高職生物理創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)策略

韓珍

【摘 要】培養(yǎng)高職生創(chuàng)造性思維是學(xué)生創(chuàng)造力開發(fā)的重要內(nèi)容。系統(tǒng)探討高職學(xué)生物理創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)策略，是培養(yǎng)高職生創(chuàng)造力的必然要求。研究表明，在高職基礎(chǔ)物理教學(xué)過程中，可以通過“動(dòng)靜、內(nèi)外、曲直、正反、數(shù)形、美真、知行”等七個(gè)方面的辨證轉(zhuǎn)化策略，培養(yǎng)高職生在物理學(xué)習(xí)中的創(chuàng)造性思維。

【關(guān)鍵詞】高職生；物理學(xué)習(xí)；創(chuàng)造性思維

創(chuàng)造性思維，就是思維結(jié)果具有新穎性和價(jià)值性的思維活動(dòng)。要想培養(yǎng)高職生物理創(chuàng)造性思維，必須在一種強(qiáng)烈的創(chuàng)造欲望支配下，采用適當(dāng)?shù)乃季S策略、方法，促使物理常規(guī)性思維更加有效地向物理創(chuàng)造性思維轉(zhuǎn)化。本文試圖系統(tǒng)地總結(jié)高職學(xué)生物理創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)策略。初步研究表明，在高職物理教學(xué)過程中，可以通過以下七個(gè)辨證轉(zhuǎn)化策略，有效培養(yǎng)高職生的物理創(chuàng)造性思維。

一、動(dòng)靜轉(zhuǎn)化

比如，相對運(yùn)動(dòng)中的追及和相遇等問題，有時(shí)候看起來很復(fù)雜，但只要適當(dāng)選擇參照物，就可以使問題得到大大簡化，很快得到問題解答。如兩輛汽車一前一后在筆直公路上勻速前進(jìn)，運(yùn)動(dòng)方向相同，后車的速度大于前車的速度，當(dāng)兩車相距一定距離時(shí)，后車的司機(jī)立即剎車，使后車做勻減速運(yùn)動(dòng)，要使兩車不相碰，后車的加速度應(yīng)取多大？本題如果取地面為參照物，需要聯(lián)立四個(gè)方程式才能求出結(jié)果。但是，如果取前車為參照物，即把前車視為靜止，問題轉(zhuǎn)變?yōu)椋汉筌囋谀尘嚯x處以后車速度與前車速度之差為初速度（即后車與前車的相對速度），向著“靜止的”前車做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)后車剛要碰到前車時(shí)，后車速度（相對速度）應(yīng)該減小為零。據(jù)此，由勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本公式之一“速度與位移公式”，很快就可得出要使兩車不相碰的后車加速度大小和方向。

二、內(nèi)外轉(zhuǎn)化

解決物理問題尤其是運(yùn)用牛頓定律解決動(dòng)力學(xué)問題時(shí)，一般必須確定研究對象，即確定系統(tǒng)范圍，對同一題目，系統(tǒng)可以選得大些（即包括的物體個(gè)數(shù)多些），也可選得小些。當(dāng)系統(tǒng)選得大時(shí)，某物體屬于系統(tǒng)，而當(dāng)系統(tǒng)選得小時(shí)，該物體可能就轉(zhuǎn)化為外界了。如果在解決物理問題的過程中，能將系統(tǒng)內(nèi)外的意義合理轉(zhuǎn)化，常常可給問題的分析和求解帶來很大的方便。

三、曲直轉(zhuǎn)化

在物理學(xué)中，曲直之間沒有絕對的界限，一條直導(dǎo)線嚴(yán)格來講并非數(shù)學(xué)中的直線，而一小段弧線當(dāng)曲率半徑很大時(shí)可以認(rèn)為是直線，曲線運(yùn)動(dòng)可以認(rèn)為是直線運(yùn)動(dòng)的疊加，并且隨著參照系的變化，曲線運(yùn)動(dòng)與直線運(yùn)動(dòng)可相互轉(zhuǎn)化等。注意曲與直的相互轉(zhuǎn)化也是創(chuàng)造性地解決物理問題時(shí)常用的激發(fā)策略。祖沖之利用“割圓術(shù)”求圓周率就是曲直轉(zhuǎn)化激發(fā)創(chuàng)造性思維的經(jīng)典范例，牛頓、萊布尼茨也是利用曲直轉(zhuǎn)化和有限無限轉(zhuǎn)化創(chuàng)立了微積分，為萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)做好了數(shù)學(xué)準(zhǔn)備。

