應用開放問題培養創造性思維

趙偉力+覃艷艷

摘要：通過對開放性問題的闡述，分析了不同類型的開放性問題在思維品質培養方面的作用，以大學物理為例探討了課堂教學中利用開放性問題培養創造性思維的具體做法。

關鍵詞：開放性問題；思維品質；教學

中圖分類號：O4-4；G642

開放性問題，又稱為不確定問題，是指那些解決問題的方法和策略以及結論不唯一、不確定的問題。這類問題不能用簡單的肯定或否定來回答，而是給出問題的條件，讓學生根據條件探索相應的結論，而且結論往往呈現多樣性，即便同樣的條件和結論，也有多種不同解決問題的途徑。在教學中恰當地引入開放性問題，變“教材上怎么講我怎么做”為“你提問題我去思考和解決”，可使課堂互動更加深層化，有利于激發學生的學習熱情，有效培養學生創造性思維。

1 開放性問題的類型

開放性問題的思維特征體現出多向性和指向不確定性，因此對于培養學生的獨立分析和解決問題能力以及創造力都有重要的作用。常見的開放性問題主要有條件開放、策略開放、結論開放和綜合性開放等幾種類型[1]。其中，條件開放問題是指給出的條件或多、或少、或模糊、或不確定的問題，策略開放問題是指由條件獲得結論的過程具體方法形式不唯一，可以同時有多種方法和策略，結論開放問題是指那些有多種不同答案或不確定性結論的問題，綜合性開放問題則是兼有條件、策略以及結論開放等類型的問題。

2 應用開放性問題培養創造性思維

思維品質主要包括思維的深刻性、靈活性、批判性、敏捷性和創造性，這些正是創造性思維方式的主要特點[2]。不同類型的開放性問題對思維品質的提高有不同的功效，下面以大學物理為例介紹我們在教學中如何應用開放性問題培養學生的創造性思維。

條件開放問題需要學生從所給條件中去取舍、判斷，擺脫干擾，要明辨是非，不能盲從附和。例如：相對論部分有道求真空中兩個沿著相互垂直方向運動的光子火箭的相對運動速度問題，其實相互垂直這個條件是根本不需要用到的，只需根據光速不變原理自然可以得到答案為光速C，這實際上就是個條件冗余的開放性問題，學生必須概念清晰，理解深刻，才能不受多余條件的干擾，順利獲得正確結果。再比如：大學物理中經常會遇到電荷足夠小、相距足夠遠、過程足夠慢等說法，這其實都是些模糊的條件，而這些模糊條件恰恰是解題所必須的，如果不能從題目中分辨出來就會帶來解題障礙。學生必須根據已有的知識篩選出有用的條件，進而解決問題。這類問題的訓練有助于培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力，培養其思維的批判性。

策略開放問題可以培養學生思維的靈活性和敏感性。方法形式的多樣性讓學生必須從不同方面、不同角度去思考問題，根據實際情況變化及時調整對策。大學物理中一題多解的情況很多，如：質點與定軸轉動剛體的連接體，求質點下落一定高度時的速度問題，除常用的動力學方程“隔離法”，還可以用機械能守恒定律、質點動能定理聯立剛體動能定理、質點動量定理聯立剛體角動量定理等四種方法求解；已知振動曲線求振動方程問題可以用解析法和旋轉矢量法求解；可以用動力學方法和能量法導出簡諧運動微分方程等等。在教學中啟發學生用不同方法解決問題，從中選擇最佳方法，可以培養學生的創新意識，培養其思維的靈活性、敏捷性以及批判性。

結論開放問題可以促使學生從特定問題出發，從深度和廣度上多層次、多角度去分析和解決問題。物理學相關領域中有許多正在研究探索的沒有明確結論的技術問題，在課堂教學中選擇其中一些開展研討式的學習，讓學生通過親自探究，從不同層次和不同角度出發，尋找自認為合理的答案。這樣可以激發他們的學習動機，不斷提高其思維的抽象程度和邏輯思維水平，培養思維的深刻性，進一步提高解決更加復雜問題的能力。

解決綜合開放問題，不僅要善于觀察、發現，還要善于采用新方法、新思路，因此可以培養鍛煉學生思維的創造性。在課堂上播放一段國慶閱兵時武裝直升機編隊飛行時的視頻錄像，讓學生仔細觀察，提出與大學物理課程內容相關的問題，并通過認真思考，嘗試著給出解決的辦法。學生在看過視頻后會提出五花八門的與大學物理關系或大或小的問題，如：有學生提出了飛機航行時的平衡問題，有的提出飛機前進動力和阻力問題，有的問旁邊的小螺旋槳是干什么用的？有的提出了飛機測速問題，甚至有的提出了“米秒對齊”的時空觀問題等等。針對學生提出的不同問題，引導和啟發他們從不同的知識點出發，從不同角度進行思考，如：可以從牛頓定律、螺旋槳推進效率、空氣動力學、角動量守恒、多普勒效應、經典時空觀與相對論時空觀的關系等方面去思考上述問題，自然這些問題會迎刃而解。有機會還可以就某一方向引導學生進行深入思考，如：“光學—薄膜干涉—吸波材料”、“光學—圓孔衍射—雷達原理”、“光學—光柵衍射—相控陣雷達”等問題，并可以把這些知識進一步拓展應用到各種增透增反膜、飛機隱身、雷達探測等許多實際應用問題上來，通過問題研討的過程，不僅鞏固了學過的知識，而且還可以全面培養和提升學生的思維品質。

3 結束語

在課堂教學中恰當地引入開放性問題，有助于活躍課堂互動氛圍，調動學生學習的積極性，培養具有深刻性、靈活性、批判性、敏捷性和創造性的思維品質，培養同中求異，異中求新的創新意識、開拓精神和創造性思維能力。

參考文獻：

[1]張馳，蔡霄. 開放性問題[J]. 數理化學習，2005（6）：8-10.

[2]遼寧省普通高等學校創新創業教育指導委員會. 創造性思維與創新方法[M]. 北京：高等教育出版社，2013：19-24.