高职生物理创造性思维的培养策略

韩珍

【摘 要】培养高职生创造性思维是学生创造力开发的重要内容。系统探讨高职学生物理创造性思维的培养策略，是培养高职生创造力的必然要求。研究表明，在高职基础物理教学过程中，可以通过“动静、内外、曲直、正反、数形、美真、知行”等七个方面的辨证转化策略，培养高职生在物理学习中的创造性思维。

【关键词】高职生；物理学习；创造性思维

创造性思维，就是思维结果具有新颖性和价值性的思维活动。要想培养高职生物理创造性思维，必须在一种强烈的创造欲望支配下，采用适当的思维策略、方法，促使物理常规性思维更加有效地向物理创造性思维转化。本文试图系统地总结高职学生物理创造性思维的培养策略。初步研究表明，在高职物理教学过程中，可以通过以下七个辨证转化策略，有效培养高职生的物理创造性思维。

一、动静转化

比如，相对运动中的追及和相遇等问题，有时候看起来很复杂，但只要适当选择参照物，就可以使问题得到大大简化，很快得到问题解答。如两辆汽车一前一后在笔直公路上匀速前进，运动方向相同，后车的速度大于前车的速度，当两车相距一定距离时，后车的司机立即刹车，使后车做匀减速运动，要使两车不相碰，后车的加速度应取多大？本题如果取地面为参照物，需要联立四个方程式才能求出结果。但是，如果取前车为参照物，即把前车视为静止，问题转变为：后车在某距离处以后车速度与前车速度之差为初速度（即后车与前车的相对速度），向着“静止的”前车做匀减速直线运动，当后车刚要碰到前车时，后车速度（相对速度）应该减小为零。据此，由匀变速直线运动基本公式之一“速度与位移公式”，很快就可得出要使两车不相碰的后车加速度大小和方向。

二、内外转化

解决物理问题尤其是运用牛顿定律解决动力学问题时，一般必须确定研究对象，即确定系统范围，对同一题目，系统可以选得大些（即包括的物体个数多些），也可选得小些。当系统选得大时，某物体属于系统，而当系统选得小时，该物体可能就转化为外界了。如果在解决物理问题的过程中，能将系统内外的意义合理转化，常常可给问题的分析和求解带来很大的方便。

三、曲直转化

在物理学中，曲直之间没有绝对的界限，一条直导线严格来讲并非数学中的直线，而一小段弧线当曲率半径很大时可以认为是直线，曲线运动可以认为是直线运动的叠加，并且随着参照系的变化，曲线运动与直线运动可相互转化等。注意曲与直的相互转化也是创造性地解决物理问题时常用的激发策略。祖冲之利用“割圆术”求圆周率就是曲直转化激发创造性思维的经典范例，牛顿、莱布尼茨也是利用曲直转化和有限无限转化创立了微积分，为万有引力定律的发现做好了数学准备。

四、正反转化

解决物理问题通常有两条思路。一条是正向思路，从已知量开始，根据题意，把问题分成几个简单的部分来考虑，把各已知量之间的函数关系全部找到，再按照题意和有关的物理规律及物理概念，把已找出的几个简单部分的结果综合在一起，从而得到问题的结论。另一条是反向思路，从待求量开始，把问题逐步分解，逐步找出未知量与已知量之间的关系。在解决物理问题时，可以根据具体情况，选择正反思路，促使正反转化，获得新颖结果。日本索尼公司江崎岭于奈博士应用创造性思维的逆向激发方向，发现了电晶体现象并荣获诺贝尔奖。1820年，丹麦的物理学家奥斯特发现了电流的磁效应。消息传到英国，法拉第利用反向思维提问：电能生磁，磁能不能生电呢？经过10年的实验，终于在1831年发现了电磁感应定律，奠定了人类大规模用电的理论和实验基础。

五、美真转化

许多著名物理学家都对以美启真的创造性思维激发作用给予了很高评价。海森堡指出：“如果自然界把我们引向极其简单而美丽的数学形式——我们所说的形式是指假设、公理等等有条理的系统——引向前人所未见过的形式，我们就不得不承认这些形式是‘真的，它们显示出自然界的真正特征。”爱因斯坦也说：“照亮我的道路，并且不断地给我新的勇气去愉快地正视生活的理想是善、美和真。”伽利略则认为，科学家的任务就是要去发现大自然的合理次序与和谐。英国物理学家狄拉克说：“理论物理学家把对数学美的要求看成是一种信仰。比如，相对论之所以能够得到普遍的承认，就是因为它具有数学的美。”

六、数形转化

表达物理规律的最好语言是数学。数与形是反映物理事物间关系的两种不同的数学形式，数学表达式具有概括、精确、简洁的特点，而图形则具有形象、生动、直观的特点，二者相互联系，相互补充，相互替代，相互转化。在解物理问题时，视具体情况，将数学表达式和图形、图像相结合，注意它们之间的转化，寻找最佳的解题途径和表达方式，这就是物理创造性思维的数形转化激发策略。

七、行知转化

行，就是实践（包括实验、试验、观察等）；知，就是由实践得到的真知、知识。实践不仅是检验真理的唯一标准，而且还是发现真理的主要途径。正如陶行知先生所说：“实践是老子，创造是儿子，知识是孙子。“行动是思想的母亲。”各种实践活动是激发创造性思维的重要媒介。物理创造性思维所追求的新现象，无疑要来源于实践活动中遇到的物理新事物、新情况。物理创造性思维所追求的新观念当然可以从再现性思维活动中推导出来，如麦克斯韦从自己建立的经典电磁场方程，运用逻辑思维推导出了新假设——电磁波的存在。但是更多的物理新观念需要借助物理实践过程的新情况来启迪，伽利略首创的实验归纳法开创了现代物理学的科学方法。实践表明，即是逻辑思维的必然结果，在深入推理过程中，也常常需要新的实践经验来指引。所以，实践经验可以触发物理创造性思维的产生，行知转化是物理创造性思维激发的又一个重要策略。

参考文献：

[1]邓昭镜.物理学中的辩证法[M].重庆：西南师范大学出版社，2001.

[2][美]库珀.物理世界（上卷）[M].北京：海洋出版社，1981.