TRIZ理论应用于高中物理创新教育

TRIZ理论作为一种创新理论，深刻地揭示了创新的本质，对我国创新人才的培养有重要的启示意义。本文探讨TRIZ的相关理论在高中物理创新教学中的运用以及实施路径。

TRIZ理论高中物理创新教育TRIZ理论可以拓宽学生的知识、思维视野，激发其创新思维的形成。在美国的教育领域，已准备将TRIZ理论作为教学的一种重要方式，编写进入教学手册。高中是学生思维能力提升的重要阶段。在这一黄金发展时期，如果能恰当的结合TRIZ理论，改进和完善教学手段，会对我国高中物理创新教学质量的提升以及学生的发展产生积极意义。

一、TRIZ理论

TRIZ理论，也就是发明问题解决理论，由前苏联的阿奇舒勒在1946年创立。他认为人在进行发明创造以及解决技术难题的时候，都是有一定的科学方法和法则去依循的，也就是解决发明创造问题的理论的产生前身。简言之，就是要求人们在发现问题和解决问题的过程中要具有一定的创造性。

现代TRIZ理论体系的内容主要包括以下几点：第一，创新思维方法与问题分析方法，可以准确、快速地确认技术系统中的核心问题以及矛盾的“症结点”；第二，技术系统进化法则，这一内容主要是以对大量专利技术系统的发展分析为基准，TRIZ理论总结概括出的八个基本进化法则，不仅有利于对当前技术系统的详细解剖，还有利于形成对未来技术发展动态的预测；第三，技术矛盾解决原理。这一原理共包含四十个，当面临技术发展中出现的矛盾时，其就可以结合当前的实际制定出高效的解决方案；第四，创新问题标准解法。这主要是依据产生问题的不同模型特征而采取的与之相对应的标准处理办法，包含修整、转换等方面；第五，发明问题解决算法ARIZ。这一内容的运用则主要是针对问题情况相对复杂或者不太明确的技术系统；第六，基于物理、化学、几何学等工程学原理而建构的知识库。

二、TRIZ理论在高中物理创新教育中的运用

（一）TRIZ理论在教学中的渗透原则

1.目的、计划性原则。在高中物理创新教学中渗透TRIZ理论必须要有明确的教学目的和计划，教师要事先掌握好物理教学中的哪些内容、哪些知识点需要结合TRIZ理论原理，还需要预先计划好教学的流程，从而有效地提升教学的质量。

2.辅助教学原则。虽然TRIZ理论融入教学对学生物理的学习能力有着十分重要的提升意义，但是却不能忽略这仅仅只是教学的一种辅助手段。因此，教师在物理创新教育中使用TRIZ还是应该有一个“度”的把握。

3.量力而行原则。对于处于同一教学课堂中的学生，每个人的发展都存在着一定的个性化和差异化，所以TRIZ理论的使用效果并非是等同的。适当地适用才能为学生的思维创造开拓出更为广阔的空间。

4.及时鼓励原则。在高中物理创新教育中渗透TRIZ理论时，教师要积极对每一个学生的创新思维发展进行以肯定性为主的鼓励，从而保护他们对物理创新的自尊心和自信心。

（二）TRIZ理论在高中物理创新教育的应用途径

1.将TRIZ理论核心思想渗透于物理的教学方法中。对应新课程标准的要求，学生对高中的物理课程学习已经由对简单的知识概念理解上升为一种以实验研究为基础的探究活动。因此，在TRIZ理论要想有效的渗透进物理的创新教育中首先就必须要遵循高中物理课程的特征。高中的物理课程是一门理论与实践相结合的科学性学科，高中物理的教学方法也应该按照观察实验与理论思想相结合的原则进行。而其中的理论思想的教学方法中就包含TRIZ理论。在高中物理的教学课堂中，教师可以针对TRIZ理论思想成功解决的案例进行详细分析，这样的教学方法是将“理论知识——实验论证”过程的一种颠倒，让学生在问题的提出和解决中学习到新的理论知识。

2.以TRIZ的进化法加强对物理知识点的疏通教学。要想强化高中物理教学的有效性以及学生的知识运用技能，也就不能将高中的物理教学视为单纯的概念性、原理性的验证活动，而应该转变为对相关物理知识点的科学发现过程。因此以TRIZ的进化法则来对物理知识的科学发现过程进行详细揭示，则可以帮助学生将物理教学中的知识点进行有效的梳理，形成亲身参与知识发展演变的积极课堂氛围。比如，在机车模型启动实验方面就可借助恒定加速度与恒定功率之间的关系，通过“嵌套”原理来辅助教学内容的讲解。

3.利用TRIZ理论开展创新物理实验教学。高中物理创新教育的最终目的也就是为了培养和提升学生的物理研究、创造的创新能力，所以教师在教学中就要为学生创设出更多地动手实践机会。例如，在物理的“探究动摩擦因素有关因素”的实验中，教师可以先利用TRIZ理论，对新书中的克服读数误差的简单实验方法进行演示，预留一些实验中的问题让学生自主进行发现，并让其就这些问题的有效解决措施进行自主创新实验。但是值得注意的是，实验中的问题的解决都一定要是学生曾经有所学习的物理知识，也就是一种“矛盾矩阵”。以TRIZ理论进行物理创新实验，可以提升学生对知识的获取和探究兴趣，增强他们的创新动手操作能力以及团队合作竞争意识。

4.开展TRIZ理论相关的综合实践活动。对于物理课程的学习，最根本的目的还是为了让学生在今后的日常生活中能更好地运用。生活中的一些科技应用也与物理知识密切相关，因此，教师在物理教学中要积极地培养学生对周边事物的观察能力、思考能力以及TRIZ理论对相关问题的解决能力。比如，在人教版必修2《能量守恒定律与能源》一课教学时，可结合课外生活实际引申出环境污染和能源节约的问题，在TRIZ理论指导下，学生也可就日常生活中的实例来列举出相关的物理问题。作为基础知识与学习方法的一种结合，创新能力的培养是综合实践活动开展的本质目的，这对于学生学习积极性的激发极为有利，与此同时教师也能够从生活现象及功能需求中发现存在的问题，将理论知识在实际课堂教学中活学活用。

由于东西方存在思维上的差异性，TRIZ理论在我国高中物理教学中的应用还有诸多局限性。因此，教师在物理的创新教学中运用TRIZ理论时，一方面，要充分把握TRIZ理论的渗透原则，另一方面，也要积极寻找各种方法和途径将TRIZ创新理论引入高中物理教学的各个方面，进而实现对学生的观察分析能力、抽象思维能力和动手创造能力的不断提升，为学生创造出一片更为广阔的发展空间。

参考文献：

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[3]吁涛.浅谈TRIZ理论和现代创新教育[J].知识窗，2011，（06）.