浅论高中物理教学中学生发散思维的培养
——学生思维潜能的开发与实践研究实例
上海市光明中学 何振嘉
摘 要：中学物理教学中培养学生发散思维能力的主要措施有：一、巧设疑点，启发思维，激活思维；二、一题多解、一题多变、一题多问，培养发散思维的广阔性、深刻性；三、打破常规，另辟蹊径，培养发散思维的求异性与探索性；四、数形结合，培养发散思维的灵活性。
关键词：思维，集中思维，发散思维，发散思维的广阔性与深刻性、求异性与探索性、灵活性与敏捷性，一题多解、一题多变、一题多问，数形结合。
思维是人脑对客观事物间接、概括的和能动的反映。它以感知为基础而超越感知，是认识过程的高级阶段。发散思维是创造性思维的核心。加强对学生发散性思维的培养是培养学生创造力的关键，也是当前中学物理教学改革的重点。
认真备课、提高备课的质量是培养学生发散性思维的保证。譬如物理概念教学，讲授一个概念。首先，让学生了解物理学家创立这一物理概念的过程；第二步，正确无误地理解概念的实质，即内涵；第三步，让学生理解概念的外延及迁移。第一、三个环节非常重要，教师往往也不重视，这样的课堂教学效果是学生的思维集中、死板，应变能力差，遇到新问题不会运用新规律解决。集中思维是影响发散思维的一个重要因素，因此只有让学生的思维发散出去，学生对所学的知识理解才能深刻、全面和准确，应用起来才会得心应手。这离不开教师的认真备课。
另外，教学方法也是影响学生发散思维的一个重要因素，所以要培养学生的发散思维，改革教学方法是当务之急。在课堂教学中教师应启发学生从不同的角度提出问题，引导学生用不同的方法叙述问题（语言文字、代数表达式、几何图象等），鼓励学生从不同角度分析问题、解决问题，让学生亲自动手探索解决新问题的新途径。下面谈一谈笔者在培养学生发散性思维能力方面的一些措施与做法。
一、 巧设疑点，启发思维，激活思维。
古人云：“疑者，觉悟之机也，大疑则大悟，小疑则小悟，不疑则不悟。”学贵有疑。亚里士多德曾讲过：“创造思维就是从疑问和惊奇开始的，有了疑问，才能深入的思考，才能找出发人深省的难题和问题”。巧设疑点，可以激发学生思维的火花，激励学生进行全方位的思考问题，引导学生对感知到的物理现象、过程和结果进行分析、综合、抽象、概括等一系列的思维活动，找出解决问题的“突破口”，让学生在思维过程中逐步掌握多种科学的思维方法并运用多种科学思维方法思考问题，解决问题，完成认识的第一次“飞跃”，即由感性认识上升到理性认识。这一活动应体现学生为“主体”，教师为“主导”，要让学生以“探索者”的身份积极参加到活动之中。教师的备课的重点在于将教学内容设计成能开发、启迪学生思维能力的疑难问题，教学的重点是培养学生如何思考新问题、解决新问题。备课设置的疑难问题应引起学生的兴趣和惊奇，除做到言简意赅，还要富有情趣，能把抽象的概念具体化，深奥的道理形象化，枯燥的理论趣味化，并应根据学生的实际情况，注意问题的难度，逐步增加梯度。例如在讲“相对运动”时，笔者首先讲了这样一个史实：第一次世界大战，一位英国士兵在战斗机中非但未被敌人的子弹击中，反而空手抓住了子弹。学生听完后，思维异常活跃，紧接着提出疑问：为什么未被子弹击中？士兵怎样抓住子弹的？请同学根据“参照物”的概念，结合物体运动的相对性，剖析这一史实。大部分学生想到当子弹的速度与战斗机的速度一样或差不多时，即他们的相对速度就为零，士兵就会“顺手牵羊”抓住子弹。
二、 一题多解、一题多问、一题多变，培养发散思维的广阔性、深刻性。
发散思维的广阔性是指思维发挥的广阔程度。在习题教学实验中，围绕课题，引导学生进行对比，多角度，全方位去思考问题。发散思维的深刻性是指思维的抽象程度和逻辑水平以及思维活动的深度，它集中地表现为能深刻地理解概念（内涵及外延、迁移），善于深入地思考问题，抓住事物的本质、规律。
物理思维的训练通常是以习题教学为中心展开的，因此在一节课有限的时间内要充分发挥良好的教学效益，需教师精心选题、精心讲题，寻求一题多解、一题多问、一题多变。在一题多解中培养思维的广阔性，在一题多问、多变中，引导学生透过现象看本质，弄清其内涵与外延，进行深刻思维，从而达到培养思维深刻性的目的。
三、 打破常规，另辟蹊径，培养发散思维的求异性与探索性。
