淺談在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力

競(jìng)爭(zhēng)社會(huì)需要的是創(chuàng)造性人才。創(chuàng)造性人才不僅要有堅(jiān)實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)和技能，還要具備創(chuàng)造性的思維能力。物理是充滿(mǎn)創(chuàng)造性的自然學(xué)科，高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)很明確地把培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、思維習(xí)慣定為教學(xué)目標(biāo)。所以，在物理課堂教學(xué)中要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力是非常必要的。

如何培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維呢？關(guān)鍵在于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，在中學(xué)階段突出表現(xiàn)為發(fā)散思維能力的培養(yǎng)。著名心理學(xué)家吉爾福特說(shuō)：“人的創(chuàng)造力主要依靠發(fā)散思維，它是創(chuàng)造性思維的主要成分?！彼^發(fā)散思維是對(duì)同一個(gè)問(wèn)題從多個(gè)角度出發(fā)，尋求多種可能性。其特點(diǎn)是求異，不拘泥于常規(guī)而追求獨(dú)特新穎。它要求對(duì)問(wèn)題的共性有全面的掌握，聯(lián)系越多，發(fā)散越廣，可做到一事多解，從而選擇簡(jiǎn)單明快的方法，并且常常使我們?cè)诮鉀Q問(wèn)題的過(guò)程中有所發(fā)現(xiàn)，有所創(chuàng)新，有所突破。

現(xiàn)在的物理課堂教學(xué)是否可以進(jìn)行發(fā)散思維的培養(yǎng)呢？有的老師認(rèn)為高中教學(xué)任務(wù)重、壓力大，給學(xué)生過(guò)多的發(fā)揮空間，可能就意味著課堂教學(xué)任務(wù)無(wú)法完成，其實(shí)這是錯(cuò)誤的。如果課堂教學(xué)中教師一味地完成教學(xué)任務(wù)，用所謂的正確性、外表一致性要求學(xué)生，那么即使完成了教學(xué)任務(wù)也只是限制學(xué)生的創(chuàng)造性思維，學(xué)生也只會(huì)就題解題，缺乏基本的應(yīng)變能力。因此，筆者在課堂教學(xué)中積極進(jìn)行發(fā)散思維能力的培養(yǎng)，經(jīng)過(guò)不斷的探索和反思，取得了一定的成效，現(xiàn)談?wù)勛约旱膸c(diǎn)做法。

一、鼓勵(lì)學(xué)生敢于求異

要培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力，首先要在思想上給予鼓勵(lì)，特別是在大班教學(xué)的背景下，學(xué)生的程度差異較大，有些學(xué)生從來(lái)只知道聽(tīng)老師的，上課記筆記的時(shí)間比聽(tīng)課時(shí)間多，無(wú)法思考老師的問(wèn)題，也不會(huì)思考，這就要求學(xué)生在高中物理課堂上敢于質(zhì)疑老師，敢于發(fā)表與常人相異的真知灼見(jiàn)或獨(dú)特見(jiàn)解。有些見(jiàn)解可能不一定是正確的，有的意見(jiàn)可能離創(chuàng)造性很遠(yuǎn)，但對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)，是自己前所未想的，這就是創(chuàng)造力的萌芽，應(yīng)加以重視和培養(yǎng)，為此我們備課組開(kāi)展了“探究教學(xué)中教師指導(dǎo)有效性的研究”的課題，目的就是確定學(xué)生的主體地位，指導(dǎo)、點(diǎn)撥、鼓勵(lì)學(xué)生大膽發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、思考問(wèn)題，對(duì)有新見(jiàn)解的學(xué)生予以肯定和表?yè)P(yáng)。這樣學(xué)生提出了很多有價(jià)值的問(wèn)題，有些問(wèn)題甚至在高中階段是無(wú)法解釋的，這就鍛煉了思維能力，體會(huì)到了科學(xué)的精神，學(xué)習(xí)的興趣大大提高了。

