淺談在物理教學中培養學生的發散思維能力

競爭社會需要的是創造性人才。創造性人才不僅要有堅實的專業知識和技能，還要具備創造性的思維能力。物理是充滿創造性的自然學科，高中物理課程標準很明確地把培養學生的創新能力、思維習慣定為教學目標。所以，在物理課堂教學中要注重培養學生的創造力是非常必要的。

如何培養學生的發散思維呢？關鍵在于激發學生的創造性思維，在中學階段突出表現為發散思維能力的培養。著名心理學家吉爾福特說：“人的創造力主要依靠發散思維，它是創造性思維的主要成分。”所謂發散思維是對同一個問題從多個角度出發，尋求多種可能性。其特點是求異，不拘泥于常規而追求獨特新穎。它要求對問題的共性有全面的掌握，聯系越多，發散越廣，可做到一事多解，從而選擇簡單明快的方法，并且常常使我們在解決問題的過程中有所發現，有所創新，有所突破。

現在的物理課堂教學是否可以進行發散思維的培養呢？有的老師認為高中教學任務重、壓力大，給學生過多的發揮空間，可能就意味著課堂教學任務無法完成，其實這是錯誤的。如果課堂教學中教師一味地完成教學任務，用所謂的正確性、外表一致性要求學生，那么即使完成了教學任務也只是限制學生的創造性思維，學生也只會就題解題，缺乏基本的應變能力。因此，筆者在課堂教學中積極進行發散思維能力的培養，經過不斷的探索和反思，取得了一定的成效，現談談自己的幾點做法。

一、鼓勵學生敢于求異

要培養學生的發散思維能力，首先要在思想上給予鼓勵，特別是在大班教學的背景下，學生的程度差異較大，有些學生從來只知道聽老師的，上課記筆記的時間比聽課時間多，無法思考老師的問題，也不會思考，這就要求學生在高中物理課堂上敢于質疑老師，敢于發表與常人相異的真知灼見或獨特見解。有些見解可能不一定是正確的，有的意見可能離創造性很遠，但對學生來說，是自己前所未想的，這就是創造力的萌芽，應加以重視和培養，為此我們備課組開展了“探究教學中教師指導有效性的研究”的課題，目的就是確定學生的主體地位，指導、點撥、鼓勵學生大膽發現問題、提出問題、思考問題，對有新見解的學生予以肯定和表揚。這樣學生提出了很多有價值的問題，有些問題甚至在高中階段是無法解釋的，這就鍛煉了思維能力，體會到了科學的精神，學習的興趣大大提高了。

例如針對熱學中的：“溫度是分子平均動能的標志”，就有學生提問：“對不同的物質也成立嗎？是任何物體溫度相同平均動能都相同嗎，還是只對同種物體？”又如針對靜電場：不帶電的金屬導體A靠近一負電荷時近端會出現正電荷，而負電荷會被排斥到大地無窮遠端的現象，有學生指出：“金屬上的電荷如果到大地遠端了，那么對金屬的物理性質是不是產生影響呢？近端的電子是如何在短時間內跑到了無窮遠端呢？”再如教學電磁波的波速除了與介質有關，還與電磁波的頻率有關時，就有學生提問：“機械波是不是也有這種關系，只不過因為機械波的頻率總體較小，影響不大，而我們感覺不到呢？”

二、營造氛圍讓學生自主進行發散思維

學生往往在學習中遇到矛盾要解決時才會積極地思考問題，但大多學生仍不善于發現矛盾，甚至很多學生更愿意記結論，而忽視思維過程。因此在教學中教師可設計一些貌似正確的問題讓學生討論，在矛盾爭議過程中讓學生自主地進行發散思維。在實施過程中發現很多學生都樂意在這種氛圍中思考甚至提出創見性的解答。

