在物理教学中培养学生的发散思维

物理学是一门应用科学, 与实际联系紧密。物理教学中, 要求教师不光要教会学生知其然, 还要设法教会学生知其所以然, 非常重要的一点就是要培养学生的科学思维能力。发散思维能力是其中之一。发散思维又称辐射思维或扩散思维, 它是从同一来源的材料出发产生各式各样、为数众多的输出信息的思维方式。发散思维是大脑在思维时呈现的一种扩散状态的思维模式, 比较常见, 它表现为思维视野广阔, 思维呈现出多维发散状。可以通过从不同方面思考同一问题, 如“一题多解”、“一事多写”、“一物多用”等方式。它不墨守成规, 不拘泥于传统的做法, 有更多的创造性。毫无疑问, 物理教师应该在教学中自觉肩负起提高学生思维品质, 引导学生发散思维的重任。

1 精心优化课堂教学, 开启发散思维

课堂教学是实施素质教育的主阵地, 培养学生的发散思维能力, 也要从课堂教学入手。教师应该通过多种方式组织教学, 做到教学目标多元化, 教学内容科学化, 教学方法最优化, 信息传递多向化, 引导学生及时提出解决问题的新设想、新方案、新方法, 创造一个活跃, 和谐的教学环境, 开启学生发散思维的大门。

在教材的处理上, 力求灵活多变, 改变思维的角度和条件, 激发学生大脑的想象力。如在讲完单摆的周期公式后, 教师提出:“假如只给你一根足够长的细绳、一只秒表和一个钩码, 你能估测出教室的体积吗?”讲完超重和失重后, 问学生:“想象一下宇航员在太空中是怎样生活的, 为什么和地球上不一样?”讲完摩擦力的知识后, 提出“如果我们的生活中突然没有了摩擦力, 会是一个什么样子?”等等。这些问题都能极大的调动学生的学习兴趣, 积极的参与课堂教学, 不断拓宽思维空间, 从而能达到提高学习效率、培养发散思维能力的目的。

在教学手段上, 教师应尽可能地运用视、听、读、思、练等教学方式, 使学生的大脑处于积极的兴奋状态, 为学生思维。发展创造有利的条件, 比如可以通过看录像、听录音、放幻灯等多媒体教学, 并以表演、游戏、竞赛等多种手段辅助教学, 去激发和诱导学生开启心智, 挖掘潜能, 使其真正实现眼、耳、口、脑的协调并用。

2 在物理实验中, 培养发散思维

物理实验在物理高考总分中占约15%, 且学生得分率较低。其中一个原因是高考实验题均是在课本原实验的基础上进行了适当的改造, 学生就无从下手了。反映了学生思维僵化, 不能根据具体情况转变思路, 灵活解题。为此要求教师必须注重对实验的研究, 让学生在动手中思维, 在思维中动手, 使其主动性得到充分调动, 聪明才智得到发挥。

比如, 在测定电源的电动势和内阻的实验中, 让学生探究“能够有多少种方法测定电源电动势和内阻”。分小组进行研究, 要求在讨论研究过程中, 画出实验电路图, 然后每个小组派一名代表阐述本组的方法。下面是学生设计的几个实验方案。

方法一:如图所示 (图1) 只用一块电流表和一个电阻箱。

方法二:如图所示 (图2) 只用一块伏特表和电阻箱。

方法三:如图所示 (图3) 是用一只伏特表、一只定值电阻、一只滑动变阻器, 还有开关和导线。

方法四:如图所示 (图4) 所用器材是一块电流表和两只滑动变阻器。

方法五:如图所示 (图5) 是用一只电流表、一只定值电阻、一只滑动变阻器, 还有开关和导线。

3 注重物理实验, 激活发散思维

通过这样的训练, 大大加深了学生对实验原理的理解, 增强了解实验题的信心。

再如在做用单摆测当地的重力加速度的时候, 就可以创设一个情景:身在月球的宇航员, 怎样才能知道月球表面的重力加速度呢?他需要什么工具?他该怎样做?于是, 学生在这样的情景中发挥自己的聪明才智, 运用所学的知识, 可以对实验进行设计、规划。这样比老师给出实验原理、实验器材和方法教他怎样一步一步来做要好得多, 更容易让学生接受, 也更容易碰撞出创新的火花。