例如針對(duì)熱學(xué)中的：“溫度是分子平均動(dòng)能的標(biāo)志”，就有學(xué)生提問(wèn)：“對(duì)不同的物質(zhì)也成立嗎？是任何物體溫度相同平均動(dòng)能都相同嗎，還是只對(duì)同種物體？”又如針對(duì)靜電場(chǎng)：不帶電的金屬導(dǎo)體A靠近一負(fù)電荷時(shí)近端會(huì)出現(xiàn)正電荷，而負(fù)電荷會(huì)被排斥到大地?zé)o窮遠(yuǎn)端的現(xiàn)象，有學(xué)生指出：“金屬上的電荷如果到大地遠(yuǎn)端了，那么對(duì)金屬的物理性質(zhì)是不是產(chǎn)生影響呢？近端的電子是如何在短時(shí)間內(nèi)跑到了無(wú)窮遠(yuǎn)端呢？”再如教學(xué)電磁波的波速除了與介質(zhì)有關(guān)，還與電磁波的頻率有關(guān)時(shí)，就有學(xué)生提問(wèn)：“機(jī)械波是不是也有這種關(guān)系，只不過(guò)因?yàn)闄C(jī)械波的頻率總體較小，影響不大，而我們感覺(jué)不到呢？”

二、營(yíng)造氛圍讓學(xué)生自主進(jìn)行發(fā)散思維

學(xué)生往往在學(xué)習(xí)中遇到矛盾要解決時(shí)才會(huì)積極地思考問(wèn)題，但大多學(xué)生仍不善于發(fā)現(xiàn)矛盾，甚至很多學(xué)生更愿意記結(jié)論，而忽視思維過(guò)程。因此在教學(xué)中教師可設(shè)計(jì)一些貌似正確的問(wèn)題讓學(xué)生討論，在矛盾爭(zhēng)議過(guò)程中讓學(xué)生自主地進(jìn)行發(fā)散思維。在實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生都樂(lè)意在這種氛圍中思考甚至提出創(chuàng)見(jiàn)性的解答。

例如彈力應(yīng)該指向恢復(fù)平衡位置的方向，可用一個(gè)很簡(jiǎn)單的例子說(shuō)明：將一本書(shū)置于桌上，分析書(shū)和桌子各自的彈力方向。學(xué)生馬上回答書(shū)受向上的支持力，桌子受向下的壓力。再讓學(xué)生分析形變方向，于是發(fā)現(xiàn)了矛盾：桌子固然是向下形變，因?yàn)楸粔簭?，可是?shū)呢，因?yàn)樽雷酉蛳聫?，而?shū)是和桌子相接觸的，不也向下彎嗎？那不是要向上恢復(fù)，難道書(shū)對(duì)桌子是產(chǎn)生向上的力，那不就變成拉力了？于是我讓學(xué)生聯(lián)系生活實(shí)際討論并讓學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，幾分鐘后一學(xué)生站起來(lái)說(shuō)：書(shū)整體是向下移的，但接觸部分是向上彎曲的。他舉例說(shuō)：家里有鋼絲床，用手壓鋼絲床，床被奪彎，手也向下陷，但是手心上會(huì)有明顯的凹痕。再問(wèn)其他學(xué)生是否同意他的觀點(diǎn)，又有個(gè)學(xué)生站起來(lái)說(shuō)用手壓桌子也行，果然大家一動(dòng)手就恍然大悟。然后用一根橡皮繩掛一充有水的氣球，學(xué)生看到橡皮繩和氣球整體是下移的，但是繩伸長(zhǎng)了，向下形變，球卻是被拉長(zhǎng)了，向上形變。由此學(xué)生體會(huì)物理與生活的聯(lián)系，知道遇到問(wèn)題時(shí)應(yīng)該多聯(lián)想，而不是盲目地下結(jié)論。

又如學(xué)圓周運(yùn)動(dòng)實(shí)例分析：物塊置于圓盤(pán)上隨圓盤(pán)一起勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，分析物塊受力。結(jié)果在分析摩擦力時(shí)產(chǎn)生分歧，有的說(shuō)勻速不受摩擦，有的說(shuō)受沿運(yùn)動(dòng)切線方向的摩擦，有的說(shuō)是指向圓心的。老師可以繼續(xù)給他們制造矛盾：按以前學(xué)過(guò)的假設(shè)法，一起勻速時(shí)應(yīng)該是沒(méi)有摩擦的，可是沒(méi)有摩擦的話，小物塊只受重力和彈力，應(yīng)該是勻速直線。然后讓學(xué)生思考討論，并提醒學(xué)生注意物塊的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)和以前的不同，是曲線運(yùn)動(dòng)。于是有個(gè)學(xué)生站起來(lái)說(shuō)：假設(shè)光滑，因?yàn)榇藭r(shí)物塊和圓盤(pán)具有共同的切線速度，切線方向應(yīng)無(wú)摩擦，而物塊也將沿切線勻速直線，但圓盤(pán)被束縛做圓周運(yùn)動(dòng)，所以物塊有遠(yuǎn)離圓心的趨勢(shì)，會(huì)受指向圓心的靜摩擦力。

