从物理学角度探讨学生发散性思维的培养

周进

[摘   要]培养学生的科学思维是物理教学的重要内容，而在学生的整个思维系统中，发散性思维尤其值得教师关注。文章从教学实践出发，探讨了物理学视角下学生发散性思维的培养策略。

[关键词]高中物理;发散性思维;培养策略

[中图分类号]    G633.7        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2019）17-0058-02

在高中物理教学中，教师要从本学科的特点出发，研究学生的思维发展规律，有效提升他们的思维品质。就学生的思维发展而言，笔者认为教师尤其要关注他们在发散性思维方面的发展情况，通过对自身教学方式和方法的调整，精心打造物理课堂，有效发展学生的发散性思维，为唤醒学生的创新意识，提升他们的创造能力奠定基础。

一、尊重学习规律，发挥学生学习的主动性

个体的思维活动主要是针对客观事物进行提炼和总结，在此基础上，个体灵活地变换研究角度、变换研究方法，进而获得对事物新的认识，或是掌握问题解决的新方法，这就是发散性思维的形成过程。发散性思维需要学生突破传统的认知模式和思维模式，需要学生学会主动、学会变通，为此也就要求教师能在物理教学中，充分尊重学生的学习规律，有效营造课堂氛围，引领学生发挥主动性，这是学生在物理探究过程中培养发散性思维的前提。

例如，有这样一个问题：如图1所示，物块A靠在竖直墙壁上，在竖直力F的作用下，A、B都处于静止状态，试分析物体A是否受到墙壁的弹力。这个问题其实埋藏着一些陷阱，如图形中A太大，容易给学生一种错觉：貌似单独的B架不住A，这时要靠墙壁来提供支撑作用。面对这样的问题，教师不宜让学生快速给出答案，而应该让学生讨论，让学生根据自己发现的蛛丝马迹进行争论和探讨。这个问题需要学生发散思维，灵活地变换研究问题的角度，虽然问题的着眼点是A的受力特点，但是其难点是A、B之间的摩擦力、压力的分析，因此在分析过程中往往需要学生先隔离B，分析B的受力情况，尤其要关注A与B之间的作用力。按部就班地分析可以让学生得到如图2（a）和图2（b）的受力图，在分析的过程中学生的思维本就应该是发散的，即两个研究对象没有先后之分，学生应该在分析A的同时，比照着分析B的受力。并且在B上发现，它受A的压力和摩擦力，在水平方向都被抵消了，B反作用于A的压力和摩擦力也会在水平方向被平衡掉，所以A与墙壁之间不会发生弹力作用。当然，也有学生从发散思维出发，指出处于共点力平衡的B物体，其所受A提供的摩擦力和压力应该处在竖直方向，则A所受到反作用力的合力也应该在竖直方向，所以A与墙壁之间不会发生挤压。在习题讲解完毕之后，教师要给予学生一段时间进行总结和反思。他们在探讨中提出，是否可以将A跟B取为整体来分析，对此教师要尊重学生的思维，鼓励学生展开探索。最终学生画出如图2（c）的受力场景，学生通过这样分析可以很清楚地把握A物体与墙壁没有挤压，而且这样处理还无须细化分析与B之间的作用力。

二、重视物理实验，营造和谐氛围

实验是物理学科不断发展的基础，也是物理教学的重要内容。在高中物理课堂上，实验还是学生展开科学探索的手段，是教师用于创设情境、引发质疑、启发思维的基本策略。事实上，如果我们的教学仅止于理论的推导和讲解，单一的教学方式只会让学生感到无比的压抑，学生思维也会因此而走向局限，这显然无助于他们发散思维的培养。高中物理教师重视实验，借助实验营造氛围，为学生放飞思维提供了一个更加开阔的空间，这样的教学显然更有助于学生发散性思维的发展。

就教学实践而言，笔者还认为，如果条件允许，教师要积极变演示实验为学生实验，变验证性实验为探究性实验，这样的处理可以更全面地将学生带进探究之中，而且能更加有效地向学生展现知识，形成最本真的过程。更重要的是，这样的实验教学才能让学生真正地思考、领会，发展他们的发散性思维。

比如，有关电流表改装的问题，本质上是对串并联电路相关规律的应用，因此也有很多教师纯粹以讲解的方式引导学生在纯理论的推理中得到结论，甚至部分教师还让学生记、背：如果将小量程的电流表改装成大量程的电流表，需要并联电阻（如图3所示），且强调如果量程增大到原来的n倍，则所需并联电阻的阻值为电流表内阻的[1n-1]。这样讲解，很难让学生产生深刻的印象，而且如果让学生记、背，这更是一个粗糙且压抑的过程。笔者认为，这本身就是一项实验性很强的内容，为什么不让学生以实验探究的方式来完成这一课的学习呢？比如我们可以提出问题：现有一个量程为0.05 A的电流表，其内阻为20 Ω，如果要测量2 A左右的电流，怎么才能既不损坏电表，又能准确测量呢？对学生来讲，这是一个让人脑洞大开的问题，也正因为问题非常奇怪，所以学生也就敢于大胆地进行猜想和尝试。当学生给出若干猜想后，教师要提供器材，给他们验证的机会。上述问题也具有一定的开放性，对应电表改装后的量程到底是多少，这存在一定的自由度，这些都可以在学生的自主探索中得以确认。

三、开展综合实践活动，搭建思维发展平台

发散性思维能力的培养需要一个良性的发展平台，这个平台可不能局限于物理习题的练习，教师应该多创造机会，引领学生探索和研究，在促进学生理解知识的同时，有效发展学生的发散性思维。综合实践活动，在日常教学中经常被教师忽略，这其实也是一种教学资源的浪费。教师要珍视这些资源，为学生选择合适的课题，引导学生积极而有效地研究，借此发展学生的发散性思维。

比如，在 “力的合成”教学中，在引导学生研究“力的分解”时，教师可以提出这样一个综合实践活动课题：现在有几根相同材质的细线，如果用一根细线来吊起某个物体，或是用两根细线吊起同样的物体，哪一种情况下细线更容易被拉断？学生纷纷认为是前者。教师给学生展示一個场景：两根细线以较大夹角的方式将一个物体吊起，细线很快断裂;但是换用一根细线进行实验，细线却完好无损。这一场景给学生很大的冲击。教师让学生在课后自主探索和研究，并要求他们给出一个相对详细的解释。

对这个问题，学生从生活经验出发，给出的结论也有一定的道理，教师以实验呈现某个特例，直接给出一个事实场景，两个结论都有站得住脚的地方。然而，截然不同的结论到底对应怎样的成立条件呢？这就是考验学生发散性思维的时候，学生在综合实践活动中要紧密联系力的合成的相关场景展开探索，并结合实验进行更加深入的探索。最终当学生给出一个相对完整的答案时，他们也将更加深入地理解合力与分力的关系，他们也将由此而完成对力的合成内容的复习，并能够在一定程度上实现对力分解的认识。

综上所述，在高中物理教学中，学生发散性思维的培养并不是一步到位的事情，教师要善于从学科特点出发，并且充分关注学生的实际情形，为学生的思维发展提供更加和谐的氛围和开阔的空间，鼓励学生在自主探索中擦出创造的火花，并形成更加深刻的感悟。

[   参   考   文   献   ]

[1]  谢祥金.把握好物理课堂的点点滴滴    培养学生创新意识与能力[J].物理教学探讨，2011（6）：27-28.

[2]  郭燕.情理交融   智趣互补：高中物理思维方法培养的策略分析[J].中学物理教学参考，2017（9）：39-41.

（责任编辑 易志毅）