從物理學(xué)角度探討學(xué)生發(fā)散性思維的培養(yǎng)

周進(jìn)

[摘? ?要]培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維是物理教學(xué)的重要內(nèi)容，而在學(xué)生的整個思維系統(tǒng)中，發(fā)散性思維尤其值得教師關(guān)注。文章從教學(xué)實踐出發(fā)，探討了物理學(xué)視角下學(xué)生發(fā)散性思維的培養(yǎng)策略。

[關(guān)鍵詞]高中物理;發(fā)散性思維;培養(yǎng)策略

[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2019）17-0058-02

在高中物理教學(xué)中，教師要從本學(xué)科的特點(diǎn)出發(fā)，研究學(xué)生的思維發(fā)展規(guī)律，有效提升他們的思維品質(zhì)。就學(xué)生的思維發(fā)展而言，筆者認(rèn)為教師尤其要關(guān)注他們在發(fā)散性思維方面的發(fā)展情況，通過對自身教學(xué)方式和方法的調(diào)整，精心打造物理課堂，有效發(fā)展學(xué)生的發(fā)散性思維，為喚醒學(xué)生的創(chuàng)新意識，提升他們的創(chuàng)造能力奠定基礎(chǔ)。

一、尊重學(xué)習(xí)規(guī)律，發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性

個體的思維活動主要是針對客觀事物進(jìn)行提煉和總結(jié)，在此基礎(chǔ)上，個體靈活地變換研究角度、變換研究方法，進(jìn)而獲得對事物新的認(rèn)識，或是掌握問題解決的新方法，這就是發(fā)散性思維的形成過程。發(fā)散性思維需要學(xué)生突破傳統(tǒng)的認(rèn)知模式和思維模式，需要學(xué)生學(xué)會主動、學(xué)會變通，為此也就要求教師能在物理教學(xué)中，充分尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)規(guī)律，有效營造課堂氛圍，引領(lǐng)學(xué)生發(fā)揮主動性，這是學(xué)生在物理探究過程中培養(yǎng)發(fā)散性思維的前提。

例如，有這樣一個問題：如圖1所示，物塊A靠在豎直墻壁上，在豎直力F的作用下，A、B都處于靜止?fàn)顟B(tài)，試分析物體A是否受到墻壁的彈力。這個問題其實埋藏著一些陷阱，如圖形中A太大，容易給學(xué)生一種錯覺：貌似單獨(dú)的B架不住A，這時要靠墻壁來提供支撐作用。面對這樣的問題，教師不宜讓學(xué)生快速給出答案，而應(yīng)該讓學(xué)生討論，讓學(xué)生根據(jù)自己發(fā)現(xiàn)的蛛絲馬跡進(jìn)行爭論和探討。這個問題需要學(xué)生發(fā)散思維，靈活地變換研究問題的角度，雖然問題的著眼點(diǎn)是A的受力特點(diǎn)，但是其難點(diǎn)是A、B之間的摩擦力、壓力的分析，因此在分析過程中往往需要學(xué)生先隔離B，分析B的受力情況，尤其要關(guān)注A與B之間的作用力。按部就班地分析可以讓學(xué)生得到如圖2（a）和圖2（b）的受力圖，在分析的過程中學(xué)生的思維本就應(yīng)該是發(fā)散的，即兩個研究對象沒有先后之分，學(xué)生應(yīng)該在分析A的同時，比照著分析B的受力。并且在B上發(fā)現(xiàn)，它受A的壓力和摩擦力，在水平方向都被抵消了，B反作用于A的壓力和摩擦力也會在水平方向被平衡掉，所以A與墻壁之間不會發(fā)生彈力作用。當(dāng)然，也有學(xué)生從發(fā)散思維出發(fā)，指出處于共點(diǎn)力平衡的B物體，其所受A提供的摩擦力和壓力應(yīng)該處在豎直方向，則A所受到反作用力的合力也應(yīng)該在豎直方向，所以A與墻壁之間不會發(fā)生擠壓。在習(xí)題講解完畢之后，教師要給予學(xué)生一段時間進(jìn)行總結(jié)和反思。他們在探討中提出，是否可以將A跟B取為整體來分析，對此教師要尊重學(xué)生的思維，鼓勵學(xué)生展開探索。最終學(xué)生畫出如圖2（c）的受力場景，學(xué)生通過這樣分析可以很清楚地把握A物體與墻壁沒有擠壓，而且這樣處理還無須細(xì)化分析與B之間的作用力。

二、重視物理實驗，營造和諧氛圍

實驗是物理學(xué)科不斷發(fā)展的基礎(chǔ)，也是物理教學(xué)的重要內(nèi)容。在高中物理課堂上，實驗還是學(xué)生展開科學(xué)探索的手段，是教師用于創(chuàng)設(shè)情境、引發(fā)質(zhì)疑、啟發(fā)思維的基本策略。事實上，如果我們的教學(xué)僅止于理論的推導(dǎo)和講解，單一的教學(xué)方式只會讓學(xué)生感到無比的壓抑，學(xué)生思維也會因此而走向局限，這顯然無助于他們發(fā)散思維的培養(yǎng)。高中物理教師重視實驗，借助實驗營造氛圍，為學(xué)生放飛思維提供了一個更加開闊的空間，這樣的教學(xué)顯然更有助于學(xué)生發(fā)散性思維的發(fā)展。