例如彈力應該指向恢復平衡位置的方向，可用一個很簡單的例子說明：將一本書置于桌上，分析書和桌子各自的彈力方向。學生馬上回答書受向上的支持力，桌子受向下的壓力。再讓學生分析形變方向，于是發現了矛盾：桌子固然是向下形變，因為被壓彎，可是書呢，因為桌子向下彎，而書是和桌子相接觸的，不也向下彎嗎？那不是要向上恢復，難道書對桌子是產生向上的力，那不就變成拉力了？于是我讓學生聯系生活實際討論并讓學生動手進行實驗，幾分鐘后一學生站起來說：書整體是向下移的，但接觸部分是向上彎曲的。他舉例說：家里有鋼絲床，用手壓鋼絲床，床被奪彎，手也向下陷，但是手心上會有明顯的凹痕。再問其他學生是否同意他的觀點，又有個學生站起來說用手壓桌子也行，果然大家一動手就恍然大悟。然后用一根橡皮繩掛一充有水的氣球，學生看到橡皮繩和氣球整體是下移的，但是繩伸長了，向下形變，球卻是被拉長了，向上形變。由此學生體會物理與生活的聯系，知道遇到問題時應該多聯想，而不是盲目地下結論。

又如學圓周運動實例分析：物塊置于圓盤上隨圓盤一起勻速轉動，分析物塊受力。結果在分析摩擦力時產生分歧，有的說勻速不受摩擦，有的說受沿運動切線方向的摩擦，有的說是指向圓心的。老師可以繼續給他們制造矛盾：按以前學過的假設法，一起勻速時應該是沒有摩擦的，可是沒有摩擦的話，小物塊只受重力和彈力，應該是勻速直線。然后讓學生思考討論，并提醒學生注意物塊的運動性質和以前的不同，是曲線運動。于是有個學生站起來說：假設光滑，因為此時物塊和圓盤具有共同的切線速度，切線方向應無摩擦，而物塊也將沿切線勻速直線，但圓盤被束縛做圓周運動，所以物塊有遠離圓心的趨勢，會受指向圓心的靜摩擦力。

三、加強方法訓練使學生學會發散思維

首先，要加強基礎知識的教學和基本方法的訓練。學生掌握的每一項知識、技能不僅必須準確無誤和具有良好的鞏固程度，而且要理解知識間的縱橫聯系，把握形式與實際的關系，如果在基礎上有這樣那樣的缺陷，當思維向各方發散時則會時時受阻，處處遇卡。

其次，在教學中要有意識地加強對學生的科學思維指導和訓練，也就是說，用科學的教學方法讓學生掌握科學的學習方法。而且，有必要在傳授物理知識的同時選擇合適時機直接向學生（特別是高中學生）傳授一些有關思維本身的科學知識，使學生直接掌握思維科學這一稅利武器，自覺地運用思維規律指導自己的學習，使學習變得更主動，這樣他們遇到具體問題時才能作出多種途徑的探索。

例如：有關電源的輸出功率最大值的求解問題：當R=r時有輸出功率最大，則可以根據公式進行推導，也可以通過路端電壓與線路中的電流圖像進行分析：根據圖像可知輸出功率P=UI在圖像中反映為矩形的面積，再由數學知識可得當產U=E/2時有面積最大即功率最大。再如質量為M的列車在平直軌道上以速度v1勻速前進，由于某種原因，最后一節質量為m的車廂從列車中脫離出來并前進了一段路程后停止。設機車的牽引力不變，列車每一部分受到的阻力正比于其重力且與速度無關，問：末節車廂停止時，前面列車的速度為多大？此題有多種解法，可用牛頓運動定律，也可用動量定理，但最簡便的解法就是考慮到：從末節車廂脫鉤到剛停時為止，整個列車系統所受的合外力仍為零，運用系統動量守恒定律便直接得到正確的答案。教學中加強這樣的訓練并總結出各種常用的物理方法，學生通過訓練可以逐漸養成從多角度、多方面分析解決較復雜問題的能力，促進其創造性思維的發展。

總之，發散思維應用于學習，有利于深刻理解知識點的內在要素，有助于全面把握相關知識點的相互聯系，形成網絡，實現知識的高層次理解和有效存貯；發散思維應用于解題，有助于充分發現條件（顯現的和隱含的），迅速理清“已知”和“未知”的內在關系，找到解題的不同方法和途徑，獲得最佳思路；發散思維應用于培養能力，有助于克服思維定勢，避免思維僵化和單一，從而有助于集訓全面深刻，方法靈活多樣，在求知中產生創新和突破。

當然創造性思維不僅要求發散，而且要求集中，經過發散就可以進行更高級的集中，從而得到較完整的認識。因此在物理教學中不僅要培養學生的發散思維能力，而且要重視學生聚合思維的能力，做到有收有放，從而鍛煉學生的思維品質，變革思維方式，提高思維能力，使學生得到全面提升。