4 巧用习题训练, 强化发散思维

心理学研究表明:思维是由问题开始的。学生的思维潜能往往是在排疑解难的过程中被开发出来。在物理教学中, 习题训练作为教学中不可缺少的有机组成部分, 也是培养学生思维, 开发学生智力的重要手段。著名科学家爱因斯坦认为:“提出一个问题往往比解决一个问题更重要”。在物理教学中, 习题训练作为教学中不可缺少的有机组成部分, 也是培养发散思维, 开发学生智力的重要手段。对同一道题, 可以引导学生从不同的角度去分析研究, 得到不同的启示, 从而引伸出多种不同的解法, 这样能促使学生的思维触角伸向不同的方向、不同的层次, 发展学生的潜能;也可以改变题目的条件或将条件做类似的变换, 把题目的从正面、反面、侧面进行适当展开, 旧题变为新题, 开阔学生的眼界, 提高学生的想象能力、推理能力和应变能力。

如质量分别为m和M的两个粒子发生碰撞, 碰撞前后两个粒子都在同一直线上, 在碰撞过程中损失的动能为定值E。今要求碰撞前粒子的总动能为最小, 求碰撞前两粒子的速度大小和方向。变换1∶把两粒子变为两物体, 放在光滑的平台上, 设物体M=4kg, 具有的动能E=100J, 与原来静止的m=1kg另一物体发生碰撞, 碰后粘合在一起, 求碰撞中机械能的损失。变换2∶若上述M、m分别具有动能E1和E2, 且E1与E2之和为100J, 两物体相向运动而碰撞并粘合在一起。问E1、E2各应为何值是, 碰撞中损失的机械能最大?这是损失的机械能是多少?变换3∶若把上述两物体放在粗糙的水平面上, 设ma=4 k g, mb=1 k g, 若物体a以va=8 m/s的速度向静止的物体b运动, 并与之碰撞。设两物体与水平面间的动摩擦因数都是μ=0.2, 物体b从运动到最后停止共用了4s, 求物体a从运动到静止共用了多少时间?通过这种变换, 使学生对于碰撞问题有了更加全面的认识和理解, 对解决此类问题提升了信心。

5 培养学生发散思维的注意点

发散思维是一种创造性的使用头脑法, 是对思维模式的一种变革。由于人们长期推崇集中思维, 使集中思维成了人们的习惯性思维 (即定势思维) , 实际教学过程中, 我们发现多数学生具有从众心理, 他们习惯于使自己的想法力求与同大家一致, 思考问题往往以课本和老师的讲解作为准则, 生怕自己的想法、见解与大家不同。有些老师也往往要求学生按照自己的思维方式去思考问题, 使学生们的思维方式与自己整齐划一, 这些现象将抑制学生发散思维。因此, 在教学中要求教师解放思想, 鼓励学生敢于发表与大家不同的观点, 敢于向老师、向教材提出疑问。同时, 要尽力创造一种良好的民主平等的教学气氛, 引导学生从物理现象中能别开心裁的提出新奇的见解、看法和想法, 对学生提出的新见解不能求全责备, 要充分寻找学生回答中的闪光点, 启迪学生思维, 有利于学生发散思维的发展。

同时, 我们在强调创新, 培养学生发散思维的时候, 却绝不能放弃对学生集中思维的培养。因为二者在创新过程中各自发挥着不同的但起着互补的作用。如果只有思维的发散过程, 尽管可以爆发出许多思维创新的智慧和火花, 但由于不能统一起来, 不能形成集中思维的力量, 会使思维失去控制, 变成混乱性思维。所以, 发散思维若没有集中思维作补充, 就容易发散无边无际, 变成空想。

美国科学家贝尔说过:“有时需要离开常走的大道, 潜入森林, 你就肯定会发现前所未有的东西”。培养学生发散思维, 其方法灵活多样, 但只要我们在教学实践中遵循人类认知世界的规律, 按照科学的引导方法结合教学与生活实际, 认真研究, 积极创新, 不断实践, 就一定能在培养学生发散思维方面探索出一条成功的道路, 从而推进素质教育的全面、可持续发展。思维活动是人最主要的心理活动, 在人的全部心理活动中起主导作用, 鼓励和倡导学生的发散思维, 是从应试教育向素质教育转变的需要。教学应为形成和促进学生的发散思维创设条件使发散思维成为创新思维的基础和前提, 为调动学生的思维潜能服务。

摘要：物理新课标提出的总体目标是使学生保持对自然界的好奇, 发展其对科学的探索兴趣, 学习一定的物理基础知识, 养成良好的思维习惯, 在解决问题或作出决定时能尝试运用科学原理和科学方法, 养成尊重事实、大胆想象的科学态度和科学精神。毫无疑问, 物理教师应该在教学中自觉肩负起提高学生思维品质, 引导学生发散思维的重任。培养学生发散思维能力, 就是帮助他们摆脱集中思维的束缚, 培养发散思维的广阔性、独创性和变通性, 使他们思维敏捷, 思路灵活。

关键词：发散思维,学生培养,素质教育,课堂教学