在物理教學中促進頓悟思維

【摘要】本文主要論述了頓悟學習理論的內容以及物理學家們的頓悟實例。并從幾個方面敘述了如何在物理教學中促進學生的頓悟思維，以激發(fā)學生的想象力，創(chuàng)造力，開發(fā)他們的潛能。

【關鍵詞】頓悟學習 物理教學 頓悟思維

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）46-0153-02

1.頓悟學習理論

格式塔的代表人物苛勒利用黑猩猩做了一系列實驗，通過對這些實驗的研究，提出了頓悟學習說。格式塔心理學家認為，學習是個體利用自身的智慧和理解力對情景及情景與自身關系的頓悟，學習的過程就是頓悟的過程，是在做出動作前都會在頭腦中進行一番思索。并且學習過程中問題的解決，都是由于對情景中事物關系的理解而構成一種完形來實現的。這種完形傾向具有一種組織功能，能填補缺口或缺陷，使機體不斷發(fā)生組織和再組織。而由刺激直接引起的反應是一種心理的或知覺方面的過程，動作直接受知覺及其組織作用支配。也就是說刺激與反應之間是以意識作為中介的。

2.物理學家們的頓悟實例

在研究問題時，人們常常陷入思考卻得不到答案，但有時忽然因為受到某種刺激，找到解決問題的答案，通常這種思維稱為頓悟思維，或靈感[1]。在很多物理學家的研究中，我們都能發(fā)現頓悟的影子，它使科學家們在已有理性材料和感性材料的基礎上打開了一個新世界的大門。

物理學家盧瑟福進行了a粒子散射實驗，發(fā)現粒子散射角度中的極少數大于90°，甚至有的等于180°，這個實驗結果推翻了以往物理學家對原子結構的猜想，讓他匪夷所思。后來土星系的模型提出來了，這給了他很大的靈感，讓他做出了十分大膽的猜測。太陽系包含太陽和很多行星，太陽的質量很大，遠遠超過了它周圍行星的質量，而且太陽的行星一直繞著太陽在運動。而通過以前的實驗已經知道，原子中包含原子核和電子，原子核本身具有很大的質量，而電子本身幾乎沒有任何質量，從而推理出電子繞原子核運動，提出了原子核式模型。阿基米德在如何檢驗國王皇冠是純金還是摻銀這個問題上，也曾一籌莫展，想盡辦法也無法解答。一天在他去浴室洗澡，在躺進浴盆，看著溢出浴盆的水時，他的腦中突然靈光一現，豁然開朗，知道了如何檢驗王冠的材質，并提出了阿基米德原理。這樣的故事在物理學發(fā)展史中還有很多，也讓我們看到了物理學家豐富的想象力。

3.物理教學中促進頓悟思維

我國“兩彈一星”元勛錢學森曾說：“如果邏輯思維是線性的，那么形象思維是二維的，靈感思維好像是三維的[2]。”但在實際的物理教學中，教師過于注重歸納，演繹等邏輯思維的培養(yǎng)和訓練，而想象，頓悟等靈感思維的培養(yǎng)和訓練在物理教學中幾乎沒有地位。事實上，想象和頓悟等靈感思維是在已有知識基礎上的再創(chuàng)造，在解決物理問題時有著重要的作用。怎樣有效地在物理教學中促進學生的頓悟思維，作為物理教師可以從以下幾個角度考慮：

3.1巧設懸念，促進頓悟，激發(fā)興趣

懸念就是給人們的心理制造一種強烈的渴望，激發(fā)人們的求知欲，同時引起學習興趣。頓悟是在大腦處于思考的過程中，由于受到某件事情的啟發(fā)后突然產生的[3]。例如在學習自由落體運動時，可以向學生提問：重球和輕球從同一高度下落，忽略空氣阻力，哪個球先落地？在學生積極的討論并急切想要知道答案時，引導學生得到自由落體的規(guī)律，這時學生就會忽然發(fā)現原來物體的下落時間與物體的重量沒有關系，兩球會同時落地。這個結果與學生自己的猜想不同就產生強烈的碰撞，使學生印象深刻，也更加理解自由落體運動。在講解摩擦力一節(jié)時，可以讓學生討論生活中的摩擦力，并考慮摩擦力是不是都是阻力，如果摩擦力不存在了，這個世界將變成什么樣？通過學生自己的想象，讓學生自由表達自己的看法和想法，這樣學生對摩擦力的理解將深刻得多。在講解失重時，讓學生討論宇航員們在飛船中是怎樣吃喝拉撒睡的呢？總之，教師要多給學生提問題，也多讓學生提問題，而不是將現成的答案告訴學生。讓學生直面物理問題，感受物理之美，鼓勵學生發(fā)揮想象，主動思考，讓學生成為一個探索者，研究者[4]。一個善于思考，滿腦子懸念的人，一定會促進頓悟思維的發(fā)展，也一定會成為有創(chuàng)造力的人。

