探讨高中物理解题过程中创造性思维方法的训练
2020-06-06卓招家
卓招家
(福建省福鼎市第二中学 355200)
高中物理不仅具有很强的思维逻辑性特点,还具有很强的规律性、实践性、基础性等特点,在高中教育事业发展中越来越得到重视,更是成为高考必考学科,因此不断提高高中物理教学质量成为物理老师们的重要任务及目的.很多资料显示,加强高中物理解题训练,不仅能够强化学生的物理解题能力,还能够强化学生的物理实践能力,更提高了学生的物理综合素养,故成为提高高中物理教学质量重要途径.而创造性思维方法的训练则能够帮助学生更好更快的解答出各种物理题,从而提高了学生的物理解题能力及实践应用能力,所以必须在高中物理解题训练过程中加强学生的创造性思维培养,以打造高效物理课堂,从而推动高中物理教学发展.
一、“创造性思维”的简单概述
“创造性思维”简单来说就是利用具有创新性的想法开展创造性活动的一种思维模式,是在人类基本认知的基础上进行创新的思考过程,不仅是对人类以往认知的总结,更是对人类未来认知及发展的一种启发和引导,因此贯穿于人类社会发展整个过程.在高中物理解题过程中,创造性思维就是帮助学生快速解答物理题的思维方法,同时还能够激发学生对物理的学习兴趣及积极性,是打造高效物理课堂的重要举措及途径.
二、创造性思维训练方法
1.辐集辐射思维训练方法
辐集辐射思维也可以理解为“联想性”思维,主要包括辐集性思维和辐射性思维,其中辐集性思维可以理解为集合思维,即利用已知条件将有用的问题集中并联系起来,然后集中解决关键性问题的思维过程;而辐射性思维则是指根据已知条件,从不同角度及方向,去联想和扩散解题思路,最终找出最简单快捷的解题方法,是一种适用性较强的创造性思维,成为高中物理解题过程中应用较为广泛的解题思维.
例如,在解答“力学”物理题时,如果直接根据已知条件分析受力情况,则会将物理题复杂化,且增加解题步骤,不利于快速解题和找出答案的精准度.但如果利用发散性思维,则可以根据“力是改变物体状态的原因 ”这一原理,利用发散性思维找出相关联的运动状态及受力状况,并列出解题步骤,继而以此为依据详细分析物体受力情况,然后根据物理知识计算出最终的答案.相关“力学”物理题如下:
已知某升降机处于自由下落状态,请问下落时绳子对物体是否有拉力?
通过利用辐集辐射思维可通过以下几个步骤解答:①该题目中升降机是和绳子一起做自由下 降运动的;②设加速度为a与g相等(见图1),此时升降机处于完全失重状态;③根据牛顿第二定律了解到绳子没有对升降机产生作用力,也就没有产生拉力.
这种解题思路不仅能够引导学生充分发挥自己的思维逻辑能力,还能够引导学生结合多种知识、定律等解决不同的物理难题,更使得学生灵活应用各种解题思维及方法,让学生的物理学科素养及实践能力都得到有效提升.
2.类比思维训练
第一,根据学生物理基础,选择不同难度的物理题供学生练习.第二,对不同难度的物理题进行比较,并找出不同难度物理题的共同点,诸如相关的知识点、解题思路及方法,以便于找出最佳的解题方法,同时解决各种物理题.第三,引导学生使用类比思维分析不同类型的物理题,并掌握不同的物理定律、模型及物理现象等,从而加强学生的物理基础.第四,教会学生使用不同的解题思路及方法,让学生具备解答不同物理题的能力.同时还需要教会学生使用类比思维去判断物理题的类型,然后使用相应的解题方法,对物理题进行针对性解答,提高物理题解答效率及精准度.第五,利用多媒体向学生展示各种物理解题流程及原理,让学生通过多媒体视频、图像等,更加形象、具体和直观的了解到不同解题方法及步骤,从而锻炼学生的类比创造性思维.
3.发散性思维训练
在物理教学中进行解题训练时,老师不能只教学生使用一种解题思路及方法,这样容易使学生形成固定思维,不利于学生创造性思维培养,更不利于学生物理实践能力及综合能力的提升.所以老师要提高对学生发散性思维训练的重视度,并引导学生从不同角度去看待物理问题,并使用不同思维及方法去解决同一种物理问题,或者使用同种方法去解决不同物理问题,以提高学生物理变通能力及应用能力的同时,培养学生的发散性思维,使得学生能够快速解答各种物理题,并得到物理知识体系的完善.
4.转化思维训练
很多文献资料显示,转化思维是解答物理题的重要思维方法,其原则包括化繁为简、化异为同和化多为少,最终的目的就是把复杂难懂的物理题简单化、解题步骤减少化,从而快速解答出精致答案.另外,在实际的物理题解答过程中利用转化思维还能够将抽象的物理概念及原理等转变化直观、简单和具体的概念,从而降低物理题解答难度,提高学生的物理学习成绩及综合能力.
例如,将具有多种电荷的平行金属板放置在真空环境中,其中用+Q代表电荷量,m代表质量,金属进入电场内入口时的速度设置为v0,请问t时间后再次进入入口时极板间的电场强度(E)?
5.反向思维训练
反向思维也是较为常见的创造性思维之一,在解答物理题过程中经常用到,能够帮助学生解决各种复杂物理题.另外,很多物理题使用常规解题思路是很难解答出答案的,只能使用反向思维来进行推理,最终得到正确答案.反向思维在日常物理解题过程中被称为逆向思维,主要用来求解难度较高和逻辑性较高的物理题,已经成为学生们的主要解题思维方法.
例如,生活中某小狗在奔跑过程中的初速度为v0,小狗处于变加速直线运动状态,将小狗0~ts内的平均加速度设置为a.试问能用公式x=v0t+at2/2求解出小狗在0~ts内的位移吗?为什么能用这公式求解?求解过程中运用到了什么知识点和思维模式?
在解答以上问题时,学生不仅能够应用到常见的物理知识点,还会应用到常见的发散性解题思维,更学会使用反向思维去解答重难点物理题.该物理题使用反向思维的解题思路及方法如下:
①假设x=v0t+at2/2等式成立;②根据等式拟定假设条件,如运行时间、平均加速度都恒定,则小狗的位移值也是恒定值;③可由等式x=v0t+at2/2推导出a=(vt-v0)/t,其中vt为恒定值,但实际小狗运动过程中始速度v0在ts后的速度vt要经历不同的运动阶段,所以相应的位移参数是不固定的,最终证实了x=v0t+at2/2并不适用于所有加速直线运动物理题解答.
高中物理学习中总会遇到各种各样的物理问题,这使得高中物理解题训练成为了高中物理教学主要环节,更成为提高高中物理教学质量的重要途径,因此越来越多的物理老师及高中生都开始重视解题训练.通过上文分析了解到,加强创造性思维训练能够有效提高学生的物理解题效果及质量,理应被贯彻和落实到实际的高中物理解题过程中.高中物理解题过程中常见的创造性思维包括发散性思维、反向思维及转化思维等,所以上文就从这几个方面,分析了具体的创造性思维训练方法.