四、正反轉(zhuǎn)化

解決物理問題通常有兩條思路。一條是正向思路，從已知量開始，根據(jù)題意，把問題分成幾個(gè)簡單的部分來考慮，把各已知量之間的函數(shù)關(guān)系全部找到，再按照題意和有關(guān)的物理規(guī)律及物理概念，把已找出的幾個(gè)簡單部分的結(jié)果綜合在一起，從而得到問題的結(jié)論。另一條是反向思路，從待求量開始，把問題逐步分解，逐步找出未知量與已知量之間的關(guān)系。在解決物理問題時(shí)，可以根據(jù)具體情況，選擇正反思路，促使正反轉(zhuǎn)化，獲得新穎結(jié)果。日本索尼公司江崎嶺于奈博士應(yīng)用創(chuàng)造性思維的逆向激發(fā)方向，發(fā)現(xiàn)了電晶體現(xiàn)象并榮獲諾貝爾獎(jiǎng)。1820年，丹麥的物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)。消息傳到英國，法拉第利用反向思維提問：電能生磁，磁能不能生電呢？經(jīng)過10年的實(shí)驗(yàn)，終于在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)定律，奠定了人類大規(guī)模用電的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

五、美真轉(zhuǎn)化

許多著名物理學(xué)家都對以美啟真的創(chuàng)造性思維激發(fā)作用給予了很高評價(jià)。海森堡指出：“如果自然界把我們引向極其簡單而美麗的數(shù)學(xué)形式——我們所說的形式是指假設(shè)、公理等等有條理的系統(tǒng)——引向前人所未見過的形式，我們就不得不承認(rèn)這些形式是‘真的，它們顯示出自然界的真正特征。”愛因斯坦也說：“照亮我的道路，并且不斷地給我新的勇氣去愉快地正視生活的理想是善、美和真。”伽利略則認(rèn)為，科學(xué)家的任務(wù)就是要去發(fā)現(xiàn)大自然的合理次序與和諧。英國物理學(xué)家狄拉克說：“理論物理學(xué)家把對數(shù)學(xué)美的要求看成是一種信仰。比如，相對論之所以能夠得到普遍的承認(rèn)，就是因?yàn)樗哂袛?shù)學(xué)的美。”

六、數(shù)形轉(zhuǎn)化

表達(dá)物理規(guī)律的最好語言是數(shù)學(xué)。數(shù)與形是反映物理事物間關(guān)系的兩種不同的數(shù)學(xué)形式，數(shù)學(xué)表達(dá)式具有概括、精確、簡潔的特點(diǎn)，而圖形則具有形象、生動(dòng)、直觀的特點(diǎn)，二者相互聯(lián)系，相互補(bǔ)充，相互替代，相互轉(zhuǎn)化。在解物理問題時(shí)，視具體情況，將數(shù)學(xué)表達(dá)式和圖形、圖像相結(jié)合，注意它們之間的轉(zhuǎn)化，尋找最佳的解題途徑和表達(dá)方式，這就是物理創(chuàng)造性思維的數(shù)形轉(zhuǎn)化激發(fā)策略。

七、行知轉(zhuǎn)化

行，就是實(shí)踐（包括實(shí)驗(yàn)、試驗(yàn)、觀察等）；知，就是由實(shí)踐得到的真知、知識(shí)。實(shí)踐不僅是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)，而且還是發(fā)現(xiàn)真理的主要途徑。正如陶行知先生所說：“實(shí)踐是老子，創(chuàng)造是兒子，知識(shí)是孫子。“行動(dòng)是思想的母親。”各種實(shí)踐活動(dòng)是激發(fā)創(chuàng)造性思維的重要媒介。物理創(chuàng)造性思維所追求的新現(xiàn)象，無疑要來源于實(shí)踐活動(dòng)中遇到的物理新事物、新情況。物理創(chuàng)造性思維所追求的新觀念當(dāng)然可以從再現(xiàn)性思維活動(dòng)中推導(dǎo)出來，如麥克斯韋從自己建立的經(jīng)典電磁場方程，運(yùn)用邏輯思維推導(dǎo)出了新假設(shè)——電磁波的存在。但是更多的物理新觀念需要借助物理實(shí)踐過程的新情況來啟迪，伽利略首創(chuàng)的實(shí)驗(yàn)歸納法開創(chuàng)了現(xiàn)代物理學(xué)的科學(xué)方法。實(shí)踐表明，即是邏輯思維的必然結(jié)果，在深入推理過程中，也常常需要新的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來指引。所以，實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以觸發(fā)物理創(chuàng)造性思維的產(chǎn)生，行知轉(zhuǎn)化是物理創(chuàng)造性思維激發(fā)的又一個(gè)重要策略。

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