物理学科创新能力结构分析_靳建设.pdf
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1、第 30 卷第 7 期2001 年 7 月中学物理教学参考Physics Teaching in Middle School Vol.30No.7Jul.2001教育研究专论物理学科创新能力结构分析靳建设(甘肃省兰州市第一中学730030)中学创新教育目标的核心是发展学生的学科创新能力.中学学科创新能力是学科特殊能力和创造性思维品质的整合.那么,中学物理学科创新能力就是由理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力和实验能力,这五种能力与五种创新思维品质(即思维的深刻性、灵活性、批判性、独创性和敏捷性)的整合.中学物理教学中全面提高学生物理学科创新能力的关键,在于突出物理思维品
2、质的培养.一、对物理学科创新能力的认识能力,就是人顺利完成某种任务的一种稳定的个性心理特征.物理学科创新能力是学生在物理课学习中必然发展的、顺利完成物理学习任务的个性心理特征,是学生接受知识、掌握知识、应用知识和创新知识的本领,它具有创新性、整体性、层次性和发展性等特点.随着教育改革与研究的不断深入,近年来我国(1991 年以后的高考物理科 考试说明 中规定)对中学物理学科的能力进行了更具体、更详细、易操作性的研究分类,而且已经形成共识,提出了目前我国高中学生应具备的物理能力由理解能力、推理能力、分析综合能力、应用数学处理物理问题的能力和实验能力五种构成.物理能力以思维品质为核心,物理思维是人
3、脑对客观物理事物(包括物理对象、物理现象、物理过程、物理情景、物理事实等)的本质属性、内在规律性及物理事物间的相互联系和相互关系的间接、概括、能动的反映.理解是物理思维的基础,概括是物理思维最基本的特征.现代提法的五种物理能力与创造性思维品质相互联系,相互渗透,构成物理学科创新能力的开放式动态立体结构.二、创新思维品质思维能力是智力的核心,思维品质是思维能力强弱的反映,是个体思维活动中智力特征的表现,是判断一个人智力和能力高低的主要指标.创新思维品质就是学生在学习过程中逐步形成和发展的、并在此过程中表现出的、直接影响学习效率的个体智力特征和创新个性特征.学生物理能力的差异正是通过其创新思维品质
4、来体现的.所以,培养创新思维品质是发展智力和能力的突破口.创新思维品质主要包括思维的深刻性、灵活性、批判性、独创性和敏捷性五个方面.1.思维的深刻性指反映思维的抽象程度和逻辑水平,集中体现出思维的概括特点,是思维活动的广度和深度.善于深入地以事物发展的逻辑进行清晰地思考问题;善于把握物理事物的本质和规律,不被表面现象所迷惑;善于进行系统、全面的物理思维活动;善于从整体上用联系的观点认识物理事物,掌握物理知识,严密地推理论证物理规律.2.思维的灵活性指思维活动的灵活程度,思维活动能够根据客观物理现象的具体变化而变化,从不同的角度、侧面、方向去思考问题;善于运用不同的知识和不同的方法正确地解决问题
5、;善于从部分和整体角度分析物理问题,有较大的伸缩性;思维的结果具有多样性、灵活性和合理性.3.思维的批判性指在物理思维的过程中能严格估计思维材料和检查过程,善于独立思考,不受暗示干扰;善于发现问题,提出质疑,进行争论,不断分析解决问题所依据的条件,反复检查已拟定的假设、计划和方案;善于客观地考虑正反两方面的论据;善于明辨是非曲直,敢于质疑问难.4.思维的独创性指思维的创造性,表现为善于独立思考,创造性地发现新问题和解决新问题.具有自己独特的思维方式,善于采用1新的思维方法进行思考;善于在广阔的领域内思考问题.5.思维的敏捷性指思维的速度和灵敏程度.在学习物理知识时,能快速准确地抓住所学内容,在
6、头脑中予以内化;在运用物理知识解决物理问题时,迅速准确地将物理信息输入大脑中,利用原有的认知结构,找出问题的关键所在,恰当地提取物理知识与方法,正确地解决问题.创新思维品质诸因素是相互联系、密不可分的.思维的深刻性是一切思维品质的基础,思维的灵活性和独创性具有相互交叉的关系,灵活性具有广度和顺应性;独创性则更具有深刻性和新颖性,从而获得创造力;思维的批判性则是在深刻性的基础上发展起来的,具有深刻、周密、全面、评判和调节的特点;思维的敏捷性则是以其它四个思维品质为前提,又是其它四个思维品质的表现.思维的这五种品质相互依赖构成一个统一的整体,即构筑了创新思维能力的骨架,成为建立学科创新能力结构的核
7、心要素.三、高中物理创新能力结构笔者认为,第一,中学生的物理学科创新能力结构是由现代提法的五种物理能力与五种创新思维品质共同构成的有机整体;第二,各种形式的思维能力提法总可以归因于五种能力或五种思维品质之中,有其相似或相近的一面;第三,五种能力与五种思维品质并不是简单的并排,而是相互依赖、相互交叉、相互制约的结构系统,在空间构成了二十五个立体交叉点.下表列出了高中学生物理学科创新能力的要素,从表中可以反映出中学生物理学科创新能力结构的内在关系.理解能力推理能力分析综合能力应用数学处理物理问题的能力实验能力思维的深刻性 1.理解概 念和规律的确切含义,理 解规律 的成立条件和适用范围.2.通过概
8、念的形成过程,发展抽象概括能力,重在理解其本质.3.善于概括各种问题的类型,并正 确地判 断各种类型.1.能根据已知的知识和所给物理事实、条件对物理问题进行逻辑推理与论证,得出正确的结论或作出正确的判断.2.创造条件,自己发现真理.弄清概念和规律的来龙去脉、条件结论的逻辑关系和相互联系,逐步把握知识的逻辑结构.3.善于将知识系统化、结构化,从不同的角度进行分析与组合,形成知识结构网络.1.独立地对具体问题进行具体分析,弄清所给问题中 的物理状态、过程与情景,找出其中的主要因素与相关条件.2.探索问题的多解,能从方法论角度进行概括,逐步领会常用的物理方法 与思想.3.利用较深层次、较综合的问题,
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