分析物理學習過程中創造性思維的培養

梁鈺嵐

（華中師范大學第一附屬中學，湖北武漢　430223）

分析物理學習過程中創造性思維的培養

梁鈺嵐

（華中師范大學第一附屬中學，湖北武漢430223）

隨著社會的不斷發展，如今的學生群體必須要不斷提高自身的學習素質，只有這樣才能夠滿足高速發展的社會對人才的基本要求。高中物理是高中階段一門至關重要的基礎課程，創造性思維是物理學習的基本能力素質。本文探討了創造性思維在物理史中的表現，結合個人高中物理學習，提出了對于如何培養學生創造性思維的幾點具體措施。

高中物理創新能力創造性思維

創造性思維是一項具有開創性意義的思維活動，具有思維方向的求異性、思維進程的飛躍性、思維結構的靈活性、思維效果的整體性以及思維表達的新穎性等特點。它需要人們不斷地發散自己的思維，并且使眾多紛雜的事物找到彼此之間的聯系，通過聯想、類比等方式進行腦力活動揭示事物的本質。而一項創造性思維成果的獲得需要付出大量的時間與精力，通過長期的知識積累獲得一定的基礎知識，需要在不斷學習中培養掌握一定的基本技能才能實現。高中物理是高中階段一門至關重要的基礎課程，在物理學習過程中進行有意識的創造性思維培養對學生物理知識的學習和自主探索能力的培養具有十分重要的意義。

1　創造性思維在物理史中的表現

1.1巧妙運用發散思維

發散思維是一項不同于常規的思考方式，能夠通過在已有物理知識的基礎上，從不同的角度進行不同層次的思考，最終尋求或發現新的結論。這樣的心理活動不受約束，只要能夠找到知識的共通性，就能夠從不同時代、種類的知識中找到相應的答案。獲得了諾貝爾物理學獎的英國科學家瑞利，在測定氮氣密度時，發現了通過氨制作的氮氣比從大氣中測得氮氣密度要小0.5%左右，瑞利并沒有忽視這細微的數據差異，而是受100年前卡文迪什“小氣泡”結論的啟示，最終發現了氬氣。瑞利正是運用了物理學中的發散性思維，在積累近20年時間精確測量各種氣體密度的知識技能和前人研究結論的基礎上，發現問題，發散思維另辟蹊徑，發現了新元素氬氣。

1.2敢于打破權威

科學和社會的發展，需要敢于質疑和挑戰權威，物理史上的許多科學家都具備這樣的心理素質，能夠對已有的理論提出質疑，尤其當發現新事物時，不應該因為權威的否定而自行放棄。哥白尼對地心說并不持同意的態度，經歷了一個從不認識到認識，從相信到懷疑，從試圖修補到全面徹底改造的過程。正因為他的敢于挑戰權威，促進了后來天文學的突飛猛進。類似的例子不勝枚舉，伽利略敢于挑戰亞里士多德，發現了自由落體定律；愛因斯坦敢于挑戰牛頓，才找到了解決空間與時間問題的奧秘。正是這些科學家們敢于打破權威，才推動物理學登上了一個又一個新臺階。

1.3展開想象的翅膀

愛因斯坦曾經說過，思維世界的發展，在某種意義上就是對驚奇與想象力的不斷延展。想象力越加豐富，創造性思維能力就能夠得到更好地發展，其發展的速度也會得到相應水平能力的提升與加強。正因為這些科學家具備了充足的想象力，能夠對研究對象展開無限的思考，才推動了物理學科的飛速發展。十八世紀的法拉第在長期的研究基礎上，形成了“電和磁作用通過中間介質、從一個物體傳到另一個物體的思想。”于是，介質成了“場”的場所，這種將電磁作用想象為一種“力場”的物理思想，比牛頓的“超距作用”更廣為科學家所接受，受到了一致的好評，從而得到大力推廣。

2　創造性思維的培養

根據創造性思維的特點，個人認為在高中物理學習中創造性思維主要體現在一題多解、情景遷移、逆向思維及知識綜合等。這些基本素質的培養需要在平時的課堂學習及作業訓練中有意識的養成，具體表現為：

2.1激發濃厚的學習興趣

愛因斯坦說：“興趣是最好的教師”。只有學生對物理感興趣了，才想學、愛學，才能學好，從而用好物理。我們學生對物理學習興趣的培養可以：

2.1.1熱愛自己的物理老師

（1）學生只有對老師充滿了尊重，上課時就會尊重老師的辛勤勞動，認真聽進，緊跟老師講課的節奏積累一個一個知識點；

（2）只有和老師關系融洽，學生才敢大膽質疑某些理論，提出自己的見解；

（3）良好的師生關系能幫助學生建立學好物理的自信，自己喜愛老師的一句鼓勵將遠遠勝于一般人對學生的教誨。

2.1.2體會物理學習過程中成功的喜悅

如正確回答老師的提問，幫助同學解答疑難題，以及一道物理難題經過冥思苦想后的豁然開朗，都將帶給學生強烈的自豪感和滿足感，從而激勵我們對物理學習的興趣。

2.1.3拓展物理知識閱讀

廣泛地閱讀物理學史的發展、物理學家的情況以及生活中的物理小知識，不僅有助于拓寬我們的物理知識培養學好物理的興趣，更有助于高中生樹立正確的“三觀”，培養我們優良的個人品質。如“愛迪生和白熾電燈”的故事讓我們深深地體會到“天才等于百分之一的靈感加百分之九十九的汗水”這一道理。

