中學物理課堂教學聯(lián)想能力培養(yǎng)的策略與實踐

1、中學物理課堂教學聯(lián)想能力培養(yǎng)的策略與實踐        摘要:創(chuàng)新思維是一切創(chuàng)新的源泉,也是人腦最高層次的心理機能,而聯(lián)想正是這種心理機能的重要體現(xiàn)。本文就中學物理課堂教學中如何對學生有策略地進行多方位聯(lián)想能力的培養(yǎng)開展研究與探討。    關鍵詞:物理教學 創(chuàng)新思維 聯(lián)想    一、問題的提出    學生創(chuàng)造性思維的能力通常包括各種基本能力:例如,敏銳的觀察力即深刻性、思維的流暢性、遇到問題時隨機應變的能力、對待問題具有獨特新穎的理解能

2、力和創(chuàng)造能力等。創(chuàng)新思維是人腦最高層次的心理機能,是多種能動思維方式的優(yōu)化組合、綜合運用和辯證統(tǒng)一,而聯(lián)想正是這種心理機能的重要體現(xiàn)。因此在中學物理課堂教學中對學生有策略的進行創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)是十分重要的。同時,更需要教師在教學中對如何引導學生進行多方位聯(lián)想做大膽的探索與實踐。    二、策略與實踐    1.從發(fā)散思維到輻合(聚合)思維聯(lián)想的策略    美國心理學家吉爾福特認為:發(fā)散思維是從給定的信息中產生信息,其著重點是從同一的來源中產生各種各樣的為數(shù)不同的輸出,很可能會發(fā)生轉換作用;輻合思維則在于

3、對一個問題提出一個“正確”答案。在中學物理教學中,為了充分拓展學生的思路,讓學生利用已有知識,在解決問題之前先進行發(fā)散思維,從創(chuàng)設的問題情景出發(fā)產生聯(lián)想,并使聯(lián)想多元化、多角度地延伸、拓展,然后提出多種解決問題的方法,且力求新穎脫俗,在此基礎上再做認真仔細挑選,去偽存真,去粗取精,從中尋求正確的解答辦法,最佳的新方案,最新的結論等,在定向思維中“聚焦”,實現(xiàn)從發(fā)散思維到輻合(聚合)思維聯(lián)想的策略。    例如,在研究物體熱脹冷縮現(xiàn)象及物體熱膨脹受阻時會產生很大的力的教學中,就著意培養(yǎng)學生從發(fā)散思維到輻合(聚合)思維的聯(lián)想能力。茲摘錄部分教學案例如下: &

4、#160;  案例一:    教學步驟    教師活動    學生活動    教學目標    之一    創(chuàng)設問題情景:燒瓶中氣體有熱脹冷縮現(xiàn)象發(fā)生    觀察與探究:加熱或冷卻燒瓶,探究氣體溫度變化與體積變化的關系    知道氣體溫度變化與體積變化的關系    之二    創(chuàng)設問題情景:

5、演示液體的熱脹冷縮現(xiàn)象    學生將課間食用的袋裝牛奶浸入冷、熱水中探究液體溫度變化與體積變化的關系    知道液體溫度變化與體積變化的關系    之三    創(chuàng)設問題情景:演示固體的熱脹冷縮現(xiàn)象    先于教師演示實驗之前作猜想:固體有沒有熱脹冷縮現(xiàn)象    知道固體溫度變化與體積變化的關系    之四    教師點撥   

6、學生由發(fā)散思維聯(lián)想到輻合(聚合)思維,尋找物體熱脹冷縮的一般規(guī)律及銅、鐵的熱膨脹大小不相同    知道一般物體熱脹冷縮的規(guī)律及氣體、液體、固體熱膨脹大小的區(qū)別    案例二:    教學步驟    教師活動    學生活動    教學目標    之一    創(chuàng)設問題情景:裝滿開水的熱水瓶塞子不會跳出來,倒掉一部分熱水后把瓶塞蓋上過一會兒瓶塞跳出來 

7、   分析、探究:瓶塞為什么跳出來    聯(lián)想:氣球在高溫下脹破、夏天自行車輪胎脹破等現(xiàn)象    知道氣體熱膨脹受阻產生很大的力    之二    引導學生討論    發(fā)散思維猜想:液體熱膨脹受阻會不會產生很大的力?    學生小組討論并舉例說明    知道液體熱膨脹受阻會產生很大的力    之三    創(chuàng)設

