科學教學中如何從邏輯思維出發培養發散性思維

陳建清

摘 要：邏輯思維和發散性思維是常見的兩種思維方式，而發散性思維作為創造性思維的一種方式往往對問題的解決更為有利，學生的學習大多養成了邏輯思維的習慣，從某種角度說是養成了思維的惰性，這對以后的學習和工作是非常不利的。如何突破這一思維模式將是我們老師責無旁貸的。

關鍵詞：邏輯思維;創造性思維;發散性思維

邏輯思維是指人們在認識過程中借助于概念、判斷、推理等思維形式能動地反映客觀現實的理性認識過程，又稱理論思維。而發散性思維是創造性思維的一種，又稱擴散性思維、輻射性思維、求異思維。它是一種從不同的方向、途徑和角度去設想，探求多種答案，最終使問題獲得圓滿解決的思維方法。兩者的共性都以事物的認知為基礎，運用大腦對事物的進程結果進行思考的過程。而兩者的不同是思維的方式及所得答案多少等方面都是不同的。下面從教學的幾個片段來說明思維的培養過程。

一 在概念和規律教學中充分運用知識點內在邏輯展開想象

在傳染病這節內容的授課過程中，學生在了解了傳染病是一種由病原體引起的，能夠在人與人之間，動物與動物之間或人與動物之間傳播的疾病。而后的教學將對病原體的種類（病毒、細菌、寄生蟲），傳染病的特性（傳染性、流行性、免疫性）和傳染病的種類和傳播途徑做了分類。在此基礎上的理性思維就是一種邏輯思維，它是以概念判斷為主要形式，從而得出控制傳染病的方法就是相應的控制傳染源、切斷傳播途徑和保護易感人群三個環節。

接下來的思維就是發散性的了，可以問同學你認為有哪些具體方法可以控制傳染病，大家可以展開想象，可以從這次的新冠肺炎事件中的防治措施中得到啟示，并說說它是屬于那種控制的方法。比如戴口罩、得新冠肺炎患者隔離、大家居家隔離等等。這就是一種發散性思維，而這種思維顯然沒有固定的答案，又是有前面知識積累為基礎，所以發散性思維和邏輯思維是相輔相成的，不能分離的。

二 在科學實驗探究過程中尋求思維邏輯基礎上方法的多樣化

在空氣中氧氣含量的測試實驗是探究實驗，如何將氧氣消耗掉的方法顯然用到知識的邏輯性，利用氧氣化學性質的活潑性，生成的物質的體積可忽略不計，這些分析和結論的得出都需要概念、判斷和推理等邏輯思維的過程，接下來具體的實驗設計可以充分運用發散性思維：除了書本介紹的4p+5o2（點燃）=2p2o5之外還有什么其他方法呢？

同學們會遵循前面的邏輯關系，搜尋到汞和氧氣共熱反應能生成氧化汞且汞和氮氣不反應，這也就是拉瓦錫測定空氣中氧氣含量的方法。這是一種同類型的發散性思維，屬于比較簡單的方式。

如果能想到利用氧氣和氮氣的液化溫度不同來進行分離，從而得出空氣中氧氣的含量就有了不同方法上的發散性思維，而其立足點也恰恰是已有兩種氣體的物理性質不同這一邏輯思維所得規律之所在。

同樣，在這一實驗中還有其他方面有關發散性思維的問題，譬如磷和氧氣反應時需要點燃，書本實驗用得是鐵絲加熱后接觸紅磷的方法，顯然這一方法存在一定弊端：動作需敏捷，且有部分氣體逃逸等，改進措施用到分析推理判斷之外，顯然點燃條件的思考必不可少。溫度達到紅磷的著火點就行，這樣無接觸式點燃方式最為可行如：凸透鏡聚光點燃、電加熱點燃等，這也是發散思維的體現。

三 在解題過程中理性思維基礎上尋求一題多解、一題多變

在電學解題的教學過程中，學生對電路的分析和求解過程中總會遇到各種各樣的問題，例如圖甲所示，電源電壓保持不變，閉合開關S，滑動變阻器滑片從b點滑到a點過程中，兩個電壓表示數隨電流表示數變化的圖像如圖乙所示，則該過程中電路消耗的總功最大值為 ? ? ? ? ? ? W。

解法一：分析電路可知：U總=U1+U2=12V;

從圖中可知電流最大值Imax=3A;所以Pmax=U總Imax=12V*3A=36W

這是一種綜合的方法，其實利用發散性思維可以從單個電阻的功率之和來求解。

解法二：R0=U1/I=6V/3A=2Ω，當R=R0時 功率具有最大值。

所以當R= R0=2Ω時，Imax=3A;所以Pmax=p0max+PRmax=6v*3A+6v*3A=36W

解法三從圖中物理意義可知功率的最大時也是面積最大時，此時就是電流值為3A時的情況：所以Pmax=U總Imax=12V*3A=36W

一題多解是發散性思維的體現，所以在教學過程中多讓學生進行分組討論，各抒己見是培養發散性思維的良策。也可將題目進行變化、改編或逆向推導，有助于深刻理解知識的內在聯系。

其實發散性思維還有很多其他表現。如在新知學習的過程中可利用已學知識的相似性進行聯想思維，在已有電學知識的基礎進行磁知識的學習采用這種方法是十分有用的。在化學教學中對同族元素的化學性質推測也可用這一方法。另外逆推思維對解題也是不錯的方法，生物學習中結構和功能的相適應的聯系方法等等都是分散思維的良好利用。總之邏輯思維作為學習中最為常用的思維方式已被廣為推崇，但作為創造性思維的發散思維還需老師在教學中有利的推動，發散性思維不但能拓寬思維角度和廣度，還對心理有很大的舒緩作用，善于發散性思維同學往往比較樂觀，開朗，想的通不鉆牛角尖，當然只有兩者結合的很好時才能發揮思維更大的能量。

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