中學物理教學中學生發散思維和辯證思維的培養

［摘 要］本文著重論述中學物理教學過程中如何培養學生的創新思維，提出了創新思維各要素培養的具體措施。本文主要包括以下兩個方面：發散思維及培養和辯證思維及培養。

［關鍵詞］物理教學 發散思維 辯證思維

［中圖分類號］G424

［文獻標識碼］A

［文章編號］1009－5489(2008)04－45－02

一、發散思維及培養

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發散思維在整個創新思維過程中起著決定思維方向的指導作用。必須首先培養發散思維，沒有發散思維，就不會有任何創新的萌芽和創新的成果。可以說一切創新都起源于發散思維。創新思維能力的培養，必須著力培養這種思維形式。

發散思維是一種不依常規，尋找變異，從各方面探求答案形式的思維。它包括：求異思維、逆向思維、多向思維。與此相對的是集中思維(或稱聚合思維)，是指對一個問題探求一個正確的答案，要求每一個思考步驟都指向這個答案。它包括集中思維、求同思維、正向思維。

傳統教育強調的是集中思維，其主要弊病在于不能培養出大批具有創新思維的創新人才，因為這種教育的目標就不是要培養“創新”能力，而是要向學生灌輸知識；不是把學生看成活生生的、有主觀能動性和創新性的認知主體，而是把學生看成是外部刺激的接受器，是知識灌輸的對象。在這種教育思想指導下，理解、消化學科的基本理論、基本概念，理解、消化老師講授的內容就成為教學的最高要求、最高目標。學生的思想觀念、學生對一切問題的認識理解都必須集中、統一到學科的理論體系和基本概念上來；學生的全部言行都必須符合教師的要求和傳統的規范。聚合思維由于要求思維內容、思維成果都要集中、統一到傳統觀念或原有概念上來，所以其優點是有利于學科知識的傳授與學習，有利于對前人知識與經驗的掌握；其弊端則是容易造成學生對書本、對教師、對權威的迷信，以為書本上的都是經典，教師講的都是真理，不敢提出半點懷疑。所以只講聚合思維，只能使我們的認識永遠停留在前人的水平上，不可能產生新的理論、新的思想。為了創新，必須強調發散思維。可以說一切創新都起源于發散思維，這方面的例子很多：

法拉第發現電磁感應定律。1820年丹麥的奧斯特就已發現：通電導線能使旁邊的磁針偏轉，說明通電導線周圍能產生磁場(電可以產生磁)。同年法國的安培也發現兩根通電導線之間有相互作用，電流同向時相吸，異向時相斥。法拉第知道這個消息后立即想到：既然電可以產生磁，那么反過來，磁也應該可以產生電。這就是逆向思維、求異思維，正是在這種思維的指引下，法拉第經過11年的努力，終于用實驗證實了這一假設，并且發現了感生電動勢大小與磁通量變化率成正比的電磁感應定律。不僅這一創造性發現的萌芽，是來自逆向思維、求異思維，而且這一成果的取得也要仰仗逆向思維、求異思維。法拉第盡管始終堅信“磁也能產生電”的信念，但是他先前作了幾百次實驗始終未能成功，因為他還是沿著傳統觀念去做實驗：認為電流總是沿平直導線流動，所以實驗中總是將各種變化的磁場作用到平直導線上(求同思維)，然后去觀察該導線上是否有電流產生，結果總是失敗。直到后來他才想到電流可以沿任意方向流動，作為電流載體的導線也可以是任意形狀，于是他把導線彎成圓形(求異思維)，并作成螺線管形式，然后把永久磁鐵插進去再拔出來(以改變磁通量)，結果成功了，這正是電磁感應定律的實驗基礎。除此以外，像直升飛機的發明(起源于對螺旋漿安裝方式的求異思維)將螺旋槳安裝位置由機身前方改到機身上方，航空母艦的創造(起源于異想天開的發散思維)幻想鋼筋水泥澆鑄的飛機跑道能靈活地移動起來)和新一代治癌藥物的出現(起源于與傳統觀念完全對立的逆向思維)，不是用放射線把癌細胞殺死或消極地用藥物來抵御癌細胞對健康機體的侵襲，而是按照“化敵為友”的思想，設法把癌細胞轉化為正常細胞……樁樁件件發明創造，無一不閃耀出發散思維(求異思維、逆向思維、多向思維)的光輝。可見，發散思維盡管只解決“方向性”問題(而不涉及具體如何思維)，但在創新活動中卻往往能起決定性的作用。

二、辯證思維及培養

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辯證思維是指能運用唯物辯證觀點來觀察、分析事物。尊重客觀規律，重視調查研究，一切從實際出發，實事求是；能用對立統一觀點看問題，既要看到事物之間的對立，也要看到事物之間的統一和在一定條件下事物之間的相互轉化，既要看到事物的正面，也要看到反面，能從有利因素中看到不利因素，也能從不利因素中看到有利因素。總之，它是兩點論不是一點論。辯證思維方式的運用主要體現在如下三個方面：第一，承認世界是有序的、和諧的、統一的整體。第二，承認自然界中存在著對立統一的關系。第三，承認自然界和科學理論的可變性，由于自然界是不斷發展變化的，所以，反映自然界本質規律的科學理論和概念也不可能是永恒正確的。

