浅谈物理教学中学生优秀思维品质的培养

来源:用户上传      作者: 谢虹

　　 课程理论专家泰勒认为：我们如果要系统地、理智地研究某一课程时，首先必须确定所要达到的各种教育目标。对教育目标的确定，我们必须要有三个方面的信息：对学生的研究、对当代社会的研究、学科专家的建议。在系统地建设课程时，要根据物理学的培养目标，考虑如何实现培养目标和课程特点来确定课程目标，即要使课程目标最后整合起来达到实现培养目标。在义务教育阶段，物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练，注重将物理科学的新成就及其对人类文明的影响等纳入课程，而且还应注重对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养。物理课程的构建应注重让学生经历从自然到物理，从生活到物理的认识过程，经历基本的科学探究实践，注重物理学科与其他学科的融合，使学生得到全面发展。
　　 一、发散思维能力的培养
　　 发散思维又称辐射思维、扩散思维，它是指从已有知识出发，充分发挥想象力，从不同角度、不同方面思考问题，通过知识、观念的重新组合，以寻求多样式答案的一种开放性思维方式。它着眼于从多种途径、多种模式解决问题，注重思维的开放、灵活，是创新思维的基础。发散思维能力强的学生，思路比较灵活，能够突破常规思维的局限，推陈出新而不人云亦云。而发散思维能力欠缺的学生通常表现为视野狭窄、思路固定，考虑问题拘泥于一种模式，不能从多方面、多途径考虑问题。
　　 发散思维能够开启科学发现的灵感，是科学思维的重要品质，大凡在科学技术上有所成就的人无不重视发散思维的运用。在物理教学中，通过穿插讲解物理学家运用发散思维解决物理问题的故事，使学生受到潜移默化的影响，帮助学生克服思维定势，训练学生从不同角度、不同侧面、不同层次、用不同方法思考问题和解决问题，进而提高他们的思维水平。例如，一直以来对光究竟是表现为波动性还是粒子性一直争论不休，爱因斯坦在认真研究两种观点各自优缺点的基础上，从一种全新的视角考虑，创造性地提出了光既具有波动性也具有粒子性，即光具有波粒二象性，从而很好地解决了这一争端。通过讲解爱因斯坦提出波粒二象性的故事，使学生认识到发散思维在学习和工作中的重要作用。在物理教学中，我们教师应鼓励学生开阔思路，从多角度、多侧面思考问题，不拘泥于一种思维形式，有意识地训练他们的发散思维。物理学发展史有很多这样的例子，比如，天文学家第谷经过几十年的天文观察，积累了大量资料，但他在解释行星运行规律时，思路固定，依然沿用传统的理论，未能做出进一步的发现。他的弟子开普勒却成功解释了行星的运行，并建立了行星运动三定律。原因在于他突破了常规的行星运行理论的缚束，开拓思路，借助哥白尼提出的天体运行理论，从一种全新的视角来考虑行星的运行。卢瑟福在建立原子结构模型时，跳出了汤姆逊建立的原子模型的圈子，从另一个新的角度考虑，建立了原子的核式结构模型。通过讲解物理学家运用发散思维解决问题的故事，使学生受到潜移默化的影响，启发他们自觉地运用发散思维来解决物理问题。
　　 二、直觉思维能力的培养
