高职物理教学中思维灵活性的培养

高职物理教学中思维灵活性的培养

曾兴吉

(江西工程学院江西 新余338029)

摘 要：就物理这门课程如何培养学生思维的灵活性，提高学生学习大学物理的学习质量，从思维起点的灵活性培养、思维过程的灵活性培养、思维迁移的灵活性培养3个方面谈了点刍见.

关键词：高职物理教学思维灵活性培养

收稿日期：(2014-08-19)

现代教育理念不同于传统教育，它更强调“知识结构”与“学习过程”.这样做的目的是为了发展学生的思维能力，培养学生的思维品质，提高学生的综合素质.思维过程是依靠知识、技能这样的“材料和媒介”来完成.素质教育的基本要求就是使学生掌握知识、技能的同时，更加强调学生用已有的知识、技能来进行科学的思维活动，从而达到“会学习”的目的.而要达到“会学习”的目的，没有良好的思维品质，思维活动过程也难以顺利进行下去.大学物理知识可能在将来会被遗忘，但思维品质的培养会影响学生的一生，因此，思维品质的培养是大学物理教育的价值得以体现的有效途径.

教育心理学认为，思维是以已有知识为中介，对客观事物概括的间接的反映.思维反映着人脑对输入的信息进行加工改造从而产出思想产品的能力.它集中反应着大脑的聪慧程度，是智力的核心因素.人的智力水平的高低表现为思维品质的差异.因此，开发大学生的思维潜能，提高思维品质，具有十分重大的意义.

思维品质概括起来主要指思维的灵活性、敏捷性、广阔性、深刻性、独创性和批判性等方面.思维的灵活性首先应建立在思维的广阔性和深刻性基础之上.而思维的敏捷性、独创性和批判性又是建立在思维的灵活性之上.因此，思维灵活性的培养就显得尤为重要.

思维的灵活性是指思维活动的灵活程度，表现为思路广阔、能随机应变，善于根据变化了的事物的新情况，用发展变化的眼光和思维，审势度势，及时地用新观点、新设想、新方案和新方法来解决新的实际问题，或者说，能够从不同的角度和不同的方面，用不同的方法思考问题，能运用所学知识，综合地对问题加以分析.为此，在教学过程中，教师应有意识地培养学生思维的灵活性.具体的实施过程笔者是从以下几方面着手的.

1思维起点的灵活性培养

所谓思维起点的灵活性即指能从不同角度、不同层次、不同方法根据新的条件迅速确定思考问题的方向.为此，在教学过程中教师应对确定结构以后的问题，尽可能变化已知条件，进而从不同角度和用不同知识来解决问题.

例如，在电磁感应现象演示中，当演示到闭合电路的部分导体切割磁感线运动而产生感应电流时，接着演示部分导体在磁场中静止不动或沿平行磁场方向运动，没有感应电流；当演示到线圈在磁场中转动产生感应电流时，接着演示线圈在磁场中平动(四边不离开磁场)没有感应电流，等等.然后引导学生分析，在问题条件不断变化的情况下，观察所展现出的现象，总结出它们的共同点就是：当穿过闭合电路的磁通量不变时，则不产生电流；当穿过闭合电路的磁通量变化时，则产生电流.这样，在问题条件不断变化的情况下，从正反两个方面肯定了感应电流产生条件的正确无疑性.由此可见，演示时在问题条件不断变化的情况下，采用正反结合的方法，能使演示的最终目的达到异曲同工的神效，从而促使学生的灵活性思维品质的形成.

【例1】一泥巴水平飞来击中能绕上端自由转动的处于竖直静止状态的刚性木棒的中点，问在泥巴碰撞木棒的过程中，以泥巴和木棒为系统的动量和角动量都守恒吗？

对于这个问题的解答，在引导学生分析题意的时候，首先必须灵活地抓住泥巴与棒相互碰撞的作用时间是非常短暂的，“在这非常短暂的时间内，近似认为木棒仍处于竖直位置”这个“隐含条件”.抓住了这一点，学生不难得出系统所受外力有泥巴重力、棒重力和木棒上端受到的向上的支承力及与泥巴运动方向相反的水平支承力.再引导学生分析，泥巴重力、棒重力和木棒上端受到的向上的支承力平衡、木棒上端受到的与泥巴运动方向相反的水平支承力即系统所受合外力大小.由于系统的合外力不等于零，故系统动量不守恒.再引导学生分析，在此短暂瞬间，系统所受各外力对转轴力矩都为零，故系统角动量守恒.本题如不是灵活地抓住“泥巴与棒相互碰撞的作用时间非常短暂”这一“隐含条件”，运用所谓的瞬间效应极限思维方法，那么对角动量的守恒分析是很难得出结论的.

现在，我们把上面题目的泥巴撞击位置条件由“木棒中点”改为“木棒下端”，其余条件不变，问在泥巴碰撞木棒的过程中，以泥巴和木棒为系统的动量和角动量都守恒吗？棒获得的角速度如何变化？

显然，本问题中棒与泥巴为系统的受力情况与前面完全一样，因此，由同样的分析可知，所研究系统的动量不守恒，角动量守恒.但是，当笔者问到：“棒获得的角速度如何变化？”有学生不假思索地回答：“变大.”问：“为什么？”答曰：“因为泥巴碰撞前的角动量变大了，那么系统的总角动量也就变大了，因此棒获得的角动量也变大了，所以它获得的角速度也将变大.”针对学生这种缺乏思维的深刻性、表现为易被表面现象所迷惑的现象，笔者乘机抓住机会挖掘问题的本质，引导学生作进一步的深入研究，培养学生思维的全面性和深刻性，从而达到培养学生思维灵敏性的目的.