教師在教學中，首先要讓學生體會運用二分法看問題的方法，既看到事物之間的對立，也看到事物之間的統一，還要看到不同事物在一定條件下可以相互轉化，即既要看到事物的正面，也要看到事物的反面；既要從有利因素中看到不利因素，也要能從不利因素中看到有利因素。總之，是兩點論，不是一點論。事實上，唯物辯證法的其他規律和范疇只是從不同側面揭示事物的對立統一關系。例如，質量互變律揭示的是質和量、質變和量變的對立統一關系；否定之否定律揭示的是肯定和否定、繼承和發展、回復和前進的對立統一關系。辯證法的諸多范疇，在本質上無一不是對立統一關系。因此，對立統一規律內在地把唯物辯證法的其他規律和范疇聯結成一個有機的統一體系。在中學物理教材體系中，對光的認識的發展是一個很好的例子。人們對光的認識在牛頓時代便是以其為代表的光的粒子說，即認為光是一種宏觀世界中的某種粒子，在解釋光的直進、反射等現象中得到了滿意的結果。但也同時存在著某種形式的機械波的波動理論。于是便出現了兩種截然不同的理論，由于人們對光的本性缺乏了解，思維觀念也不能接受相互對立的理論。托馬斯、菲涅耳等的干涉、衍射等現象的發現，有力地推動了光的波動理論的發展，麥克斯韋提出光的電磁說又使光的波動理論達到完善的程度。但是光電效應的出現又使光的波動理論陷入了困境。由愛因斯坦提出光子說又說明光是一種粒子，于是人們才真正認識到光的兩重性，既是一種波又是一種粒子。對立統一在光的身上體現得淋漓盡致。其次，要讓學生領悟物理規律間的聯系及各自的成立條件。任何事物都處在普遍聯系之中，但任何具體的聯系無不依賴于一定的條件。隨著條件的改變，事物之間以及事物內部各因素之間聯系的性質和方式也要發生變化，這就是聯系的條件性，而條件又是具體的，多種多樣的：有必要條件和非必要條件、決定性條件和非決定性條件、有利條件和不利條件、主觀條件和客觀條件等等。具體地、全面地分析各種不同條件，是我們弄清事物聯系的性質、解決各種矛盾的前提，對做好一切工作具有決定性意義。一切均以時間、地點和條件為轉移。離開條件，一切都不能存在，都無法理解。從這個意義上說，唯物辯證法的普遍聯系論也就是條件論。任何一個物理學的規律都有其成立的條件和適用范圍，庫侖定律只適用于真空中靜止的點電荷，牛頓定律只適用于宏觀物體、低速運動，玻爾關于原子結構的理論只能應用于對氫原子光譜的解釋。教學中教師有意識地讓學生對相關規律的成立和適用范圍加以比較，既使學生加深對規律的理解，也是培養其辯證思維的有效措施，在習題教學中運用辯證思維方法—整體法與隔離法整體是由部分組成的，不了解部分就不能把握整體。因此，把個別事物從普遍聯系中抽取出來，進行單獨的、分別的研究是完全必要的，但是唯物辯證法在強調研究個別事物或某個部分時，要求看到它同整體以及整體中其他部分之間的聯系。割斷聯系，就看不清任何一個最簡單的事物；拋開整體，就弄不清組成它的各個部分。

中學物理習題教學中，整體法與隔離法是兩種基本的思考方法，“隔離法”是應用較廣泛的一種方法。學生解題通常也只習慣于這種思維方法。運用“隔離法”在從眾多的客觀事物中有目的地選擇一個或幾個作為研究對象，并將它與周圍的環境隔離開來，物體之間的干擾減少，問題也就變得清晰，也就比較容易建立物理模型、選擇物理規律了。但應指出，“隔離法”畢竟是對客觀事物的一種人為的割裂，容易使我們對事物較多地關心局部，而缺乏對其整體上的認識和宏觀上的控制。使學生樹立整體思想全面把握所研究的問題實質，尋找各個局部之間的聯系是提高學生運用所學知識解決實際問題的一個重要方面。中學物理中，守恒定律都是建立在整體思想上的，如動量守恒、機械能守恒、能量守恒等。但若沒有對所涉及的問題的諸多過程的剖析，整體思想是建立不起來的。

［參考文獻］

［1］徐輝：《創新教育的理論及其哲學人類學基礎》，《教育研究》2001年版。

［2］朱永新：《創新教育論》，江蘇教育出版社2001年版。

［3］楊年：《論創造性思維的特征》，《中州學刊》1983年。