分析物理学习过程中创造性思维的培养

2015-10-22梁钰岚

中国科技纵横 2015年18期

关键词：创造性高中物理解题

梁钰岚

（华中师范大学第一附属中学，湖北武汉　430223）

分析物理学习过程中创造性思维的培养

梁钰岚

（华中师范大学第一附属中学，湖北武汉430223）

随着社会的不断发展，如今的学生群体必须要不断提高自身的学习素质，只有这样才能够满足高速发展的社会对人才的基本要求。高中物理是高中阶段一门至关重要的基础课程，创造性思维是物理学习的基本能力素质。本文探讨了创造性思维在物理史中的表现，结合个人高中物理学习，提出了对于如何培养学生创造性思维的几点具体措施。

高中物理创新能力创造性思维

创造性思维是一项具有开创性意义的思维活动，具有思维方向的求异性、思维进程的飞跃性、思维结构的灵活性、思维效果的整体性以及思维表达的新颖性等特点。它需要人们不断地发散自己的思维，并且使众多纷杂的事物找到彼此之间的联系，通过联想、类比等方式进行脑力活动揭示事物的本质。而一项创造性思维成果的获得需要付出大量的时间与精力，通过长期的知识积累获得一定的基础知识，需要在不断学习中培养掌握一定的基本技能才能实现。高中物理是高中阶段一门至关重要的基础课程，在物理学习过程中进行有意识的创造性思维培养对学生物理知识的学习和自主探索能力的培养具有十分重要的意义。

1　创造性思维在物理史中的表现

1.1巧妙运用发散思维

发散思维是一项不同于常规的思考方式，能够通过在已有物理知识的基础上，从不同的角度进行不同层次的思考，最终寻求或发现新的结论。这样的心理活动不受约束，只要能够找到知识的共通性，就能够从不同时代、种类的知识中找到相应的答案。获得了诺贝尔物理学奖的英国科学家瑞利，在测定氮气密度时，发现了通过氨制作的氮气比从大气中测得氮气密度要小0.5%左右，瑞利并没有忽视这细微的数据差异，而是受100年前卡文迪什“小气泡”结论的启示，最终发现了氩气。瑞利正是运用了物理学中的发散性思维，在积累近20年时间精确测量各种气体密度的知识技能和前人研究结论的基础上，发现问题，发散思维另辟蹊径，发现了新元素氩气。

1.2敢于打破权威

科学和社会的发展，需要敢于质疑和挑战权威，物理史上的许多科学家都具备这样的心理素质，能够对已有的理论提出质疑，尤其当发现新事物时，不应该因为权威的否定而自行放弃。哥白尼对地心说并不持同意的态度，经历了一个从不认识到认识，从相信到怀疑，从试图修补到全面彻底改造的过程。正因为他的敢于挑战权威，促进了后来天文学的突飞猛进。类似的例子不胜枚举，伽利略敢于挑战亚里士多德，发现了自由落体定律；爱因斯坦敢于挑战牛顿，才找到了解决空间与时间问题的奥秘。正是这些科学家们敢于打破权威，才推动物理学登上了一个又一个新台阶。

1.3展开想象的翅膀

爱因斯坦曾经说过，思维世界的发展，在某种意义上就是对惊奇与想象力的不断延展。想象力越加丰富，创造性思维能力就能够得到更好地发展，其发展的速度也会得到相应水平能力的提升与加强。正因为这些科学家具备了充足的想象力，能够对研究对象展开无限的思考，才推动了物理学科的飞速发展。十八世纪的法拉第在长期的研究基础上，形成了“电和磁作用通过中间介质、从一个物体传到另一个物体的思想。”于是，介质成了“场”的场所，这种将电磁作用想象为一种“力场”的物理思想，比牛顿的“超距作用”更广为科学家所接受，受到了一致的好评，从而得到大力推广。

2　创造性思维的培养

根据创造性思维的特点，个人认为在高中物理学习中创造性思维主要体现在一题多解、情景迁移、逆向思维及知识综合等。这些基本素质的培养需要在平时的课堂学习及作业训练中有意识的养成，具体表现为：