发散思维的求异性与探索性是指完成思维活动的内容、途径和方法的自主程度，并通过独立思考创造出有一定新颖的成分，表现为思维不循常规、寻求变异、勇于创新。它又常以广泛的联想、等效及转换等物理思维方法为基础。在教学中，积极引导学生广泛的联想，对具体问题进行等效、转换处理，鼓励学生大胆探索、寻找规律。这样有利于思维求异性与探索性的培养。
例：如图所示，质量为
kg的A球和质量为3kg的B球被轻质细线连接后，挂在光滑的柱上恰好处于静止状态，已知
，求OB与竖直方向的夹角
的值（球A、B半径不计）
分析：对A和B分别进行受力分析，因两球均静止，受力平衡，即合外力为零。A、B之间通过细线连接，绳上的张力相等，A重力方向与OA夹角为
，
[常规解法一]：单个对A和B进行研究，利用绳子上的力相等，构建“桥梁”，从而解决问题。
[新颖解法]：将A、B两球以及无形的两半径OA、OB视为一带有固定转轴的物体，轴心为圆心O，利用力矩平衡求解。
，GARSin()=GBRSin同样可得：
，
=300
四、 数形结合，培养发散思维的灵活性、敏捷性。
发散思维的灵活性、敏捷性是指物理思维活动的灵活程度。思维的灵活性、敏捷性是在思维深刻性的基础上引申出来的一个思维品质，它更多地反映了一个人思维的灵活程度。例如：在解决问题时，不仅能够从正面分析，而且能够从反面分析；不仅能局部分析，而且能整体把握；解决运动学问题，既能用公式，又能用图象；解决简谐振动问题，既能用旋转矢量法，也能用图象法，还能用公式法。这些都是思维灵活性、敏捷性的表现。
在物理教学中，许多物理定律、公式及物理问题可以用代数式表达，也可以用图形来描述。代数式表达和思维具有概括、精确、深刻的优点，而图形、图像描述和思维显得直观、活泼。“数形结合”能使优势互补，相得益彰。华罗庚生动形象的说：“数与形，本是相依倚，焉能分作两边飞。数缺形时少直观，形少数时难入微。数形结合百般好，隔离分家万事休。”
在解决物理问题时，如果善于“数形结合”进行思考，往往可使问题得到简化。还有的许多复杂物理问题，如果对其物理规律没有深层次的理解，解决起来常常望而却步、束手无策。一旦“数形结合”，找到图形所蕴藏
的深刻的物理规律，茅塞顿开、柳暗花明，使问题难度得到降幂处理，并且常常能找到处理一类具体物理问题的有创意的解题思路。“数形结合”可使一个人的思维插上“翅膀”，在思维活动的领空遨游的更“自由、灵活”。
例：两支完全相同的光滑直角弯管abc和a’b’c’按图所示放置，将完全相同的小球分别沿两管由静止滑下，设在直角转弯处均无能量损失，两球到达出口c和c’处的时间分别为t和t’，则-------------（ ）
A．t <; t’ B．t = t’ C．t >; t’ D．条件不足
分析与解答：由于在直角转弯处无能量损失，故两球到达出口处速率相等，注意到球在ab段的加速度大于a’b’段的加速度，ab段的加速度同b’c’段的加速度相同，a’b’段的加速度同bc段的加速度相同，作出两小球运动的速率——时间图象。如图所示，由于两球整个过程中通过的路程相等，故两条折线与时间轴所围的面积应相等，从图形中很快看出：t >; t’。所以本题应选C。
[对比例题]：如图：一光滑圆环竖直放置，AB为其水平方向的直径，甲、乙两个小球以同样大小的初速从A处出发，沿环的内侧始终不脱离环运动到B，则-----------------------（ ）
A．甲先到 B．乙先到 C．两球同时到 D．若两球质量相等，则它们同时到达。
本题答案：B
综上所述：当前的物理教学，重点应放在对学生发散性思维的培养上。物理学科教育不只是掌握现成的理论，更重要的是掌握科学的思维方式、方法，培养学生的创造性能力。人的创造力主要依靠发散性思维，发散性思维是创造性思维的核心。因而在物理学科教学中，激励学生克服已有的思维定势，改变固有的思路和方法，从不同角度思考问题，并提出与众不同、标新立异的问题或解题方法，这对提高学生的科学素养，为未来社会培养具有创新意识、实践能力的一代新人，无疑是十分重要的。
参考文献：
阎金铎：《物理教学论》，广州教育出版社，1999 年3 月 出版
阎金铎：《物理思维论》，广州教育出版社，1999 年3 月 出版
阎金铎：《物理学习论》，广州教育出版社，1999 年3 月 出版
张瑞琨：《中学教学全书物理卷》，上海教育出版社，1998 年5 月 出版
戴汝潜：《牟大全物理教学艺术与研究》， 山东教育出版社，2000 年10 月 出版