下面是笔者引导学生分析、讨论棒的角速度的变化情况.

整理得

当d2=L时

要比较ω1，ω2大小，比较分母大小即可，有

(6m+2M)-(3m+4M)=3m-2M

通过以上几例的教学我们感觉到，设置的题目条件的不断变换，激发了学生的学习兴趣，活跃了学生的思维，锻炼了学生的思维能力.它不仅使学生掌握了知识，更重要的是培养了学生思维的灵活性，使他们学会从不同的角度用不同方法去分析、解决不同的问题.

2思维过程的灵活性培养

所谓思维过程的灵活性即指能灵活运用各种法则、公理、定理、规律、公式等从一种解题途径转向另一种途径.

在教学过程中，用多种方法，从各个不同角度和不同途径去寻求问题的答案，用一题多解来培养学生思维过程的灵活性.

由于受思维定势的影响，学生思考问题时还常常只有单一具体的联想而忽视可逆联想，从而造成思维途径狭窄、呆板，不利于优良思维品质的形成.因此，在教学中教师应有意识地培养学生的多种联想.例如反向思维法(包括反证法)、极限思维法、类比法等都属于多种联想.它是培养创造性思维人才的重要途径.

【例2】在光滑的水平面上放有一光滑的斜面，斜面上放有一物块，在物块沿光滑斜面下滑的过程中，若以斜面、物块为系统，则系统的动量和机械能都守恒吗？

解法1：先引导学生分别对物块和斜面进行受力分析.物块受到重力G1和斜面对它的支持力FN1；斜面受到重力G2,水平面向上的支持力FN和物块对它的反作用力FN1′.接着引导学生分析系统所受外力矢量和是否为零.由于FN1和FN1′属于内力，因此系统所受外力矢量和取决于G1，G2和FN.先把斜面隔离开来分析，由于斜面在竖直方向处于平衡状态，设斜面倾角为θ，则FN=G2+FN1′cosθ, 再对物块隔离开来分析，因为物块沿斜面下滑有竖直向下方向的分量加速度，因此，G1>FN1cosθ=FN1′cosθ，即FN

解法2：此法的其余解题分析过程与解法1一样.物块与斜面间相互作用的压力FN1′和支持力FN1这对非保守内力做功的代数和是否为零也可以引导学生这样分析，把FN1和FN1′分别正交分解为水平和竖直方向分量FN1cosθ,FN1′cosθ和FN1sinθ,FN1′sinθ，显然易得出水平和竖直方向分量分别做功代数和为零，故FN1′和支持力FN1这对非保守内力做功的代数和为零.

解法3：本题还可引导学生用极限思维迅速求解.如假设斜面倾角为90°，系统所受外力矢量和为G1，则能很快得出系统的动量不守恒，系统不存在内力，而外力中只有G1做功，故系统机械能守恒.

实践证明，只要教师引导得当，在培养学生思维灵活性的同时，点燃起学生创造的欲望和火花不是没有希望的.最后还可引导学生分析，若以斜面、物块还有地球为系统则以上结论又怎么样？

一题多解可以拓宽思路，增强知识间的联系，学会多角度思考解题的方法和灵活的思维方式，不仅培养了学生思维的灵活性，也为创造性思维能力的培养打下了基础.

3思维迁移的灵活性培养

所谓思维迁移的灵活性指能举一反三，触类旁通.

【例3】一质量为m0的子弹以水平速度v0击中长为L，质量为m，可以绕上端自由转动且处于竖直静止状态的细木棒的下端后，以速度v水平穿出此细棒，求细棒获得的角速度ω.

分析：此题与本文前面的例1，以及“一质量为m的质点以水平速度v0击中长为L，质量为m的可以绕上端自由转动且处于竖直静止状态的直杆的下端并留在其内，求直杆获得的角速度ω”这道题是同一类型.解题分析的关键是抓住泥巴与棒相互碰撞的作用时间非常短暂，“在这非常短暂的时间内，棒还来不及转动，近似认为木棒仍处于竖直位置”这个“隐含条件”. 在此短暂瞬间，系统所受外力有泥巴

重力、棒重力和木棒上端受到的向上的支承力及与泥巴运动方向相反的水平支承力，但这些力都通过转轴，对转轴力矩都为零，故系统角动量守恒.若是计算题， 则根据系统角动量守恒列式子求解即可.

因此教学过程中，教师一定要有意识地引导学生对类似的题目举一反三，归纳总结，触类旁通，这样，则达到了思维迁移的灵活性培养的目的.

总之，思维灵活性的培养并不是孤立的，在教学中教师应根据教学内容结合学生的实际灵活掌握，互相穿插交织，有机结合，以思维灵活性的提高带动思维其他品质的提高，以思维其他品质的培养来促进思维灵活性的培养.只有这样，思维灵活性的培养才能达到目的.当然，只有当学生的思维方法正确，他们的思维品质才会得到培养，从而提高他们的思维能力.因此，在教学过程中，教师要始终围绕教学内容培养学生正确的思维方法，这样，学生的思维品质与思维能力才能互相促进与提高，从而促进学生心智技能的形成和提高.

通过几年来有意识的思维品质培养实践，学生的思维品质特别是思维的灵活性有了一定的提高，同时学生的学习兴趣和学习质量也有相应提高.

参 考 文 献

1教育部人事司教育部考试中心制定. 教育心理学考试大纲. 上海:华东师范大学出版社, 2002.96～97

2吴志海. 如何培养学生思维的灵活性.网络:百度文库,2012.5 1～8

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