8、問題情景,驗證學生猜想:固體熱膨脹受阻會產生很大的力    先于教師演示實驗之前思考:固體熱膨脹受阻會不會產生很大的力并大膽猜想    知道固體熱膨脹受阻會產生很大的力    之四    引導學生作輻合(聚合)思維    學生由發(fā)散思維聯(lián)想到輻合(聚合)思維得出結論    知道氣體、液體、固體熱膨脹受阻都會產生很大的力    在研究物體熱脹冷縮現(xiàn)象時,發(fā)散思維:氣體有熱脹冷縮現(xiàn)象,液體有

9、熱脹冷縮現(xiàn)象,固體也有熱脹冷縮現(xiàn)象;聚合思維:一般物體均有熱脹冷縮的現(xiàn)象。又如發(fā)散思維:氣體熱膨脹受阻時會產生很大的力(如氣球脹破、自行車輪胎脹破等),液體熱膨脹受阻時會不會產生很大的力?固體熱膨脹受阻時會不會產生很大的力?聚合思維:氣體、液體、固體熱膨脹受阻時都會產生很大的力。    因此在研究物理問題過程中,運用問題轉換策略時,由面臨的問題甲而聯(lián)想到跟它相類似的問題乙、丙等,屬于發(fā)散思維;而如果將問題甲和問題乙、丙等溝通聯(lián)系,歸納為一類問題,將它們納入統(tǒng)一的“框架”之中,則屬于聚合思維。很顯然教師在教學過程中注重從發(fā)散思維到輻合(聚合)思維聯(lián)想的策略時,課堂教

10、學以學生為中心,學生的主體性得到充分的體現(xiàn),學生在探究中觀察能力、分析能力、推理能力、發(fā)現(xiàn)問題的能力等都得到良好的培養(yǎng)。    2.由順向思維到逆向思維聯(lián)想的策略    從探究物理現(xiàn)象本質過程中思維的方向來看,人的思維其實具有順向思維和逆向思維兩種方式。順向思維是按照物質的轉化關系、變化關系、聯(lián)系網(wǎng)絡,運用順推法,層層剝落,逐層推理探究,順序漸進,找出事物的本質或內在聯(lián)系,它是一種人們普遍使用的習慣性思維方式,缺點易使人形成思維定勢,束縛思維。逆向思維是從總結開始層層逆推,由果究因。在中學物理教學中應運用由順向思維到逆向思維聯(lián)想的策略

11、引導學生由順向思維聯(lián)想到逆向思維,跳出思維定勢,在逆向思索中提高思維的層次。    例如:1820年丹麥物理學家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流產生磁場的結論,利用逆向思維的方法就應該提出磁場能否產生電流的問題。眾所周知,發(fā)現(xiàn)問題比解決問題更重要,以后英國物理學家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應現(xiàn)象,為現(xiàn)代社會電能的大規(guī)模生產與應用奠定了扎實的基礎。又如應用牛頓第二定律研究解決有關力和運動的問題時,概括起來主要可以分為兩種基本類型:     顯然這兩種基本類型的問題是可以互為逆向思維的。    順向思維和逆向思維都是邏輯思維的兩種形式

12、,而且逆向思維比順向思維的層次更高,在教學實踐中應常?？桃馀囵B(yǎng)學生由順向思維到逆向思維聯(lián)想能力以提高學生的創(chuàng)新思維能力。請看以下課堂教學實踐中經常被采用的部分案例:    問題情景    學生思維活動    順向思維    逆向思維    1.物體做勻加速直線運動    物體做勻加速直線運動時在相鄰相等的時間內位移增量相等    物體在相鄰相等的時間內位移增量相等則作勻加速直線運動

13、60;   2.物體受到外力作用與所處狀態(tài)的關系    物體受到合外力為零(F合=0)時物體一定處于平衡狀態(tài)(a=0)    處于平衡狀態(tài)(a=0)時物體受到的合外力一定為零(F合=0)    3.物體的機械能守恒問題    物體只受重力做功時物體的高度降低,則物體的動能增大    物體只受重力做功時物體的動能增大則物體的高度降低    4.人乘電梯運動    如果電

