浅谈实现高中物理课程目标过程中发散思维能力的培养

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摘 要： 高中阶段是学生思维发展和锻炼的关键期，在高中物理教学中培养学生的创造性思维是“课程目标”的要求，而发散思维有助于创造性思维的不断深入和发展，因此如何培养学生发散思维具有重要意义，本文诠释了物理发散思维的内涵，提出了培养高中生物理发散能力的策略。

关键词： 高中物理 发散思维 培养策略

新课程标准的研制目的是培养出适合21世纪社会发展所需的具有创造能力的人才，创造力的核心是创造性思维能力，而高中阶段是学生思维能力发展和锻炼的关键期，因此，在高中物理教学中培养学生的创造性思维能力是实现高中物理课程目标的核心内容。相关研究表明，发散思维有助于创造性思维的不断深入和发展，它又称为求异思维或辐射型思维，它决定个体创造潜能的大小。从这个意义上说，培养学生发散思维能力是培养学生创造思维能力的重要组成部分，在物理教学中应当予以高度重视。

一、物理发散思维的内涵释义

发散思维是指对同一个问题沿着不同方向思考，从不同角度、不同侧面对所给信息或条件加以重新组合，横向拓展思路，纵向探索研究，逆向反复比较，从而找出多种合乎条件的可能答案、结论或假说的展开性思维形式。[1]发散思维的基本特性是流畅性、变通性、独特性和精致性，就此分别做如下解释：

1.发散思维的流畅性

指发散思维用于某一方向时，能够举一反三，迅速沿着这一方向发散出去，形成同一方向的丰富内容。例如，爱迪生运用发散思维的流畅性，先后用1600多种矿物和金属材料做灯丝并进行了无数次实验，终于研制出了一只炭化竹丝灯泡。

2.发散思维的变通性

指发散思维能从思维的某一方向跳到其他各个方向上，使其有更多的方向可供考虑和选择。例如，开普勒以第谷积累的大量天文资料为基础，对行星运行轨道研究沿用传统圆形轨道，则研究结论与观测资料不相符，于是他大胆放弃圆形轨道，从另一个新的角度，即行星运动椭圆轨道角度进行研究，其研究结果与观测资料符合得很好，最终导致行星运动三个定律的发现。

3.发散思维的独特性

指通过发散思维能形成自己与众不同的独特见解。例如，德布罗意运用发散思维的独特性把光具有波粒二象性的理论推广为一切物质都具有波粒二象性。这一独特性假说最终为电子衍射实验所证实。

4.发散思维的精致性

指通过发散思维对问题进行全面而细致的考虑，不仅要考虑问题的全体，还要考虑与问题有关的其他条件。例如，能量转换与守恒定律的提出，既考虑了力、热、电磁各种运动形式的综合情况，又考虑了能量转换与守恒的各种条件及定律本身在不同运动形式中的具体表现。

二、高中生物理发散思维能力的培养策略

发散思维的基本特性决定了在高中物理教学中培养学生发散思维能力的基本方向，现据此结合教学理论和教学实践，提出如下培养策略。

1.努力营造良好的思维环境

思维环境对于学生能否积极开展思维活动，养成良好思维品质和提高发散思维能力等具有巨大影响。营造良好的思维环境需着眼于以下两点。

一是努力增强学生进行思维活动的动力。只有当学生愿意思考、主动思考之时，才能形成思维发展的内在动力。教师在教学活动中可运用物理学发展的历史资料、自然界中有趣的物理现象、生动直观的物理实验等手段激发学生学习兴趣，以此使学生产生积极开展思维活动的内在动力。

二是建立平等的师生关系，充分发挥情感教育的功能。新课程标准强调：“教师的角色不再只是知识的传授者，而是学生的合作伙伴。”这也就是说要消除学生对教师的依赖性和畏惧心理，鼓励学生敢于超越老师，形成良好的师生平等关系。这将有利于师生之间、学生之间多种思维策略、思维方式与思维方法的相互碰撞、相互激励与相互借鉴，从而为物理发散性思维的培养奠定基础。要形成这种局面，关键在于教师能够发挥好情感教育功能，对学生充满信心、期待与宽容。教师的这种教学行为将会促使“罗森塔尔”效应的形成，这种效应告诉我们，当教师对学生所要达到的心理、智力、知识、能力、行为状况或变化有着某些预先设定时，教师的这种内在主观倾向往往会反映在其外在行为上，从而给学生创造某种特定的心理环境，对学生的思维及其他学习行为产生影响。[2]

2.通过研究、探讨原始问题来培养学生发散思维的流畅性

原始问题是指直接来源于生活与实践，未经过教师的简化与加工的物理现象或物理过程。[3]学生通过对原始问题进行观察与思考，并应用所学的理论知识和个人想象，可以提炼出不同的分析、解释或解决方案，在这一过程中使发散思维的流畅性得到具体的运用和训练。例如，公路上发生了一起交通事故，根据现场留下的一系列痕迹，可以推算出事故发生的过程吗？需要测量和分析哪些数据？正因为是原始问题，并有许多次要因素的干扰，学生必须考虑排除一些次要因素，使问题得到简化以致解决。学生可从不同角度提出多种解释，面对同一问题的丰富内容，教师要积极引导学生归纳出哪一种分析或解释是可能的，哪一种存在问题，原因是什么？学生经历过这样的研究原始问题的过程，会有效提高他们发散思维的能力和水平。

