應(yīng)用開放問題培養(yǎng)創(chuàng)造性思維

趙偉力+覃艷艷

摘要：通過對開放性問題的闡述，分析了不同類型的開放性問題在思維品質(zhì)培養(yǎng)方面的作用，以大學(xué)物理為例探討了課堂教學(xué)中利用開放性問題培養(yǎng)創(chuàng)造性思維的具體做法。

關(guān)鍵詞：開放性問題；思維品質(zhì)；教學(xué)

中圖分類號：O4-4；G642

開放性問題，又稱為不確定問題，是指那些解決問題的方法和策略以及結(jié)論不唯一、不確定的問題。這類問題不能用簡單的肯定或否定來回答，而是給出問題的條件，讓學(xué)生根據(jù)條件探索相應(yīng)的結(jié)論，而且結(jié)論往往呈現(xiàn)多樣性，即便同樣的條件和結(jié)論，也有多種不同解決問題的途徑。在教學(xué)中恰當(dāng)?shù)匾腴_放性問題，變“教材上怎么講我怎么做”為“你提問題我去思考和解決”，可使課堂互動更加深層化，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，有效培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維。

1 開放性問題的類型

開放性問題的思維特征體現(xiàn)出多向性和指向不確定性，因此對于培養(yǎng)學(xué)生的獨立分析和解決問題能力以及創(chuàng)造力都有重要的作用。常見的開放性問題主要有條件開放、策略開放、結(jié)論開放和綜合性開放等幾種類型[1]。其中，條件開放問題是指給出的條件或多、或少、或模糊、或不確定的問題，策略開放問題是指由條件獲得結(jié)論的過程具體方法形式不唯一，可以同時有多種方法和策略，結(jié)論開放問題是指那些有多種不同答案或不確定性結(jié)論的問題，綜合性開放問題則是兼有條件、策略以及結(jié)論開放等類型的問題。

2 應(yīng)用開放性問題培養(yǎng)創(chuàng)造性思維

思維品質(zhì)主要包括思維的深刻性、靈活性、批判性、敏捷性和創(chuàng)造性，這些正是創(chuàng)造性思維方式的主要特點[2]。不同類型的開放性問題對思維品質(zhì)的提高有不同的功效，下面以大學(xué)物理為例介紹我們在教學(xué)中如何應(yīng)用開放性問題培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

條件開放問題需要學(xué)生從所給條件中去取舍、判斷，擺脫干擾，要明辨是非，不能盲從附和。例如：相對論部分有道求真空中兩個沿著相互垂直方向運動的光子火箭的相對運動速度問題，其實相互垂直這個條件是根本不需要用到的，只需根據(jù)光速不變原理自然可以得到答案為光速C，這實際上就是個條件冗余的開放性問題，學(xué)生必須概念清晰，理解深刻，才能不受多余條件的干擾，順利獲得正確結(jié)果。再比如：大學(xué)物理中經(jīng)常會遇到電荷足夠小、相距足夠遠(yuǎn)、過程足夠慢等說法，這其實都是些模糊的條件，而這些模糊條件恰恰是解題所必須的，如果不能從題目中分辨出來就會帶來解題障礙。學(xué)生必須根據(jù)已有的知識篩選出有用的條件，進(jìn)而解決問題。這類問題的訓(xùn)練有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)其思維的批判性。

策略開放問題可以培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性和敏感性。方法形式的多樣性讓學(xué)生必須從不同方面、不同角度去思考問題，根據(jù)實際情況變化及時調(diào)整對策。大學(xué)物理中一題多解的情況很多，如：質(zhì)點與定軸轉(zhuǎn)動剛體的連接體，求質(zhì)點下落一定高度時的速度問題，除常用的動力學(xué)方程“隔離法”，還可以用機械能守恒定律、質(zhì)點動能定理聯(lián)立剛體動能定理、質(zhì)點動量定理聯(lián)立剛體角動量定理等四種方法求解；已知振動曲線求振動方程問題可以用解析法和旋轉(zhuǎn)矢量法求解；可以用動力學(xué)方法和能量法導(dǎo)出簡諧運動微分方程等等。在教學(xué)中啟發(fā)學(xué)生用不同方法解決問題，從中選擇最佳方法，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)其思維的靈活性、敏捷性以及批判性。

結(jié)論開放問題可以促使學(xué)生從特定問題出發(fā)，從深度和廣度上多層次、多角度去分析和解決問題。物理學(xué)相關(guān)領(lǐng)域中有許多正在研究探索的沒有明確結(jié)論的技術(shù)問題，在課堂教學(xué)中選擇其中一些開展研討式的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生通過親自探究，從不同層次和不同角度出發(fā)，尋找自認(rèn)為合理的答案。這樣可以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動機，不斷提高其思維的抽象程度和邏輯思維水平，培養(yǎng)思維的深刻性，進(jìn)一步提高解決更加復(fù)雜問題的能力。

解決綜合開放問題，不僅要善于觀察、發(fā)現(xiàn)，還要善于采用新方法、新思路，因此可以培養(yǎng)鍛煉學(xué)生思維的創(chuàng)造性。在課堂上播放一段國慶閱兵時武裝直升機編隊飛行時的視頻錄像，讓學(xué)生仔細(xì)觀察，提出與大學(xué)物理課程內(nèi)容相關(guān)的問題，并通過認(rèn)真思考，嘗試著給出解決的辦法。學(xué)生在看過視頻后會提出五花八門的與大學(xué)物理關(guān)系或大或小的問題，如：有學(xué)生提出了飛機航行時的平衡問題，有的提出飛機前進(jìn)動力和阻力問題，有的問旁邊的小螺旋槳是干什么用的？有的提出了飛機測速問題，甚至有的提出了“米秒對齊”的時空觀問題等等。針對學(xué)生提出的不同問題，引導(dǎo)和啟發(fā)他們從不同的知識點出發(fā)，從不同角度進(jìn)行思考，如：可以從牛頓定律、螺旋槳推進(jìn)效率、空氣動力學(xué)、角動量守恒、多普勒效應(yīng)、經(jīng)典時空觀與相對論時空觀的關(guān)系等方面去思考上述問題，自然這些問題會迎刃而解。有機會還可以就某一方向引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入思考，如：“光學(xué)—薄膜干涉—吸波材料”、“光學(xué)—圓孔衍射—雷達(dá)原理”、“光學(xué)—光柵衍射—相控陣?yán)走_(dá)”等問題，并可以把這些知識進(jìn)一步拓展應(yīng)用到各種增透增反膜、飛機隱身、雷達(dá)探測等許多實際應(yīng)用問題上來，通過問題研討的過程，不僅鞏固了學(xué)過的知識，而且還可以全面培養(yǎng)和提升學(xué)生的思維品質(zhì)。

3 結(jié)束語

在課堂教學(xué)中恰當(dāng)?shù)匾腴_放性問題，有助于活躍課堂互動氛圍，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)具有深刻性、靈活性、批判性、敏捷性和創(chuàng)造性的思維品質(zhì)，培養(yǎng)同中求異，異中求新的創(chuàng)新意識、開拓精神和創(chuàng)造性思維能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]張馳，蔡霄. 開放性問題[J]. 數(shù)理化學(xué)習(xí)，2005（6）：8-10.

[2]遼寧省普通高等學(xué)校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育指導(dǎo)委員會. 創(chuàng)造性思維與創(chuàng)新方法[M]. 北京：高等教育出版社，2013：19-24.