就教學(xué)實踐而言，筆者還認(rèn)為，如果條件允許，教師要積極變演示實驗為學(xué)生實驗，變驗證性實驗為探究性實驗，這樣的處理可以更全面地將學(xué)生帶進(jìn)探究之中，而且能更加有效地向?qū)W生展現(xiàn)知識，形成最本真的過程。更重要的是，這樣的實驗教學(xué)才能讓學(xué)生真正地思考、領(lǐng)會，發(fā)展他們的發(fā)散性思維。

比如，有關(guān)電流表改裝的問題，本質(zhì)上是對串并聯(lián)電路相關(guān)規(guī)律的應(yīng)用，因此也有很多教師純粹以講解的方式引導(dǎo)學(xué)生在純理論的推理中得到結(jié)論，甚至部分教師還讓學(xué)生記、背：如果將小量程的電流表改裝成大量程的電流表，需要并聯(lián)電阻（如圖3所示），且強(qiáng)調(diào)如果量程增大到原來的n倍，則所需并聯(lián)電阻的阻值為電流表內(nèi)阻的[1n-1]。這樣講解，很難讓學(xué)生產(chǎn)生深刻的印象，而且如果讓學(xué)生記、背，這更是一個粗糙且壓抑的過程。筆者認(rèn)為，這本身就是一項實驗性很強(qiáng)的內(nèi)容，為什么不讓學(xué)生以實驗探究的方式來完成這一課的學(xué)習(xí)呢？比如我們可以提出問題：現(xiàn)有一個量程為0.05 A的電流表，其內(nèi)阻為20 Ω，如果要測量2 A左右的電流，怎么才能既不損壞電表，又能準(zhǔn)確測量呢？對學(xué)生來講，這是一個讓人腦洞大開的問題，也正因為問題非常奇怪，所以學(xué)生也就敢于大膽地進(jìn)行猜想和嘗試。當(dāng)學(xué)生給出若干猜想后，教師要提供器材，給他們驗證的機(jī)會。上述問題也具有一定的開放性，對應(yīng)電表改裝后的量程到底是多少，這存在一定的自由度，這些都可以在學(xué)生的自主探索中得以確認(rèn)。

三、開展綜合實踐活動，搭建思維發(fā)展平臺

發(fā)散性思維能力的培養(yǎng)需要一個良性的發(fā)展平臺，這個平臺可不能局限于物理習(xí)題的練習(xí)，教師應(yīng)該多創(chuàng)造機(jī)會，引領(lǐng)學(xué)生探索和研究，在促進(jìn)學(xué)生理解知識的同時，有效發(fā)展學(xué)生的發(fā)散性思維。綜合實踐活動，在日常教學(xué)中經(jīng)常被教師忽略，這其實也是一種教學(xué)資源的浪費(fèi)。教師要珍視這些資源，為學(xué)生選擇合適的課題，引導(dǎo)學(xué)生積極而有效地研究，借此發(fā)展學(xué)生的發(fā)散性思維。

比如，在 “力的合成”教學(xué)中，在引導(dǎo)學(xué)生研究“力的分解”時，教師可以提出這樣一個綜合實踐活動課題：現(xiàn)在有幾根相同材質(zhì)的細(xì)線，如果用一根細(xì)線來吊起某個物體，或是用兩根細(xì)線吊起同樣的物體，哪一種情況下細(xì)線更容易被拉斷？學(xué)生紛紛認(rèn)為是前者。教師給學(xué)生展示一個場景：兩根細(xì)線以較大夾角的方式將一個物體吊起，細(xì)線很快斷裂;但是換用一根細(xì)線進(jìn)行實驗，細(xì)線卻完好無損。這一場景給學(xué)生很大的沖擊。教師讓學(xué)生在課后自主探索和研究，并要求他們給出一個相對詳細(xì)的解釋。

對這個問題，學(xué)生從生活經(jīng)驗出發(fā)，給出的結(jié)論也有一定的道理，教師以實驗呈現(xiàn)某個特例，直接給出一個事實場景，兩個結(jié)論都有站得住腳的地方。然而，截然不同的結(jié)論到底對應(yīng)怎樣的成立條件呢？這就是考驗學(xué)生發(fā)散性思維的時候，學(xué)生在綜合實踐活動中要緊密聯(lián)系力的合成的相關(guān)場景展開探索，并結(jié)合實驗進(jìn)行更加深入的探索。最終當(dāng)學(xué)生給出一個相對完整的答案時，他們也將更加深入地理解合力與分力的關(guān)系，他們也將由此而完成對力的合成內(nèi)容的復(fù)習(xí)，并能夠在一定程度上實現(xiàn)對力分解的認(rèn)識。

綜上所述，在高中物理教學(xué)中，學(xué)生發(fā)散性思維的培養(yǎng)并不是一步到位的事情，教師要善于從學(xué)科特點(diǎn)出發(fā)，并且充分關(guān)注學(xué)生的實際情形，為學(xué)生的思維發(fā)展提供更加和諧的氛圍和開闊的空間，鼓勵學(xué)生在自主探索中擦出創(chuàng)造的火花，并形成更加深刻的感悟。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 謝祥金.把握好物理課堂的點(diǎn)點(diǎn)滴滴? ? 培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識與能力[J].物理教學(xué)探討，2011（6）：27-28.

[2]? 郭燕.情理交融? ?智趣互補(bǔ)：高中物理思維方法培養(yǎng)的策略分析[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2017（9）：39-41.

（責(zé)任編輯 易志毅）