淺談高中物理發(fā)散思維能力的培養(yǎng)

黃智勇

加強(qiáng)對(duì)學(xué)生物理思維能力的培養(yǎng)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造力的關(guān)鍵，也是當(dāng)前中學(xué)物理教學(xué)改革的重點(diǎn)。認(rèn)真?zhèn)湔n、提高備課的質(zhì)量是培養(yǎng)學(xué)生物理思維能力的保證。另外，教學(xué)方法也是影響學(xué)生發(fā)散思維的一個(gè)重要因素，所以要培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，改革教學(xué)方法是當(dāng)務(wù)之急。在課堂教學(xué)中教師應(yīng)啟發(fā)學(xué)生從不同的角度提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生用不同的方法敘述問(wèn)題(語(yǔ)言文字、代數(shù)表達(dá)式、幾何圖象等)，鼓勵(lì)學(xué)生從不同角度分析問(wèn)題、解決問(wèn)題，讓學(xué)生親自動(dòng)手探索解決新問(wèn)題的新途徑。下面談?wù)勎以谂囵B(yǎng)學(xué)生發(fā)散性思維能力方面的一些措施與做法。

一、巧設(shè)疑點(diǎn)，啟發(fā)思維，激活思維

古人云：“疑者，覺(jué)悟之機(jī)也，大疑則大悟，小疑則小悟，不疑則不悟。”學(xué)貴有疑。亞里士多德曾講過(guò)：“創(chuàng)造思維就是從疑問(wèn)和驚奇開(kāi)始的，有了疑問(wèn)，才能深入的思考，才能找出發(fā)人深省的難題和問(wèn)題”。巧設(shè)疑點(diǎn)，可以激發(fā)學(xué)生思維的火花，激勵(lì)學(xué)生進(jìn)行全方位的思考問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)感知到的物理現(xiàn)象、過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行分析、綜合、抽象、概括等一系列的思維活動(dòng)，找出解決問(wèn)題的“突破口”，讓學(xué)生在思維過(guò)程中逐步掌握多種科學(xué)的思維方法并運(yùn)用多種科學(xué)思維方法思考問(wèn)題，解決問(wèn)題，完成認(rèn)識(shí)的第一次“飛躍”，即由感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。這一活動(dòng)應(yīng)體現(xiàn)學(xué)生為“主體”，教師為“主導(dǎo)”，要讓學(xué)生以“探索者”的身份積極參加到活動(dòng)之中。教師的備課的重點(diǎn)在于將教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)成能開(kāi)發(fā)、啟迪學(xué)生思維能力的疑難問(wèn)題，教學(xué)的重點(diǎn)是培養(yǎng)學(xué)生如何思考新問(wèn)題、解決新問(wèn)題。備課設(shè)置的疑難問(wèn)題應(yīng)引起學(xué)生的興趣和驚奇，除做到言簡(jiǎn)意賅，還要富有情趣，能把抽象的概念具體化，深?yuàn)W的道理形象化，枯燥的理論趣味化，并應(yīng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況，注意問(wèn)題的難度，逐步增加梯度。例如在講“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”時(shí)，書(shū)上首先講了這樣一個(gè)史實(shí)：第一次世界大戰(zhàn)，一位英國(guó)士兵在戰(zhàn)斗機(jī)中非但未被敵人的子彈擊中，反而空手抓住了子彈。學(xué)生聽(tīng)完后，思維異常活躍，緊接著提出疑問(wèn)：為什么未被子彈擊中?士兵怎樣抓住子彈的?請(qǐng)同學(xué)根據(jù)“參照物”的概念，結(jié)合物體運(yùn)動(dòng)的相對(duì)性，剖析這一史實(shí)。大部分學(xué)生想到當(dāng)子彈的速度與戰(zhàn)斗機(jī)的速度一樣或差不多時(shí)，即他們的相對(duì)速度就為零，士兵就會(huì)“順手牽羊”抓住子彈。

