教學方法方麵激發學生學習興趣,培養學生熱愛科學和主動學習精神。愛好是最好的老師,是學習最原始的動力。有了濃厚的學習興趣,才會有積極的探索欲望、敏銳的觀察思考、牢固的記憶和豐富的想象;才會使學生在學習過程中感受到積極愉悅的情感,穩固學習熱情。教師要把激發學生學習興趣作為衡量教學是否得法的標準。教學中要充分發揮演示實驗的作用,讓物理現象給學生形成強烈的感官刺激,誘發學生的學習興趣;指導學生參與觀察、實驗和討論,穩定學習興趣;介紹物理學史和物理學家獻身科學的故事,從物理知識給人類生活帶來巨大變化的切身體驗中強化學習興趣。有了穩固持久的學習興趣,便會自發產生對科學的熱愛,升華出主動學習精神。

營造寬鬆的學習環境,引導學生積極思維,培養學生解決問題的能力。心理學家羅傑斯認為,能夠創造活動的一般條件是心理的安全和心理的自由,也就是說創新需要心靈的放鬆,有了寬鬆的學習環境,學生才會敢於提問,才會大膽發表自己的見解,才能有現實意義的積極思維。

物理問題的研究,教材中所提供的方案並不是唯一的。教師要善於指導學生設計多種方案,指導學生比較各方案的優劣及可行性,進而掌握解決問題的根本方法。如潛水艇教學時,我們以塑料眼藥水瓶為模型,讓其浮在水麵後設問:你有什麼辦法能讓其沉入水底?同學們積極發言,提出各種解決方案,最後我們總結出重物墜拉、下壓、纏繞鐵絲、吸水等多種方案,比較中我們發現,用吸水排水的方法能讓藥水瓶在水裏自由地浮沉。這樣,同學們雖未見過潛水艇,但對潛水艇在水裏浮沉的原理卻有了深刻的了解。由於有了學生的積極思維,變被動接受為積極探索,既培養了學生解決問題的能力,又讓學生感受到獲取知識成功的喜悅,在掌握知識的同時,解決問題的方法和能力均得到同步的訓練。

強調發散思維和逆向思維的訓練,培養學生求異思維能力。

我們使用的現行教材一直是分科教材,分科教材在編排上強調自身知識結構的獨立性和完整性,因而具有封閉性;教材內容在敘述上以概括、歸納為主,收斂性思維根深蒂固。我們習慣於將現實中的物理現象總結為是什麼,缺少演繹能力和發散思維訓練,缺少創新精神,這是先天不足,教師對此要有充分的認識。物理教學中,教師要善於從多角度闡述同一問題,開拓學生分析問題的思路。如“拋物體在上升過程中做減速運動,在下落過程中做加速運動”,我們既可以從機械能的轉化和守恒角度加以理解,也可以從力與物體的運動關係加以闡述。此外,教師還要善於捕捉學生每一點求異思維的火花,哪怕有一點合理的成分,也要及時給予肯定和鼓勵。

初中學生的物理思維大致上還處在具體運算階段和前運算階段,所以運用一題多解和一題多變,是培養學生發散思維能力的主要方法。發散思維是求異思維的核心。一題多解是在同中求異,一題多變是在異中求同,這種求異思維是創造素質的精華。

逆向思維以其反時空順序、反因果關係的方式,為我們提供嶄新的視野,把我們的思維帶入更高的境界。

給學生質疑的方法,鼓勵學生發現有價值的問題。創新就是發現,發現問題有時比解決問題更有價值。學生處於接受知識階段,由於受閱曆和知識基礎限製,思維的深度和廣度都有很大的局限,很難發現有價值的問題。同時,學生思維受現實的束縛較小,又非常活躍。所以,除了要求學生做生活的有心人之外,教給學生質疑的方法,鍛煉學生發現問題的能力也值得大力提倡。

因果法、比較法、推廣法、檢驗法、變化法、極端法、轉化法和反向法等方法可供借鑒。牛頓對蘋果落地現象用極端法質問:蘋果為什麼會落向地麵?如果蘋果樹有到月球那麼高,蘋果還會落地嗎?為什麼月球不落到地麵來?在此思考的基礎上,發現了“萬有引力”定律。

另外,要培養學生敢於向權威挑戰的精神,敢於發表自己的獨立見解。對“力和物體運動關係”的認識,亞裏士多德的錯誤觀點曾統治過人類漫長年代,伽利略等一大批物理學家對他的挑戰,使得牛頓第一運動定律得以產生。物理學史證明,這種挑戰和超越,是推動物理學進步和發展的根本動力,教學中我們應積極培養學生的這種批判性思維能力。

(2)教學內容方麵現象教學培養學生的形象思維能力。現象教學和直觀性演示實驗往往結合在一起,做直觀性演示實驗,要立足於培養學生的時空感覺和觀察能力,慢慢建立起三維空間的想象力,在此基礎上,培養學生建立合理的物理模型和理解物理模型的能力。隻有形象思維培養起來了,學生才會真正領會“磁感應線”、“盧瑟福的原子核式模型”等,感受到科學抽象的神奇和美妙,產生出對物理世界的無限遐想,引發出創新的動機。

概念教學培養學生的邏輯思維能力。物理概念的引入,從對比和類比大量的物理現象人手,有著一定的必然性。如“比熱容”概念是在相等質量的水和煤油,吸收相同的熱量而溫度升高不等這一現象中,產生出“如何比較相同質量的不同物質,升高相同的溫度,吸收熱量不等”這一事實而引入的。這種概念的引入本身就涵蓋著思維變通能力,是創新思維特殊性的一種表現。