3.2相似類比，促進頓悟，深化理解

剛接觸電學時，電流，電阻等物理量學生并不能真實的摸到，感受到，所以教師在講解這一部分的知識時，可以與實際生活中學生熟悉的情景相類比。將電流和排隊向前行走的人所形成的人流相類比，將電阻和人們前行的障礙物相類比。障礙物阻礙人們向前行進，電阻同樣阻礙電流通過。

在學習有關電容器的知識時，可將電容器與杯子相類比。在制作杯子時，可以制作成各種各樣的規(guī)格，但當一個杯子制成后，它的容積就確定了，杯子容積是表征杯子容納水的本領的物理量。我們可以向杯子里倒水，也可以將杯子中的水倒出。而電容器在制作時也可以制成各種規(guī)格，但一個電容器制成后，它的電容就確定了。給電容器充電，就類似于向杯子里倒水，電容器放電，就類似于把杯子中的水倒出去。這樣的類比促進學生的頓悟思維，也促使學生在以后的物理學習中自主找到恰當的類比深化學生對物理概念的理解。

3.3異中求同，促進頓悟，解決難題

頓悟不是單純的模仿，而是要學會在異中求同，是一種創(chuàng)造性思維。因為物質世界是有關聯(lián)的，所以自然規(guī)律在本質上是類似的。但類似并不是一模一樣，總是存在一定的不同。所以在物理教學中，既要讓同學們發(fā)現物理知識間的相似點，又要他們能夠找到不同點， 促進學生頓悟思維的呈現，解決物理難題。

講解帶電粒子在水平放置的平行板電容器中所做的運動時，可以先帶領學生復習前面學過的平拋運動的知識。在計算有關平拋運動的題時，我們通常將平拋運動分為兩個方向上的運動進行計算。根據物體在兩個方向上的受力和速度，我們能知道物體在兩個方向上的運動情況，然后再利用前面學過的運功公式進行計算。同樣對帶電粒子進行速度和受力分析，可以得到帶電粒子在水平方向做勻速直線運動，在豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動。

通過這樣的對比，學生會發(fā)現這兩個題型的相同點和不同點。這些題就會變成一種類型題，無需特殊記憶，在已經熟悉的題目中增加內容，既復習了前面的知識，也記牢了新學的知識，降低了學習的難度，解決了物理難題。

3.4建立模型，促進頓悟，培養(yǎng)能力

當學生將問題與已有經驗相聯(lián)系，若受到某種刺激就會產生靈感也就是頓悟知識。因此在物理教學中，要引導學生學會分析物理問題，能夠抓住問題的本質，將研究對象抽象成物理模型以此來簡化物理問題。通過物理模型對學生的刺激，學生就能將物理問題與自己已有的知識、解題方法聯(lián)系起來，促進頓悟的呈現。

在研究汽車過橋問題時，如果是凸橋，汽車在最高點的受力情況和速度是怎樣的，如果是凹橋，汽車在最低點的受力情況和速度是怎樣的？此時可以引導學生將汽車過拱橋問題簡化為汽車在橋上做勻速圓周運動的模型，汽車的受力情況如下：

模型建立以后，學生可以根據有關勻速圓周運動的知識解決這個問題。經常帶領學生建立模型，能夠訓練學生抓住問題的本質，更能達到舉一反三的效果。

綜上所述，教師必須認識到頓悟思維的重要性，要在培養(yǎng)訓練學生頓悟思維上花力氣，費工夫。學生都是有潛能的個體，教師應該盡可能的讓學生開發(fā)自己的潛能。除以上方法外，教師也可以開展物理探究活動，科技創(chuàng)新大賽等，開拓學生思維，促進其發(fā)散性思維，只要持之以恒，一定能使學生成為有創(chuàng)造力，勇于創(chuàng)新的人。

參考文獻：

[1]楊習和.物理教學中促成頓悟思維的訓練[J].中學物理教師參考，2000（10）：12-14.

[2]陳國慶.頓悟思維及其訓練[J].數學教學研究，2004（4）：11-13.

[3]范斌.淺談物理教學中靈感思維的培養(yǎng)[J].物理教學探討，2006（8）：13-14.

[4]戎年中.直覺思維與物理教學[J].物理教學，2011（6）：45-47.

作者簡介：

李雪（1994年-），女，吉林農安人，碩士研究生，從事中學物理課程與教學研究。