二、巧舉例子

在上課過(guò)程中，會(huì)遇到比較抽象，難以理解的內(nèi)容或概念，如果光用理論性的語(yǔ)言講解，學(xué)生很難理解的，于是我們可以列舉一些生活中學(xué)生熟悉的直觀的例子來(lái)幫助學(xué)生理解物理問(wèn)題，從而使問(wèn)題簡(jiǎn)單化。例如我在講到電場(chǎng)時(shí)，感覺(jué)學(xué)生很難理解電場(chǎng)的概念，可以例舉我們天天生活在的重力場(chǎng)來(lái)幫助學(xué)生理解。也可以舉《西游記》中“三打白骨精”其中片斷，孫悟空出去化齋前，畫(huà)了一個(gè)圈讓唐僧師徒三個(gè)在里面不要出來(lái)，只要妖怪來(lái)了進(jìn)入那個(gè)圈子內(nèi)就會(huì)受到力的作用，那個(gè)圈內(nèi)就像有個(gè)看不見(jiàn)摸不著的魔力，而學(xué)生對(duì)這個(gè)情景較為熟悉，可以幫助理解電場(chǎng)這個(gè)看不見(jiàn)摸不著的物質(zhì)，妖怪就像試探電荷。不過(guò)舉這個(gè)例子時(shí)要與學(xué)生說(shuō)清楚，孫悟空的那個(gè)圈有明顯的界限，而點(diǎn)電荷的電場(chǎng)由近及遠(yuǎn)無(wú)限延伸。

三、一題多解、一題多問(wèn)、一題多變，培養(yǎng)發(fā)散思維的廣闊性、深刻性

發(fā)散思維的廣闊性是指思維發(fā)揮的廣闊程度。在習(xí)題教學(xué)中，圍繞課題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行對(duì)比，多角度，全方位去思考問(wèn)題。發(fā)散思維的深刻性是指思維的抽象程度和邏輯水平以及思維活動(dòng)的深度，它集中地表現(xiàn)為能深刻地理解概念(內(nèi)涵及外延、遷移)，善于深入地思考問(wèn)題，抓住事物的本質(zhì)、規(guī)律。物理思維的訓(xùn)練通常是以習(xí)題教學(xué)為中心展開(kāi)的，因此在一節(jié)課有限的時(shí)間內(nèi)要充分發(fā)揮良好的教學(xué)效益，需教師精心選題、精心講題，尋求一題多解、一題多問(wèn)、一題多變。在一題多解中培養(yǎng)思維的廣闊性，在一題多問(wèn)、多變中，引導(dǎo)學(xué)生透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)，弄清其內(nèi)涵與外延，進(jìn)行深刻思維，從而達(dá)到培養(yǎng)思維深刻性的目的。

四、做好初高中銜接教學(xué)

中考對(duì)物理要求較低，在初中，物理基本要求是一些了解或者認(rèn)識(shí)的程度。而高中物理是門(mén)主科，是高考的重點(diǎn)科目，要求也很高，思維抽象，空間想象能力要求高，難度大，許多同學(xué)在初中物理考試總是九十多分，而一到高一，經(jīng)常物理不及格，很快就失去了學(xué)下去的信心。所以搞好初高中物理銜接教學(xué)是高中物理發(fā)散思維能力的培養(yǎng)的第一步。至于如何做好初高中銜接，我在另一篇文章中專題闡述，這里不再重復(fù)。

五、打破常規(guī)，另辟蹊徑，培養(yǎng)發(fā)散思維的求異性與探素性

發(fā)散思維的求異性與探索性是指完成思維活動(dòng)的內(nèi)容、途徑和方法的自主程度，并通過(guò)獨(dú)立思考創(chuàng)造出有一定新穎的成分，表現(xiàn)為思維不循常規(guī)、尋求變異、勇于創(chuàng)新。它又常以廣泛的聯(lián)想、等效及轉(zhuǎn)換等物理思維方法為基礎(chǔ)。在教學(xué)中，積極引導(dǎo)學(xué)生廣泛的聯(lián)想，對(duì)具體問(wèn)題進(jìn)行等效、轉(zhuǎn)換處理，鼓勵(lì)學(xué)生大膽探索、尋找規(guī)律。這樣有利于思維求異性與探索性的培養(yǎng)。

六、數(shù)形結(jié)合，培養(yǎng)發(fā)散思維的靈活性、敏捷性

發(fā)散思維的靈活性、敏捷性是指物理思維活動(dòng)的靈活程度。思維的靈活性、敏捷性是在思維深刻性的基礎(chǔ)上引申出來(lái)的一個(gè)思維品質(zhì)，它更多地反映了一個(gè)人思維的靈活程度。例如：在解決問(wèn)題時(shí)，不僅能夠從正面分析，而且能夠從反面分析；不僅能局部分析，而且能整體把握；解決運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題，既能用公式，又能用圖象；解決簡(jiǎn)諧振動(dòng)問(wèn)題，既能用旋轉(zhuǎn)矢最法，也能用圖象法，還能用公式法。這些都是思維靈活性、敏捷性的表現(xiàn)。

