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让发散思维的灵光照亮初中物理课堂

2015-09-10蒋科

考试周刊 2015年60期
关键词:发散思维物理教学

蒋科

摘 要: 物理教学的使命就在于通过各种有效方法不失时机地培养学生发散思维能力,让发散思维的灵光照亮初中物理课堂。本文从四个方面培养学生发散思维能力:创设疑境,诱导学生进入发散思维空间;巧用变式,提升学生发散思维的变通性;一题多探,深化发散思维的独特性;课外延伸,形成发散思维的多向性。教师要从多方面、多角度分析思考,以学生发展为主体,优化教学方法,使学生摆脱习惯性思维的束缚,拓宽思维范围,提高学生发散思维能力。

关键词: 物理教学 发散思维 创设疑境 巧用变式 一题多探

思维能力是智力的核心,培养初中学生的思维能力是物理教学的立足点。而发散思维有助于思维能力的不断深入和发展,在实际物理教学中,传统模式是以教师为中心,向学生灌输知识,忽视了学生的存在,束缚了学生的思维,学生不敢大胆质疑,不敢解放思想、与时俱进,从而产生厌学情绪。物理教学的使命就在于通过各种有效的方法不失时机地培养学生的发散思维能力,让发散思维的灵光照亮初中物理课堂。

著名心理学家吉尔福特指出:“人的创造力主要依靠发散思维,它是创造性思维的主要成分。”所谓发散思维,是指从所给定的信息中产生新信息,着重点是从同一来源中产生各种各样的为数众多的输出,并由此带来思路的转移和思想的跃进,从多方面寻求多样性答案的展开性思维方式。初中生的思维能力有了一定的发展,但由于受年龄和阅历等方面的局限性,思维形式明显偏重具体思维,发散思维意识相对薄弱。因此,笔者在初中物理课堂教学中积极培养学生的发散思维能力,经过不断探索和反思,取得了一定成效,现谈谈自己的做法。

一、创设疑境,诱导学生进入发散思维空间

陶行知先生说:“学贵有疑,大疑则大进,小疑则小进,不疑则不进。”他要求教师在教学过程中注重学生的疑难,疑难是创造之师,是学生追求真理的内驱力。教师要想方设法打破学生头脑的平静,激起他们思维活动的波澜,引发他们在生疑、置疑、释疑的循环往复中探求新知和发展潜能。巴尔托克说:“打开一切科学的钥匙,都毫无异议的是问号。”发散思维又称求异思维,它需要以乐于求异的心理倾向作为内驱力,充分调动学生学习的积极性与主动性。因此,教师要善于创设问题情境,使学生在思想上产生悬念,精心诱导学生的求异意识。

例如在《大气压强》一节的教学中,创设这样一个情境:用一大一小两支试管,小试管刚好能套进大试管中。第一次演示时,将小试管套进大试管后,迅速将两个试管反转开口朝下,发现小试管从大试管中滑落下来;第二次演示时,将大试管装满水,再把小试管的一半插入大试管中,一手扶住大试管,迅速将两个试管反转开口朝下,并放开小试管,这时小试管会怎样运动?此次实验前多数学生猜想里面的小试管会下落,实验结果却是小试管不仅没有下落,反而慢慢上升,此时学生的“胃口”被吊得高高的,发生了与常规认识相反的情况,产生了激烈的思维冲突。接下来,教师顺理成章地引入大气压强这一概念,并让学生思考“还有哪些方法验证大气压强的存在?大气压强产生的原因是什么?大气压强的值到底有多大呢?”等一系列问题,这样诱导学生进入发散性思维空间,有效激发了学习动机,增强了思维的主动性。

二、巧用变式,提升学生发散思维的变通性

变式教学是指在教学过程中通过变更概念非本质的特征,改变问题的条件和结论,转变问题的形式和内容,有意识、有目的地引导学生从“变”的现象中发现“不变”的本质,不断迁移促进学生知识完善的教学方式。它能够从不同的知识点、知识层面、知识结构训练学生的发散思维,成为三基教学思维训练和能力培养的重要手段,并能够有效拓展学生的思维空间。在初中物理教学中,教师常喜欢运用正面强化方式,对学生给予明确的、强烈的刺激。但是心理学研究表明,变化很小的反复刺激不一定能引起学生重视,有时反而会造成思维的疲劳。一题多变,是指在原有习题的基础上,对原题加以延伸拓展,使习题教学有助于启发、引导学生分析和比较其异同点,抓住问题本质,加深对本质特征的认识,从而深刻理解所学知识。因此,教师要根据教材内容、学生认知规律,巧妙运用变式深化发散思维的变通性,给学生提供变化的刺激方式,引起学生的积极思维,达到以变激趣的目的。

例如在毕业会考复习时,有这样一个问题:一根轻质杠杆两端悬挂体积相同的铜块和铁块,平衡后同时浸没在水中,结果杠杆是否平衡?变式1:把体积相同改为质量相同,然后求解;变式2:把同时浸没在水中改为同时向外移动相同的距离,然后求解;变式3:把同时浸没在水中改为同时增加或减少相同质量的物体,然后求解。这样运用变式后,在相似的题型下,实质上进行了三种不同的解答和比较过程,使学生对杠杆平衡、密度知识、阿基米德原理、质量重力关系等知识都能很好地理解和应用。

