在物理教学中优化学生思维品质的训练

2009-04-14 04:37周贤书
成才之路 2009年2期
关键词:宇称逆向解决问题

周贤书

思维是指在表现、概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等认识活动的过程。思维是成功者的必备素质。思维品质好,是思维素质高的主要表现。思维品质主要指思维的深刻性、全面性、条理性、准确性、灵活性、敏捷性、创造性、流畅性、独特性、客观性。在物理教学中如何加强思维训练,增强学生的思维能力,优化思维品质呢?

一、 通过观察训练,培养学生思维的创造性

观察是指仔细察看客观事物或现象,观察的态度应该认真、细心。观察是智慧的能源,观察是创新之母。相传我国战国时代的名匠鲁班,上山伐木时,手指被茅草划破。鲁班感到非常奇怪,一棵柔弱的小草,为什么这样锋利?就把茅草摘下来细心观察,发现茅草叶的两边长着很多小细齿。鲁班由此进行类比思维:如果用铁打成边沿有细齿的铁条,这样不就可以锯树了吗?于是,他做了几根带细齿的铁条去锯树,果然又快又省,于是锯子就诞生了。又如瓦特通过观察蒸汽推开壶盖而发明蒸汽机,贝尔通过观察耳朵的生理构造和听觉原理创造了电话机,莱特兄弟通过观察老鹰的飞行而制造飞机机翼。因此,在物理课教学中,教师要指导学生观察生活现象,由生活现象进行由此及彼的类比思维。通过观察生物原型而产生创新的灵感,教师可引导学生观察蜂巢、蚁窝、鼠仓,从中找到灵感去解决城市停车、储货等问题。

二、 通过逆向思维训练,培养学生思维的独特性

逆向思维是一种与常规思维方法相反的思维方式。即在思维过程中,遇到问题从正面解决受到挫时,立即调转方向从反面去思考问题、解决问题。在一定程度上讲,逆向思维更需要勇气,需要树立创新无权威、创新无止境的观点。在这方面,美籍华人杨振宇和李政道两位博士为我们树立了榜样。在杨、李之前,宇称守恒定律被当时的粒子物理学界尊奉为研究粒子物理的金科玉律。抗日战争时期,杨、李二人还在西南联大读书期间,就不信科学权威,从守恒的逆方向不守恒的角度对宇称守恒定理提出质疑。经过长期合作研究,于1956年提出了“在弱相互作用下宇称可能不守恒”的假说。1957年美籍中国物理学家吴建雄用实验证实了这一假说,他们的发现,打开了深入研究微观粒子的道路。宇称守恒定律在弱相互作用领域被推翻,使人们的传统观念受到冲击,极大地推动了粒子物理学的发展。为此,二人共同获得1957年度诺贝尔物理学奖金。作为一名教师,在教学中,允许学生对物理学基本理论提出质疑,呵护学生的逆向思维活动,并且鼓励他们提出越来越多的问题是必要的,只有这样学生思维的独特性才能慢慢形成。

三、 通过发散思维训练,培养学生思维的深刻性

发散思维就是从一个信息源中导出多种不同思维结果的思维方法。发散思维的结果能导出许多和原定结果不同的、新颖的、独特的和富有想象成分的结果,可使人对问题的认识更加深刻。因此,教师要让学生冲破思维定式的束缚,运用一题多解、一题多变、一题多问等形式使学生从单一的思维模式中解放出来,及时调整自己或别人已有的设想。如有这样一个实验:给学生两节电池、两个规格相同的小灯泡(2.4V,0.3A)几根导线及一个滑动变阻器。要求学生利用这些器材设计出电路,当滑动变阻器的滑片移动时,一个灯泡变亮,另一个变暗,你可以设计出几种方案,并用实验加以验证。大多数学生能设计出2~3种方案,有少数学生设计的方案达7种之多。然后相互讨论,得出最优设计方案。解决问题的一般策略是先提出问题,然后群策群谋,集思广益,待大家穷尽脑筋之后,从中择出最佳解决方案。在物理教学中,经常是先提出假设,分组讨论,然后验证假设,得出结论。它要求学生在连续思维的过程中,搜索脑海中的各种想法,比较各种可能性,并随时记录下来,从中择出最佳的办法。在思维训练中,教师要指导学生在头脑里经常装个问题,经常思考,并随时把想法记录下来,并注意整理。

四、 通过联想训练,培养学生思维的流畅性

联想是指由一个人、一件物或一桩事想到其他的人、物、事的思维过程。对学生进行海阔天空的联想训练,能培养学生思维的流畅性。由于事物之间存在类似、接近、对比因果的关系,人脑可以把两个互不相连的事物联系在一起。例如,由电生磁想到磁生电、由天空想到海洋、由严冬想到酷暑等。通过联想,大脑无关的神经元兴奋起来,由此及彼,思维灵活、流畅,从而顺利地解决问题。教师要教学生常用联想去回忆知识,迁移知识,把握物体运动规律,解决问题。

五、 通过排除思维堵塞训练,培养学生思维的连续性

人们在思维过程中,常常出现思维堵塞。不管你怎样苦苦思索,搜肠刮肚,绞尽脑汁,都一无所获。但又要保证思维的连续性,达到解决问题的目的,怎么办?这时只有劳逸结合,去休息一下,或洗澡,或听音乐,或做操,或散步。在放松之后,却出乎意料地产生灵感,思路豁然开朗。原来休息之后,意识放松,问题转入潜意识内,大脑继续思考,使神经之间拓通联系。因此,教师指导学生解决物理问题时,不应搞疲劳战术,再三思索仍不得其解,不如去打球、唱歌,进行室外活动,劳逸结合,张弛交替,等到精力充沛后再去思考原来还没有解决的问题,对问题穷追不舍,连续思考,直到解决。实践证明,如此培养学生思维的连续性是行之有效的。

(吉首市第二中学)

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