2.1激发浓厚的学习兴趣

爱因斯坦说：“兴趣是最好的教师”。只有学生对物理感兴趣了，才想学、爱学，才能学好，从而用好物理。我们学生对物理学习兴趣的培养可以：

2.1.1热爱自己的物理老师

（1）学生只有对老师充满了尊重，上课时就会尊重老师的辛勤劳动，认真听进，紧跟老师讲课的节奏积累一个一个知识点；

（2）只有和老师关系融洽，学生才敢大胆质疑某些理论，提出自己的见解；

（3）良好的师生关系能帮助学生建立学好物理的自信，自己喜爱老师的一句鼓励将远远胜于一般人对学生的教诲。

2.1.2体会物理学习过程中成功的喜悦

如正确回答老师的提问，帮助同学解答疑难题，以及一道物理难题经过冥思苦想后的豁然开朗，都将带给学生强烈的自豪感和满足感，从而激励我们对物理学习的兴趣。

2.1.3拓展物理知识阅读

广泛地阅读物理学史的发展、物理学家的情况以及生活中的物理小知识，不仅有助于拓宽我们的物理知识培养学好物理的兴趣，更有助于高中生树立正确的“三观”，培养我们优良的个人品质。如“爱迪生和白炽电灯”的故事让我们深深地体会到“天才等于百分之一的灵感加百分之九十九的汗水”这一道理。

2.2训练发散性思维，培养创新能力

发散思维也称求异思维，求异创新是其主要功能。科学家们正是由于具有很强的发散思维能力，他们才会不断地发生联想，提出假设，利用假设，从而建立起相关理论，发现自然规律，服务于社会。如果没有发散思维就没有科学的假设，没有科学的假设，麦克斯韦就建立不起电磁场理论，安培提不出磁现象的电本质，牛顿也就没有运动学的三大定律和万有引力定律的发现……。高中生在物理学习中的发散性思维的训练主要体现在：

2.2.1概念的理解

不是简单机械地去死记概念，而是从不同层次、不同角度和不同的方式揭示物理概念、规律，从而全面地理解概念本质属性；

2.2.2一题多解

对一些经典的题目，不是只求完成解题和数量，而是进行“一题多解”触类旁通、举一反三。对同一习题，灵活应用不同公式、定律，进行多方位思维，以求得同一结果。在完成解题的基础上进一步归纳总结，可自行设计“一题多变”、“一题多问”的题目，从而培养灵活多变、思考问题的发散思维；

2.2.3设计实验

利用设计性实验可以避免实验时机械的操作和思维，培养独创性解决问题的发散思维。即运用学过的测量仪器和实验方法，自行设计实验方案，按题给要求研究物理现象，探索物理规律或测定物理量的值。

2.3训练收敛思维，寻求最佳解决问题方案

收敛思维也称求同思维，聚焦求实是其主要功能。在创造性解题思维中，收敛思维是发散思维的基础。库恩说：“常规科学研究者，不是革命者，而是解题者。”发散是为了收敛，是把散于千里之外的发散思维牵引回来，从多种设想、途径和方法中敏锐地抓住其中的最佳线索，使发散结果去假存真、去粗取精，找出最佳的解题方案。收敛性思维的训练主要体现在：

2.3.1发现问题

爱因斯坦曾说过：“发现问题比解决一个问题更重要”。善于抓住物理现象或结论中找出与常规认识存在差异的地方，它们往往隐藏着一些尚待深化认识的新问题，如瑞利发现氩气。高中生常常面对的是一些具体的物理试题或问题，在解题的开始阶段，物理情境和物理过程往往不明朗，这时必须进行思维收敛，识别物理情境，充分利用已知条件，着力挖掘隐含条件，通过分析、综合、抽象、概括和推理等逻辑手段明确所要解决问题的关键即发现问题；

2.3.2优化知识结构

知识是收敛思维的基础，思维的灵活，灵感的降临，都是以广博的知识为基础的。因此在高中物理学习，认真掌握理解及运用每一个知识点是学好物理的根本；

2.3.3掌握逻辑思维技巧

思维技巧是解决问题的基本手段。我们的学习总是在课上被老师采用分析的方法，一章一节地相继进行。而这种做法的缺陷在于，打破了知识信息体系整体性，弱化了我们的整合思维能力。为了弥补这个缺陷，我们必须在课后进行收敛思维方法的训练，如抽象与概括。利用框图或图形等方式找出相关知识的内在规律；归纳与总结。先看书弄清物理基本概念原理，再结合具体的实例进行解答，或从不同作业题型中归纳基本的知识点或解题规律，不断地对所学的知识进行归纳总结有助于创造性思维的发展；比较与类比、分析与综合。比较、类比和分析是一种联动性思维。它可以激发人们的情感，启发人们的智慧，提出独特性的方法。只有通过我们在课下反复地对相关知识进行比较、类比和分析综合，遵循：“发散→收敛→再发散→再收敛”和“感性认识→理性认识→具体实践”的认知过程，我们才能好物理，培养真正的创造能力。