在物理教學(xué)中，許多物理定律、公式及物理問(wèn)題可以用代數(shù)式表達(dá)，也可以用圖形來(lái)描述。代數(shù)式表達(dá)具有概括、精確、深刻的優(yōu)點(diǎn)，而圖形、圖像捕述顯得贏觀、活潑?！皵?shù)形結(jié)合”能使優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，相得益彰。華羅庚生動(dòng)形象的說(shuō)：“數(shù)與形，本是相依倚，焉能分作兩邊飛。數(shù)缺形時(shí)少直觀，形少數(shù)時(shí)難人微。數(shù)形結(jié)合百般好，隔離分家萬(wàn)事休?！?/p>

在解決物理問(wèn)題時(shí)，如果善于“數(shù)形結(jié)合”進(jìn)行思考，往往可使問(wèn)題得到簡(jiǎn)化。還有的許多復(fù)雜物理問(wèn)題，如果對(duì)其物理規(guī)律沒(méi)有深層次的理解，解決起來(lái)常常望而卻步、束手無(wú)策。一旦“數(shù)形結(jié)合”，找到圖形所蘊(yùn)藏的深刻的物理規(guī)律，茅塞頓開(kāi)、柳暗花明，使問(wèn)題難度得到降冪處理，并且常常能找到處理同一類具體物理問(wèn)題的有創(chuàng)意的解題思路?！皵?shù)形結(jié)合”可使一個(gè)人的思維插上“翅膀”，在思維活動(dòng)的領(lǐng)空邀游的更“自由、靈活”。例如在直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律中，速度圖像的巧妙運(yùn)動(dòng)用，使得很多復(fù)雜的物理問(wèn)題變得更直觀更簡(jiǎn)單，從而也鍛煉了學(xué)生的思維。

七、加強(qiáng)物理課堂、課外實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。培養(yǎng)學(xué)生自制教具和研究性學(xué)習(xí)

物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，所以在思維培養(yǎng)和教學(xué)過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)尤顯重要。物理實(shí)驗(yàn)包括課堂和課外，課堂實(shí)驗(yàn)是大綱要求的那些為了教學(xué)而設(shè)置的，而課外實(shí)驗(yàn)大多數(shù)是為了幫助同學(xué)加強(qiáng)理解，體驗(yàn)物理過(guò)程而設(shè)置的。無(wú)論哪種實(shí)驗(yàn)，都可以加強(qiáng)學(xué)生的觀察和動(dòng)手能力，直接體驗(yàn)物理現(xiàn)象和規(guī)律，鍛煉了物理思維。學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中有些實(shí)驗(yàn)儀器不夠齊全或者說(shuō)不夠完善，我們可以以輔助學(xué)生自制教具，這樣更能鍛煉學(xué)生的創(chuàng)新思維能力和動(dòng)手能力，更好的理解實(shí)驗(yàn)原理。例如高一課程中有一節(jié)是平拋運(yùn)動(dòng)，用實(shí)驗(yàn)室器材做平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)總是誤差較大，我就組織幾個(gè)學(xué)生對(duì)此器材進(jìn)行了改進(jìn)，自制了一個(gè)平拋儀。用電磁鐵控制兩個(gè)小球的運(yùn)動(dòng)。再例如，萬(wàn)有引力在我們?nèi)粘Ｉ钪泻茈y觀測(cè)到，實(shí)驗(yàn)室中也沒(méi)有實(shí)驗(yàn)器材。今年我就與學(xué)生一起自制了一個(gè)“萬(wàn)有引力演示儀”。而且參加了教具比賽，獲得了市一等獎(jiǎng)和省一等獎(jiǎng)，大大提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，同時(shí)鍛煉了物理思維。

綜上所述：當(dāng)前的物理教學(xué)，重點(diǎn)應(yīng)放在對(duì)學(xué)生發(fā)散性思維的培養(yǎng)上。物理學(xué)科教育不只是掌握現(xiàn)成的理論，更重要的是掌握科學(xué)的思維方式、方法，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性能力。人的創(chuàng)造力主要依靠發(fā)散性思維，發(fā)散性思維是創(chuàng)造性思維的核心。因而在物理學(xué)科教學(xué)中，激勵(lì)學(xué)生克服已有的思維定勢(shì)，改變固有的思路和方法，從不同角度思考問(wèn)題，并提出與眾不同、標(biāo)新立異的問(wèn)題或解題方法，這對(duì)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為未來(lái)社會(huì)培養(yǎng)具有創(chuàng)新意識(shí)、實(shí)踐能力的一代新人，無(wú)疑是十分重要的。