14、梯做加速上升或減速下降運動,則發(fā)生超重現(xiàn)象    如果發(fā)生超重現(xiàn)象則電梯做加速上升或減速下降運動    5.小磁針在直導線或螺線管周圍發(fā)生偏轉問題    放在通電直導線或螺線管周圍的小磁針發(fā)生偏轉    小磁針在直導線或螺線管周圍發(fā)生偏轉則直導線或螺線管中一定有電流通過    6.電荷在電場中運動問題    正電荷受到電場力做功電勢能減少,電荷由電勢高點向電勢低點運動    電荷由電勢高

15、點向電勢低點運動,正電荷一定受到電場力做功電勢能減少    可見學生在具備了扎實的基礎知識和基本能力以后,都能順利地進行由順向思維到逆向思維兩者間的聯(lián)想切換;而且,善于順向思維和逆向思維切換并經常進行這種雙向切換思維的學生,對基礎知識理解就會更加透徹,解決實際問題會更靈活、自如,處理問題能力也會獲得較快的提高,其思維層次的提高是不言而喻的。    3.從橫向思維向縱向思維聯(lián)想的策略    心理學研究揭示:人的思維品質包括思維的深刻性、思維的靈活性、思維的流暢性、思維的獨立性和思維的創(chuàng)造性等。中學物理教學中

16、要著意提高學生思維的品質,從而培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維的能力。依據(jù)思維的角度不同,思維又可以劃分為橫向思維和縱向思維,它們均屬于比較思維。橫向思維是一種同時性比較形式,它以擴散的方式尋求解決問題的思路;而縱向思維是一種歷時性的比較思維形式,它運用已知條件,通過比較換元,層層遞進,由表及里,深入事物內在本質?？梢哉f橫向思維是“廣”度的,而縱向思維是“深”度的。中學物理教學中應該充分運用由橫向思維到縱向思維聯(lián)想的策略。    例如:對于物體做勻加速直線運動問題的研究,可以由、及a<0、a=0、a>0等來橫向思維,然后再對自由落體運動及物體豎直上拋運動的各過程等做

17、縱向思維進行深入思考研究;又如,橫向思維:勻速圓周運動、彈簧振子、單擺等都是周期運動,而縱向思維:勻速圓周運動、彈簧振子、單擺的運動各有不同的產生原因和運動特點等。顯然,物理教學中經常引導學生由橫向思維聯(lián)想到縱向思維,可以在開拓學生思維空間的同時,促進思維向深刻性、靈活性、獨立性、創(chuàng)造性等方向發(fā)展,進而有效地提高學生的思維品質。    4.類比聯(lián)想的策略    類比聯(lián)想是根據(jù)兩個(或兩類)不同對象之間在某些屬性上的相同或相似,將其中一個(或類)對象的特殊屬性遷移到另一個(或類)對象上去,從而作出可能判斷的邏輯推理方法。其中的相同性或相

18、似性可能是表面的、次要的、偶然的,也可能是主要的、本質的、必然的。例如:牛頓把月亮與蘋果類比,發(fā)現(xiàn)了萬有引力;法拉第用拉長的橡皮類比聯(lián)想兩個磁極間的吸引力創(chuàng)立了場的概念等。    在中學物理教學類比聯(lián)想策略中常用的類比聯(lián)想有等效類比、因果類比等。例如:重力場中質點的重力勢能和靜電場中電荷的電勢能的類比聯(lián)想、帶電體周圍電場線分布與磁體周圍磁感線分布的類比聯(lián)想、電壓與水壓的類比聯(lián)想、與和的類比聯(lián)想以及與和的類比聯(lián)想、和的聯(lián)想、電梯加速上升和神舟六號發(fā)射升空時的類比聯(lián)想等。通過類比聯(lián)想,學生可以運用所學知識中具有類比的特點,把握知識的內在聯(lián)系,促進思維的正遷移的發(fā)生、發(fā)展。所以,類比聯(lián)想不僅是學生深入理解知識、建立新概念、探究未知領域的重要思維方法,也是教師深入淺出講授教學內容的重要教學技巧、手段,教師應善于運用類比聯(lián)想,引導學生從已知過渡到解決未知、從淺顯過渡到解決深奧的、從明顯的過渡到解決隱晦的,甚至能將