如何在物理教學中培養學生的創造性思維

韓文兵

摘 要： 思維是在表象、概念的基礎上進行分析、綜合判斷推理等認識的活動過程。創造性思維是指不依常規，尋求變異，想出新方法，建立新理論，從多方面尋求答案的開放式思維方式。在物理教學中培養學生的創造性思維能力，對于提高學生解決復雜物理問題的能力，以及實際工作中分析解決問題能力都有重要意義。本文從多方面說明了創造性思維的培養。

關鍵詞： 物理教學 創造性思維 培養方法

物理是一切科學之母，又被稱為自然哲學，素有“以物說理”之稱。物，就是物體間的相互作用和運變化；理，就是關于這些現象的概念和規律。學習物理，要抓住物理現象的本質和規律進行抽象思維。培養學生的思維能力，尤其是創造性思維的能力具有重要的意義。

1.巧妙設疑，啟發思維

亞里士多德曾講過：“創造思維就是從疑問和驚奇開始的，有了疑問，才能深入地思考，才能找出發人深省的難題和問題。”通過巧妙的設疑，可啟發學生積極思考，引導學生對感知到的物理現象、過程和結果進行分析、綜合、

抽象概括等一系列思維活動。在這一活動中必須體現以學生為主體，教師為主導，讓學生以“探索者”的身份積極參加到活動中。設置的疑難問題應引起學生的興趣和驚奇。如在講解“自由落體運動”時，“重的物體下落快”的錯誤生活經驗干擾學習科學知識，為了突破物體下落快慢與所受重力無關這一難點，教師可設計如下實驗：（1）鐵片與等面積紙片同時下落，觀察“重的物體下落快”的現象，引發出學生原有的錯誤觀點；（2）取兩張相同的紙，剪去其中一張的部分并揉成團再同時釋放，觀察到“輕的紙團下落快”現象，通過強烈的對比，促使學生積極思考；（3）讓等重的紙片和紙團下落，觀察到“等重的物體下落的快慢不同”的現象，使學生跳出物體下落快慢與重力有關的思維怪圈，分析空氣阻力的影響。通過對空氣阻力的分析，使學生意識到空氣阻力的影響使得落體現象復雜多變，從而啟發學生：研究落體現象應從簡單入手，忽略空氣阻力的影響；（4）錢毛管實驗使學生建立“忽略空氣阻力時，同一地點物體下落快慢相同”的觀點，這樣從實驗（1）引出錯誤；實驗（2）提出問題、激發興趣；到實驗（3）進行鋪墊，幫助分析；實驗（4）解決矛盾，得出結論，教師邊演示邊啟發，學生邊觀察邊思考，充分調動了學生的積極性，通過實驗方法設疑，拓寬了學生的思維。

2.打破“思維定式”，培養發散思維

發散思維是思考者根據已有的知識、經驗的全部信息，從不同角度、沿著不同的方向進行各種不同層次的思考，多觸角、全方位地尋求與探索新的多樣性的方法及結論的開放式思維。

在物理教學中，通常教師會按照教材固有的知識結構，按照單向思維方式以題目的條件和結論出發聯想已知的定律、公式和性質，只從某一方向思考問題，采用某一方法解決問題，但長期按照這種方式思考問題難免會形成一種“思維定式”，嚴重制約學生的創造性思維。因此，有必要在教學中培養學生用發散性思維思考問題，啟發學生一題多思、一題多解、一題多變等解題方式，引導學生從不同方位、不同角度尋求解題方案。如在講授力的合成一節時，教材中寫道：“兩個以上共點力的合力的合成，可以用逐步合成的方法，先用平行四邊形定則求出其中任意兩個力的合力。再以這個合力跟第三個力求合力，依次類推，直到把所有的力都合成完。最后求得的合力就是這些力的合力”。顯然這是按照單向思維方式求合力。

為了培養學生發散思維能力，在講完力的合成和力的平衡知識后，教者有目的地選擇了兩道有梯度習題，對學生進行訓練。如受6個共點力處于平衡狀態的物體去掉一個力后，求其余5個力的合力。如果僅按單向思維方式，逐個進行力的合成，就顯然十分煩瑣。此時可啟發學生利用平衡知識采取別的方法求合力。結果許多學生想出了更簡單的方法：這5個力的合力與去掉的力大小相等、方向相反、同在一條直線上。在此基礎上為了進一步強化發散思維，教者接著請學生思考下一題：如物體受4個在同一水平面的共點力作用而處于平衡狀態，若保持其他力不變，使其中一個力繞作用點順時針方向轉動九十度，則該物體所受的合力大小為多少？此題的難度在于在上題的基礎上增加了力的動態轉動。經過啟發，學生同樣利用平衡條件，大膽思考，最后用較簡單方法求得合力。通過這種有梯度的習題訓練讓學生感覺到用發散思維方法考慮問題的重要意義，從而加深了對知識的理解。

3.逆向尋果，發展逆向思維

物理學中有很多問題，運用逆向思維可以啟發學生從相反方向，從問題的反面思考而得出結果。逆向思維就是把思維順序顛倒過來，逆轉時間和空間順序把始態和終態、條件和目標、原因和結果沿著相反思路思考問題。

如靜摩擦力的方向判斷，學生對物體相對運動趨勢難以“捉摸”。可進行逆向思維引導：若接觸面是光滑的，則物體會向什么方向運動？從而得到這個相對運動方向就是物體保持相對靜止時物體相對運動趨勢的方向。又如可由物體受力情況確定物體的運動性質，反過來也可由物體的運動性質確定物體的受力情況。在討論停在鋼板上的一片羽毛是否對鋼板有壓力而使鋼板形變這個問題時，似乎讓人覺得不可思議，若啟發學生運用逆向思維法考慮，問題便會迎刃而解：要讓羽毛停在鋼板上不掉下來則鋼板一定對羽毛有支持力作用的同時使羽毛發生形變；再根據牛頓第三定律力的相互作用原則，羽毛對鋼板的壓力一定同時存在，則鋼板一定發生了形變。此類問題采用逆向思維方式確實起到了化繁為簡、化難為易的作用，有效地提高了學生的創造性思維能力。

4.跳越常規，訓練求異思維

在物理學中，概念和規律是建立在實驗基礎上的，照常規進行操作后，應讓學生思維再“跳一跳”，使學生進行求異思維。

如某學生在測額定電壓為3.8V的小燈泡的額定功率時，所用電源電壓為6V，他用一只最大量程為3V的電壓表測出了結果。那么該同學的實驗方法和原理是怎樣的呢？在這個問題上設置了跳越常規的條件：一是小燈泡上電壓達到3.8V時，才能從電流表讀取額定電流求得結論，而電壓表不能超過量程使用；二是該同學把電壓表與變阻器并聯測量，變阻器與燈泡串聯，當燈泡正常發光時，變阻器兩端電壓只有2.2V，可用最大量程3V的電壓表測量，這樣學生的求異思維能力得到提高和拓展。

總之，思維的靈魂在于它的獨創性。學科教學不僅是掌握現成的理論，更重要的是掌握科學的思維方法，培養學生的創造力。人的創造力主要依靠發散思維和逆向思維，它是創造思維的主要成分。在物理教學中逐漸培養學生的創造性思維，鼓勵他們用發散思維、逆向思維等方式思考問題并發展打破常規、標新立異的解題方法進行求異思維，對于提高學生素質，培養有開拓創新意識的人才有著十分重要的意義。