中學物理教學應重視創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

中學物理教學應重視創(chuàng)新思維的培養(yǎng)

一、創(chuàng)設情境，培養(yǎng)橫向思維人類在認識事物和解決問題時，總是沿著一定的方向進行觀察與思考的。思維根據(jù)其行進的方向通常分為橫向思維和縱向思維?？v向思維表現(xiàn)為發(fā)現(xiàn)一種現(xiàn)象后能由此及彼深入地研究下去。橫向思維則表現(xiàn)為試圖從別的方向認識一種現(xiàn)象?？v向思維是“深”度的，那么橫向思維是“廣”度的[1]27。因此，橫向思維以擴散的方式尋求解決問題的思路，有助于打破優(yōu)勢想法，沖破舊觀念，產(chǎn)生新觀點，從而推動新問題的解決。例如教學《物質(zhì)的密度》，教師一開始就向?qū)W生展示相似但其實質(zhì)不同的等體積“水和煤油”，提出問題：在不允許聞氣味的情況下，你怎樣區(qū)別他們？進而引出“怎樣識別物質(zhì)”這個話題。學生說出了多種方法后，教師將裝水的杯子和裝油的杯子分別置于天平的左右盤上，讓學生演示，驗證他們的猜想，并啟發(fā)學生思考：如果這種方法可行，那么你做出猜想的假設前提是什么？學生做出了以下猜想和假設：（一）同種物質(zhì)在體積相同的情況下，所含質(zhì)量相同，即質(zhì)量與體積之間的比值恒定。（二）不同種物質(zhì)在體積相同的情況下，所含質(zhì)量是不同的。如果上述兩種猜想與假設成立，那么，用測算某種物質(zhì)質(zhì)量與體積之間比值的方法就可以識別它們。于是，教師組織全班同學通過合作與交流的方式共同探究。取水、鐵、鋁、銅四種不同物質(zhì)作研究對象，要求探究每種物質(zhì)均要有若干個小組，每組所用工具的體積大小各異，但都要收集所研究對象的質(zhì)量、體積以及質(zhì)量與體積之間比值的數(shù)據(jù)。通過對各小組收集的數(shù)據(jù)進行比較分析，得出結(jié)論，以驗證上述猜想與假設。通過全班實驗數(shù)據(jù)的分析比較，學生自然而然地得出了各種物質(zhì)的密度，同時又避免了“物質(zhì)質(zhì)量越多密度越大”的錯誤，用事實證明了“密度是物質(zhì)的一種特性，它不隨物質(zhì)的多少而變化”的結(jié)論。這樣他們對密度的概念就有了深入的理解，形成了思維的橫向聯(lián)動。二、正逆聯(lián)結(jié)，培養(yǎng)逆向思維按照思維過程的指向性來劃分，思維可分為正向思維和逆向思維兩種形式。正向思維按照實物的認知規(guī)律逐層推理探究，是人們普遍使用的一種習慣性思維方式，缺點是易形成思維定勢。逆向思維表現(xiàn)為從相反方向觀察和思考。它們處于矛盾的兩個方面，并為相輔相成的關系[1]128。在物理教學中，對有些問題如果按照通常的思維方式去思考，往往既復雜又麻煩，甚至難以得出其解。如物體以速度被豎直上拋，不計空氣阻力，在到達最高點前0.5s內(nèi)通過的位移為多大？(g=10)分析求解本題，對物體從被“上拋”至“最高點”這一過程作逆向思考，看作物體從“最高點”自由下落，將此題所求的“到達最高點前0.5s內(nèi)的位移”，轉(zhuǎn)換為求“一個自由下落物體前0.5s內(nèi)的位移”，即：如此，復雜的問題就可以簡單化了。三、一題多變，培養(yǎng)發(fā)散思維中學生的思維形式為集中思維占主導地位，往往容易形成思維定勢，并受思維定勢的消極影響，造成思維的惰性和僵化。教學中的一題多變，可以啟發(fā)學生從不同角度、不同方向去分析問題的數(shù)量關系，尋求解題思路，培養(yǎng)發(fā)散思維。如在講述浮力時，把質(zhì)量為Mg體積為V的塑料塊放入燒杯中，塑料塊的底部與燒杯密合，如圖1-1所示。①向燒杯中緩緩注水，水面不斷升高直至浸沒塑料塊，塑料塊仍與容器密合，如圖1-2所示，塑料塊受到的浮力為多少？②搖動燒杯使塑料塊脫離燒杯底部慢慢上浮，至上表面與水面相平，如圖1-3所示，塑料塊受到的浮力為多少？③塑料塊露出水面直至靜止在水面上，露出水面的體積是，如圖1-4所示，分析此時塑料塊受到的浮力。圖1通過對以上各種情況下塑料塊所受浮力的分析，引導學生認識浮力產(chǎn)生的原因、決定浮力大小的因素、物體的浮沉條件、物體的漂浮條件等。發(fā)散思維還表現(xiàn)為轉(zhuǎn)向機智，即當思維在一個方向上受阻后能流暢地轉(zhuǎn)到另一個方向上[2]。例：在測定液體密度時，有一位同學測出液體的體積，容器和液體的總質(zhì)量，如表1所示。由于不知道容器的質(zhì)量，按照“質(zhì)量／體積”顯然無法計算密度。以上解法中。因?qū)W生對二元一次方程組比較熟悉，故第一種方法容易掌握。方法二、三、四則不同，運用“控制變量法”，在變化量中把握不變量，使學生學會了分析問題的方法。四、釋疑排難，培養(yǎng)跨越思維在創(chuàng)新思維活動中，問題的突破，往往表現(xiàn)為從“邏輯的中斷”到“思想的飛躍”。這時，通常伴隨直覺、聯(lián)想、頓悟、靈感的出現(xiàn)，產(chǎn)生思維的跨越。對一些物理問題，直覺的猜測是培養(yǎng)思維跨越性的可取之道。圖2例如，圖2所示質(zhì)量為0.2kg的小球用平行于斜面的細線掛在傾角為30°的斜面上，當斜面體以向左勻加速運動時，求斜面對小球的彈力和繩子對小球的拉力。這道題如果按照常規(guī)思維，設出拉力和彈力，求小球受到的合力，結(jié)合牛頓定律解題，就因忽視了某個物理量在變化過程中的突變，導致計算上的錯誤。教學中，引導學生在討論分析時，他們很容易想到當加速度超出一定值時，小球會出現(xiàn)因“飄”起而不受斜面的彈力。由此，學生會立刻想到需要求出小球剛好“飄”起時