又如做完“伏安法测电阻”的实验后,提出能否改变器材条件,采用其他方法也能测出未知电阻的阻值?学生经过思考和讨论后,提出四种方案:第一,只用电流表,把滑动变阻器换成一只已知电阻,其他不变;第二,只用电压表,把滑动变阻器换成一只已知电阻,其他不变;第三,把电压表、滑动变阻器、开关换成一只电阻箱和一个单刀双掷开关,其他不变;第四,把电流表、滑动变阻器、开关换成一只电阻箱和一个单刀双掷开关,其他不变。这样的训练,提高了学生的探索能力,有利于创造动机的激发。

三、一题多探,深化发散思维的独特性

发散思维的独特性是指发散思维能形成自己与众不同的见解,它是以思维的流畅性和变通性为基础,不仅要求思维范围大、速度快,而且要求质量高,特别要求有一定的独特性。在教学中要教给学生常用的思考方法,如分析、综合、比较、分类等,然后引导学生正确运用合作探究方法,分析解决问题,让学生在实践中慢慢运用,使他们逐渐掌握正确的思维方法,处理具体问题。一题多探,是指一题设多个探究,并使探究逐渐加深,引导思维逐渐深化。一题多探的目的是给学生指引解题思路,消除思维障碍,有利于学生思维深刻性和独特性的形成和发展。

例如为了测定一小正方体木块(不吸水)的密度,可供选用的实验器材有:托盘天平(含砝码)、量筒、刻度尺、大头针、水。请你设计实验方案。结果学生设计了三种方案:第一,选用器材是托盘天平(含砝码)、刻度尺。方法是用天平测木块的质量,用刻度尺测木块边长,算出木块体积,再用密度公式算出木块的密度。第二,选用器材是托盘天平(含砝码)、量筒、大头针、水。方法是用天平测出木块的质量,用量筒、大头针、水测出木块的体积,再用密度公式算出木块的密度。第三,选用器材是量筒、大头针、水。方法是利用量筒、水测出木块漂浮在水面上时排开水的体积,然后根据阿基米德原理算出木块受到的浮力,再根据漂浮条件可知:木块受到的重力等于木块受到的浮力,进而由浮力公式算出木块的质量,再用大头针将木块完全压入水中测出木块的体积,最后用密度公式算出木块的密度。在肯定了学生的方案后,指出第三种比前两种方案更有创意,因为木块的质量不是用天平测的,而是用量筒间接测的。学生通过这种训练很受启发,不仅巩固了基本知识和基本实验技能,而且培养了灵活运用知识和科研方法的能力,以及在不同情况下迁移知识的发散性思维意识。

四、课外延伸,形成发散思维的多向性

课外教学是学生的第二课堂,是学生自由发展的广阔天地,是培养学生发散思维的重要阵地,让学生真正将所学知识和生活实际结合起来,做到从物理走向社会。它的形式多种多样,如小实验、小制作、小发明、小论文、科技讲座、参观调查等。通过课外综合实践活动,学生动手动脑,在学习过程中体验自己的力量、特长和才智,为学生提供多向思维的机会,进而形成具有自身思维特点的、有利于后续发展的个性化知识结构,提高学生的综合思维能力。除了教材上的活动外,教师要善于发现开拓一些具有发散性的探究活动,培养学生的创新能力。比如可布置自制针孔相机和潜望镜、利用电能表测用电器的功率、验证大气压的存在、筷子提米、纸锅烧水等小实验。这些不定条件、不拘约束的开放性实验既养成了良好的学习习惯,又拓展了知识面,让学生在实验中思维形成多向、走向深入。又如,为了让学生了解常熟市水污染情况,提高学生的环保意识,组织学生对学校及居住环境周围的水质、梅塘河的水质进行调查。在调查过程中,学生普遍认识到:由于人类在向自然索取的同时不注意保护环境,人类开始品尝自己的苦果。学生在活动中积极搜索资料,通过实地考察、取样实验等灵活多变的方式进行社会调查,积极撰写调查报告,提出解决问题的对策,激发学生强烈的社会责任意识。在整个活动中学生表现出极大的兴趣,学生的动手操作能力、合作交往能力、分析和解决问题的能力、写作能力等都得到极大的提高,调动学生思维向灵活方向发展,增强学生克服困难的勇气和信心,为学生的终身学习奠定基础。

陶行知先生说:“新教育和老教育不同之点,是老教育坐而听,不能起而行,而新教育却是有行动的。”总之,在初中物理教学过程中,要求教师多方面、多角度地分析思考,以学生发展为主体,优化教学方法,使学生摆脱习惯思维的束缚,拓宽思维范围,提高学生的发散思维能力,这对提高学生的科学素养和综合能力具有重要的意义。

参考文献:

[1]顾伟.陶行知教育思想研究[M].徐州:中国矿业大学出版社,2011.

[2]徐迎春,李爱华.浅谈在物理教学中培养学生的发散思维能力[J].考试周刊,2013(68).

[3]蒋怀顺.浅谈物理教学中思维能力的培养[J].中学物理,2004(4).

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