3.通过问题的逆向分析及习题拓展培养学生发散思维的变通性

变通性的实质在于多侧面、多角度地考虑问题，当一条路走不通时，要考虑有无别的路径，切忌一条黑道跑到底。

在高中物理教学中，当有些问题正向分析受阻时，不妨引导学生逆向分析，往往会有意想不到的效果，从而提高学生思维的变通能力。例如，在学习“惯性”这部分知识时，学生对“在匀速直线行驶的列车上竖直上抛后的小球会落回车厢原位”的结论往往不易接受，总认为“小球应落在抛起点的后方”。针对这一问题，教师可以引导学生通过逆向分析的方法进行研究，提出一个易接受的逆向问题：“地球的赤道约以每秒460米的速度随地球自转，我们生活在地球上，是否不用交通工具只凭不停的跳起而回落到起脚点的后面来实现位移呢？”学生会觉得可笑，并立刻回答“不可能”，于是上述问题就迎刃而解了。[4]

至于通过习题拓展培养学生发散思维变通性的方法，则主要是在教学中通过“一题多解”、“一题多问”、“一题多变”等手段实现。在此过程中，教师要积极启发学生对例题、习题从多方位、多层次上进行解题方法的探索和研究，多角度提出不同的新问题、新思路，同时对例题、习题进行变化条件、拓宽和加深，使学生的思维从单一性向多维性发展，真正做到举一反三、触类旁通。

4.通过实践教学来培养学生发散思维的独特性

高中物理实践教学是理论联系实际的重要环节，是培养学生发散思维独特性的有效手段。在这一环节中教师要鼓励学生大胆质疑，对某一问题有主见，并且能对同一个知识点，从不同角度发掘新奇思路，提出独特见解。为了使物理实践活动确有其效，教师要引导学生想他人未想，求他人未求，冲破固有观念的束缚，克服思维定势的影响，能独到地处理问题。例如，在实践教学中，教师要求学生使用天平、量筒等仪器测量易溶于水的食盐密度。学生经认真思考发现，食盐的质量可用天平直接称出，如果再知道食盐的体积，则问题可解。然而由于食盐易溶于水，用装水量筒测量食盐的体积显然不可行，这时就得打破常规，另辟新径。教师要启发学生：“设想食盐溶于水，是否也溶于其他液体呢？”学生在这样的启发下会找到解决问题的出路，即可找一种与食盐互不相溶，而食盐又能沉没其中的液体来完成食盐体积的测定。教师可进一步引导学生思考“食盐虽溶于水，是否一直溶解不止呢”？学生因此会想到运用化学知识制成食盐的饱和溶液，再用它来代替上述液体完成食盐体积的测量。[5]学生在教师的指导下经历这种实践教学活动，不但在实践中活学活用已学知识，还能独到地思考问题，找到非常规的解决问题的思路，使学生的发散思维能力得到很好的锻炼。

5.通过问题情境的创设来培养学生发散思维的精致性

问题情境不是一般地提出问题，关键在于创造质疑诱思之境。具体实施时，可由教师设置比较熟悉的问题主线，引导学生拓展思维空间。问题情境可以是独立的，也可以融于其他问题情境之中。在此过程中学生不仅要考虑问题本身，还要考虑相关条件，因此能培养学生发散思维的精致性。例如，在讲解电功、焦耳定律这部分内容时，教师可以创设这样的情境：有一内阻为r的电动机，加在电压为U的电源上，电流I=■吗？由此引导学生提出疑问，让他们发表个人看法。结合讨论情况，向学生提供多用电表、电压表、电流表、电源和小电动机等实验器材，让学生通过实验验证自己的猜想，提供正反论据。教师再指导学生观察记录电动机转动和人为地抓住电动机抑制转动时，电流表的读数各等于多少，并进行比较，引导学生把握住问题的核心。经过学生讨论、思考后，进一步启发学生从能量守恒的角度和应用等效电路的方法出发，从整体上把握电动机能量转化的本质和影响电流大小的内在电磁感应机制。这个案例表明，通过良好问题情境的创设，学生能对问题进行全面而细致的思考，这有助于他们发散思维能力的培养和训练。

综上所述，在高中物理教学中培养学生的发散思维能力，能促使学生对问题进行全面细致的思考，形成与众不同的独特见解，从而提高他们创造性思维能力的水平。而关注思维环境的创造、关注发散思维的基本特性则是培养这种思维能力的关键所在。

参考文献：

[1]沈祖荣.探析物理习题教学中发散性思维的训练[J].物理教师，2004（11）：23.

[2]施良方.课堂教学的原理·策略与研究[M].上海：华东师范大学出版社，1999.266.

[3]季见标.物理教学中学生批判性思维的培养[J].中学物理教学参考，2004（10）：5.

[4]刘广丽.浅谈物理教学中逆向思维能力的培养[J].广西教育学院学报，2005（1）：144.

[5]尤连中.浅谈在初中物理实验教学中学生发散思维的培养[J].滁州职业技术学院学报，2003，9（3）：75.