三、加強(qiáng)方法訓(xùn)練使學(xué)生學(xué)會(huì)發(fā)散思維

首先，要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué)和基本方法的訓(xùn)練。學(xué)生掌握的每一項(xiàng)知識(shí)、技能不僅必須準(zhǔn)確無(wú)誤和具有良好的鞏固程度，而且要理解知識(shí)間的縱橫聯(lián)系，把握形式與實(shí)際的關(guān)系，如果在基礎(chǔ)上有這樣那樣的缺陷，當(dāng)思維向各方發(fā)散時(shí)則會(huì)時(shí)時(shí)受阻，處處遇卡。

其次，在教學(xué)中要有意識(shí)地加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的科學(xué)思維指導(dǎo)和訓(xùn)練，也就是說(shuō)，用科學(xué)的教學(xué)方法讓學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法。而且，有必要在傳授物理知識(shí)的同時(shí)選擇合適時(shí)機(jī)直接向?qū)W生（特別是高中學(xué)生）傳授一些有關(guān)思維本身的科學(xué)知識(shí)，使學(xué)生直接掌握思維科學(xué)這一稅利武器，自覺(jué)地運(yùn)用思維規(guī)律指導(dǎo)自己的學(xué)習(xí)，使學(xué)習(xí)變得更主動(dòng)，這樣他們遇到具體問(wèn)題時(shí)才能作出多種途徑的探索。

例如：有關(guān)電源的輸出功率最大值的求解問(wèn)題：當(dāng)R=r時(shí)有輸出功率最大，則可以根據(jù)公式進(jìn)行推導(dǎo)，也可以通過(guò)路端電壓與線路中的電流圖像進(jìn)行分析：根據(jù)圖像可知輸出功率P=UI在圖像中反映為矩形的面積，再由數(shù)學(xué)知識(shí)可得當(dāng)產(chǎn)U=E/2時(shí)有面積最大即功率最大。再如質(zhì)量為M的列車(chē)在平直軌道上以速度v1勻速前進(jìn)，由于某種原因，最后一節(jié)質(zhì)量為m的車(chē)廂從列車(chē)中脫離出來(lái)并前進(jìn)了一段路程后停止。設(shè)機(jī)車(chē)的牽引力不變，列車(chē)每一部分受到的阻力正比于其重力且與速度無(wú)關(guān)，問(wèn)：末節(jié)車(chē)廂停止時(shí)，前面列車(chē)的速度為多大？此題有多種解法，可用牛頓運(yùn)動(dòng)定律，也可用動(dòng)量定理，但最簡(jiǎn)便的解法就是考慮到：從末節(jié)車(chē)廂脫鉤到剛停時(shí)為止，整個(gè)列車(chē)系統(tǒng)所受的合外力仍為零，運(yùn)用系統(tǒng)動(dòng)量守恒定律便直接得到正確的答案。教學(xué)中加強(qiáng)這樣的訓(xùn)練并總結(jié)出各種常用的物理方法，學(xué)生通過(guò)訓(xùn)練可以逐漸養(yǎng)成從多角度、多方面分析解決較復(fù)雜問(wèn)題的能力，促進(jìn)其創(chuàng)造性思維的發(fā)展。

總之，發(fā)散思維應(yīng)用于學(xué)習(xí)，有利于深刻理解知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)在要素，有助于全面把握相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的相互聯(lián)系，形成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的高層次理解和有效存貯；發(fā)散思維應(yīng)用于解題，有助于充分發(fā)現(xiàn)條件（顯現(xiàn)的和隱含的），迅速理清“已知”和“未知”的內(nèi)在關(guān)系，找到解題的不同方法和途徑，獲得最佳思路；發(fā)散思維應(yīng)用于培養(yǎng)能力，有助于克服思維定勢(shì)，避免思維僵化和單一，從而有助于集訓(xùn)全面深刻，方法靈活多樣，在求知中產(chǎn)生創(chuàng)新和突破。

當(dāng)然創(chuàng)造性思維不僅要求發(fā)散，而且要求集中，經(jīng)過(guò)發(fā)散就可以進(jìn)行更高級(jí)的集中，從而得到較完整的認(rèn)識(shí)。因此在物理教學(xué)中不僅要培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力，而且要重視學(xué)生聚合思維的能力，做到有收有放，從而鍛煉學(xué)生的思維品質(zhì)，變革思維方式，提高思維能力，使學(xué)生得到全面提升。