　　 直觉思维是指人们在认知过程中，在分析和解决问题时，头脑中的某些知识、经验和能力等在无意识的状态下经过思维加工，突然产生的认识上的飞跃。表现为人们突然领悟某一问题、突然解决某一问题及某一创造性观念的突然产生等。对于直觉思维的重要性，福克曾有过精辟的论述：“伟大的发现以及不仅是伟大的发现，都不是按照逻辑的法则发现的，而都是由猜测得来的，换句话说，大都是凭创造性的直觉的来的”。正如福克所说，在物理学的发展史上，许多重大发现都是凭着敏锐的直觉得来的。比如，奥斯特无意中发现放在通电导线旁边的小磁针发生了偏转，凭着敏锐的直觉，意识到电和磁有着某种联系，通过进一步的研究，发现了电流的磁效应。阿基米德通过观察洗澡时水面的升高现象，敏悦地意识到水面的升高与他身体没入水中部分有着某种联系，正是通过直觉思维产生的顿悟，使阿基米德发现了著名的阿基米德原理。法拉第电力线假说的提出，居里夫人发现放射性更强的镭，麦克斯韦引入位移电流，伦琴发现X射线等都是直觉思维作用的结果。通过介绍物理学家运用直觉思维的实例及分析他们的思想方法，使学生对直觉思维有一个感性的认识，了解直觉思维在物理学发展过程中发挥的重大作用，以启发学生在学习物理时，敢于和善于运用直觉思维思考问题。
　　 在物理教学中，把物理知识与物理发展史有机结合起来讲授，介绍物理学科的演进，把学生带进科学家运用直觉思维的思维情景和发明创造的氛围中，感受前人的发现过程和情绪体验，以进一步激发学生运用直觉思维的意识。培养学生的直觉思维，要求我们鼓励学生对一些不明白的物理现象在仔细观察的基础上，进行大胆的猜测、设想，使他们不受形式逻辑的约束进行自由的思考，勇于提出自己的见解。并引导、诱发学生积极地对自己的猜想进行修正，以得出正确的结论，从而提高学生的直觉思维能力．
　　 三、逆向思维能力的培养
　　 逆向思维即反向思维，亦即通常我们所说的“反过来想一想”或“倒着想”，是创新思维的一种主要形式。该思维的主要特点是，从结论或结果出发，由结果寻找原因，即倒着分析问题，以加深对问题的理解或探索新的问题。它的价值主要在于产生认知冲突，促使人们积极思考、深入探索，以进一步发现问题。在中学物理教学中，教师一般比较重视正向思维能力的培养，而忽视逆向思维能力的培养，这影响了学生思维的全面发展，阻碍了创造才能的增长和发挥。
　　 在物理学发展进程中，很多物理学家在沿着常规思路探索问题陷入绝境时，通过创造性地运用逆向思维，从问题的反方向进行探索，常常能发现问题的症结所在，进而解决问题。牛顿建立万有引力定律、布朗发现分子运动的无规则性、伽利略推翻亚里士多德提出的“物体的运动需要力的维持”的论断，逆向思维都起了很大作用。在物理教学中,要有意识地引导学生学习物理学家们从事科学研究时的逆向思维方式,善于从事物的反面考虑问题。在物理概念和规律教学中，通过穿插讲解物理学家应用逆向思维解决问题的故事，既可以激发学生的学习兴趣，加深对概念或规律的理解，又可以使他们受到思维的熏陶，启发他们运用逆向思维的意识，培养运用逆向思维的能力。例如，在讲解“电磁感应”时，可以穿插讲解法拉第发现电磁感应现象的故事。法拉第在得知奥斯特发现电流的磁效应后，他大胆地设想，既然通电导线能够产生磁场，那么，反过来考虑，能否利用磁场产生电流呢？经过多年的探索，终于发现了电磁感应现象，实现了磁向电的转化。通过讲这个物理学史实，让学生明白，逆向思维的创造性运用在法拉第发现电磁感应现象过程中发挥了重要作用，使学生感受到逆向思维的威力，养成自觉运用逆向思维的习惯。
　　 课堂资源无处不在，应该正视课堂教学中突发的每一件事，善加开发、利用。一位哲人说过，从平凡中看出神奇就是天才。也许我们不是天才，但我们非常需要练就天才的眼睛。学生不是一个容器，而是一支需要点燃的火把。每一位教师都应努力地去促进更多的“非预设生成”，并及时地捕捉“非预设生成”的智慧火花，珍惜课堂生成资源，用好课堂生成资源，做课堂资源生成的促进者，使课堂教学因生成而变得美丽。
　　 （作者单位 浙江省绍兴市高级中学）

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