對概念的理解,要突出同類現象的共同特點,用比較的方法來確定物理概念之間的區別和內在聯係,抓住本質因素而摒棄非本質因素。比如,從力的三要素方麵比較認識“重力”和“壓力”;用類比的方法建立“電壓”概念等,它對於培養學生思維的深刻性和批判性有積極的意義。

規律教學培養學生解決問題的能力。物理規律是反映物理世界普遍聯係或物理過程變化趨勢的科學。某一物理規律,它是從哪些方麵著手研究,又是如何在實驗和事實的基礎上,通過分析、綜合、概括和推理而得出的?物理教學中,我們要加強過程的分析和引導,不要急於把結論告訴學生。此外,教材中的一些驗證性實驗可改為探索性實驗,順著猜想——實驗——結論的思維模式,掌握控製變量法、平衡法、比值法、轉化法等物理思想方法,培養學生探索物理規律的方法和習慣,並依次培養其獨立解決問題的能力。

知識應用培養學生理論聯係實際的能力和動手操作能力。物理知識在現實生活中的應用是非常豐富的,它不但存在於簡單的生產、生活工具中,而且高科技產品中也有初中物理知識作為其應用的基礎。學生在這些知識的應用中會強烈地感受到知識的力量,領悟到一些知識運用的玄機。同是電流的熱效應,電熱毯、電飯煲、換檔開關、電滅蚊器、冷暖兩用電吹風等,結構簡單又用途各異,結合講解,能誘發出學生的創造力。適當開展小發明、小創作和寫小論文等實踐性活動,不僅不會削弱基礎知識的教學,反而活化了課堂知識,培養了學生思維的主動性和預見性,加強了學生動手能力和學習興趣的培養,開闊了學生想象創造的空間,因此,課外作業有必要加強。

六、從興趣入手,然後把興趣變成事業

1.從事科學研究不光是依靠興趣,還需要有一種責任感興趣,或者更確切地說求知欲,自然是科學發展的原動力。

但是除了滿足自身的興趣和求知欲之外,身為科學家還要具有一種社會責任感。完全隻靠自己的興趣來搞一輩子研究的人是很少的。蘇步青剛開始從事數學研究的時候無疑是源於興趣,但是他把一生都花在這上麵了,這就不僅僅是靠興趣可以做到的了。假如沒有一定的社會責任感,沒有把自己的研究當做自己的事業,一個人怎麼能守得住寂寞,花一輩子來搞一個數學問題呢?僅憑興趣是無法持續這麼久的。比如你愛聽流行音樂,但是你能做到幾十年甚至一輩子隻聽一首歌嗎?你能一天24小時除了吃飯睡覺就一直聽音樂嗎?你能為了聽音樂而放棄自己所有其他的娛樂活動嗎?你能為了聽音樂而做到廢寢忘食嗎?無論多麼有趣的事情,做得太多也就變得枯燥了;無論多麼好吃的東西,天天吃也就變得難吃了。科學家們之所以能夠把畢生的精力投入到科學研究中,除了必須對科學有強烈的興趣外,還必須有相當的社會責任感,以及一種對科學的強烈信仰。如果不是堅信宇宙的規律能被人類的思維所認識,如果不是堅信自己的研究成果對人類文明發展是有意義的,他們是不會堅持幾十年如一日地對同一事物孜孜不倦地探求的。開普勒當年為研究行星的運動規律,幾十年如一日地從事繁複的手工計算,在《新天文學》一書中,開普勒寫下了15頁的計算結果(注意;僅僅是結果就有15頁),並且懇求讀者同情不幸的作者,說這是他反複計算100多次才得到的解,要知道那個年代還沒有計算機!難道他從事如此艱巨的研究工作僅僅是因為自己的興趣?假如沒有一種堅定的信仰,假如沒有強烈的責任感,僅憑興趣能堅持幾十年如一日地從事如此枯燥繁複的計算嗎?把科學研究說成是科學家們為滿足自己的興趣愛好而從事的活動,你不覺得對這些科學家太不公平了嗎?

大師們談起自己的研究,總是隻說自己從事這一行是因為喜歡它,愛好它。這的確沒錯。但是,請注意,他們說的隻是自己從事這一行的原因,而不是說自己能堅持幾十年如一日地幹這一行的原因!大師們都很謙虛,常常會不好意思直接說自己的事業很崇高、很重要。但如果他們心裏沒有這種想法,在遇到挫折的時候,在遭受失敗的時候,是不可能堅持下來的。科學研究和興趣愛好是不同的,喜愛流行音樂的人不會因為自己的這個愛好而受到挫折(除非他以唱歌為職業,但那樣的話音樂就不僅僅是他的愛好了,而是他的事業了),但是搞科學研究經常要遭到失敗和挫折,要經曆一次又一次痛苦的打擊。要克服這些困難並堅持下來,就不能單單把科學研究當做自己的興趣,而是要當做自己的事業,並要有一種堅定的信仰和強烈的責任心。當然,如果僅是為了有所成果而去搞科學研究,也是不行的。科學和技術不同,科學不含有功利性。假如非要說科學研究有目的,那唯一的目的就應該是證明這個宇宙的規律可被人類思維所認識,以及尋求人類思維能力的極限。科學家如果對科學研究沒有興趣的話,就會很快感到研究工作枯燥乏味,很難堅持下去;但是如果僅僅把科學研究當做一種興趣愛好,而沒有j種責任感和事業心,也是無法堅持下去的。搞科學研究的確是從興趣開始的,剛開始的時候也確實是一種個人的選擇;但是在堅持幹了20年之後,它就從興趣變成了事業,也從個人選擇變成社會責任了。