2.2訓練發散性思維，培養創新能力

發散思維也稱求異思維，求異創新是其主要功能。科學家們正是由于具有很強的發散思維能力，他們才會不斷地發生聯想，提出假設，利用假設，從而建立起相關理論，發現自然規律，服務于社會。如果沒有發散思維就沒有科學的假設，沒有科學的假設，麥克斯韋就建立不起電磁場理論，安培提不出磁現象的電本質，牛頓也就沒有運動學的三大定律和萬有引力定律的發現……。高中生在物理學習中的發散性思維的訓練主要體現在：

2.2.1概念的理解

不是簡單機械地去死記概念，而是從不同層次、不同角度和不同的方式揭示物理概念、規律，從而全面地理解概念本質屬性；

2.2.2一題多解

對一些經典的題目，不是只求完成解題和數量，而是進行“一題多解”觸類旁通、舉一反三。對同一習題，靈活應用不同公式、定律，進行多方位思維，以求得同一結果。在完成解題的基礎上進一步歸納總結，可自行設計“一題多變”、“一題多問”的題目，從而培養靈活多變、思考問題的發散思維；

2.2.3設計實驗

利用設計性實驗可以避免實驗時機械的操作和思維，培養獨創性解決問題的發散思維。即運用學過的測量儀器和實驗方法，自行設計實驗方案，按題給要求研究物理現象，探索物理規律或測定物理量的值。

2.3訓練收斂思維，尋求最佳解決問題方案

收斂思維也稱求同思維，聚焦求實是其主要功能。在創造性解題思維中，收斂思維是發散思維的基礎。庫恩說：“常規科學研究者，不是革命者，而是解題者。”發散是為了收斂，是把散于千里之外的發散思維牽引回來，從多種設想、途徑和方法中敏銳地抓住其中的最佳線索，使發散結果去假存真、去粗取精，找出最佳的解題方案。收斂性思維的訓練主要體現在：

2.3.1發現問題

愛因斯坦曾說過：“發現問題比解決一個問題更重要”。善于抓住物理現象或結論中找出與常規認識存在差異的地方，它們往往隱藏著一些尚待深化認識的新問題，如瑞利發現氬氣。高中生常常面對的是一些具體的物理試題或問題，在解題的開始階段，物理情境和物理過程往往不明朗，這時必須進行思維收斂，識別物理情境，充分利用已知條件，著力挖掘隱含條件，通過分析、綜合、抽象、概括和推理等邏輯手段明確所要解決問題的關鍵即發現問題；

2.3.2優化知識結構

知識是收斂思維的基礎，思維的靈活，靈感的降臨，都是以廣博的知識為基礎的。因此在高中物理學習，認真掌握理解及運用每一個知識點是學好物理的根本；

2.3.3掌握邏輯思維技巧

思維技巧是解決問題的基本手段。我們的學習總是在課上被老師采用分析的方法，一章一節地相繼進行。而這種做法的缺陷在于，打破了知識信息體系整體性，弱化了我們的整合思維能力。為了彌補這個缺陷，我們必須在課后進行收斂思維方法的訓練，如抽象與概括。利用框圖或圖形等方式找出相關知識的內在規律；歸納與總結。先看書弄清物理基本概念原理，再結合具體的實例進行解答，或從不同作業題型中歸納基本的知識點或解題規律，不斷地對所學的知識進行歸納總結有助于創造性思維的發展；比較與類比、分析與綜合。比較、類比和分析是一種聯動性思維。它可以激發人們的情感，啟發人們的智慧，提出獨特性的方法。只有通過我們在課下反復地對相關知識進行比較、類比和分析綜合，遵循：“發散→收斂→再發散→再收斂”和“感性認識→理性認識→具體實踐”的認知過程，我們才能好物理，培養真正的創造能力。

3　結語

高中物理是高中階段一門至關重要的基礎課程，創造性思維是物理學習的基本能力素質，作為高中生必須自我培養對物理學習的濃厚興趣，多進行習題解題方向的分析，訓練發散性思維，培養創新能力，同時要多進行獨立性學習，對所學的知識學會歸納總結，掌握有效思維技巧，培養一定的創造性思維能力。

［1］炤陳勇.新課程理念下的高中物理教學與學生創新能力的培養［J］.吉林教育，2011（8）：88.

［2］朱志賢，林崇德.思維發展心理學［M］.北京：北京師范大學出版社，1986.

［3］閆金鐸，田世坤.中學物理教學概論［M］.北京：高等教育出版社，1991.