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浅谈培养学生创造性思维的一种方法

    　几年来，培养学生的创造性思维成为教学研究的一个热点课题。创造性思维是指人在问题解决过程中产生出的新的思维成果的思维活动。它有两个显著标志：其一，思维的产物是新颖的，有价值的；其二，思维的过程也是新颖的。有关研究表明：任何一个创造的全过程，都要经过从发散思维到收敛思维，再从收敛思维到发散思维，多次循环，直到问题解决。发散思维在于提出尽可能多的新设想，收敛思维在于从中找出最好的解决方案。发散思维是收敛思维的基础和必要条件，没有发散就无从收敛；收敛思维是发散思维的归宿，没有收敛，发散的目的就无法实现。所以，创造性思维是发散思维和收敛思维的统一，两者都是创造性思维的重要组成部分。因此，过分强调某一思维在创造性思维中的作用是不适宜的。为提高学生的创造性思维能力，培养学生思维的这种“辐射”能力和“聚焦”能力，在教学中应同步进行，二者不可缺一。

　　近年来，在中学物理教学实践中，围绕着培养学生的创造性思维能力问题，已作出了许多有益的探索。“一题多解”、“一题多变”是培养学生发散思维的重要手段，“多题归一”、“一题多用”则是培养学生收敛思维的有效途径。系统论指出：整体功能大于部分功能之和。它给我们的启示是。在平时的物理教学中，如果能以某一主题为中心，注意把“一题多解”、“一题多变”、“多题归一”、“一题多用”等方法组成一个互相联系互相作用的综合整体，就有可能实现培养学生发散思维能力和收敛思维能力等诸能力的优化组合。这对培养学生的创造性思维能力是大有种益的。现结合一道常见的典型题为例，谈谈实现上述设想的一种方法。 　　题目：一只载着石块的小船浮在水池中，如果把石块投入水中，池中水面的高度如何变化？ 

一、在寻异中求独特

　　这是在一题多解的基础上，提炼思维成果的过程。一道物理习题，往往有多种解法，要引导学生沿不同的思维方向，探求多种解题策略，然后通过比较，从中找出独特的解法。本题用整体法求解，显得简捷、独特。 　　把船和石块看作一个整体，作为研究对象。 　　投石前，系统受到重力和浮力（其大小等于G排）而处于平衡状态，根据力的平衡有：G＝G排 　　投石后，系统受到重力G、浮力（其大小等于G排）以及石块沉底后受到池底向上的支持力N，系统处于平衡状态，有：G＝G排＋N 　　比较（1）（2）得：G排＞G排′，池中水面高度下降。 
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二、在究因中求变通

　　这是揭示对应的物理现象衍变及因果对应关系的过程。任何特殊解法的功能总是有限的，它的更深远的意义在于使学生能深入到问题的本质中去，吸收新信息，以展现更多的联想。进而引导学生能从问题的特殊解法中，概括推广出同类问题的一般解法，达到触类旁通的目的。我们可先通过对N的探究，丰富这个问题的外围情景： 　　若N＝0，从（2）得G排＝G排′＝G，水面的高度不变，系统初末状态受到的浮力相等。根据物体的浮沉条件可推知，这对应于被投物体在水中处于上浮或悬浮状态。 　　若N＜0，有G排＜G排′，水面的高度上升。但从（2）可以看出，此时G排′＞G，即系统末态。所受到的浮力大于系统本身的重力，这在投物入水的情况下是不可能发生的。因此，从船上把具有一定形状的物体投入水中，水面的高度只有不变或下降两种可能。 　　找出整个系统在现象的衍变过程中所遵循的物理规律，溯因的沟通是必要的，它有助于学生的认知结构对这一特殊解法的同化，由于系统初态的排水量即等于系统本身的重力，我们可从系统末态的浮沉状况入手，根据物体的浮沉条件和阿基米德定律，对方程（2）作如下的变通理解： 　　如果投入水中的物体处于上浮或悬浮状态，则不难理解，系统末态所受的浮力仍等于系统的重力，与初态比较，排水量不变，水面的高度没有变化（如投入水中的是木头或密度与水相同的物体）。 　　如果投入水中的物体沉底，由于池底的作用，系统末态所受的浮力小于系统的重力，与初态比较，末态的排水量减少，水面的高度下降（如投入水中的是石块、铁块等）。 　　以上的变通，深入到问题的本质，与学生认知结构中已有的观念建立了实质性的联系。实践证明，学生的认知结构在同化这一特殊解法的同时，也产生了顺化的效应，许多学生不必通过繁杂的计算，通过定性分析即可回答像“如果从船上向水中投入石块和木头，水面的高度如何变化？”这一类较为复杂的问题。 三、在联想中求流畅 　　这是运用特殊解法对不同类的问题进行兼容的过程。这里所说的“兼容”，不是方法的生搬硬套、按图索骁而是一种巧妙的“移植”。从心理学的观点看，凡有某一种联系的事物或知识，在信息源的刺激下，总有可能引起联想，从而架起由此及彼的桥梁。我们很自然地联想到，能否用整体法去解答另一类判断液面涨落的问题，即浮冰化水问题。显然，由于溶化后的水具有流动特性，无法形成一个具有一定形状的系统，对这类问题，特殊解法中的方程（2）已不能适用。联想到课文中推导液体内部压强公式时所采用的替代法，即把浮冰溶成的水想象成具有一定形状的与浮冰同质量的与水密度相同的“替代体”（实际上就是假设成有一定形状的水）。先根据这个“替代体”在液体中的浮沉情况，用整体法判断出液面的涨落（这只是一个暂态过程），然后恢复这个“替代体”的流动特性，则可判断出末态液面的升降情况。这种过程的等效，可使思维的通路由阻塞变为流畅，现通过实例加以说明。 　　例1，盛水的容器中浮着一块含铁丸的冰，当冰完全溶解后，容器的水位如何变化？ 　　仍把冰和铁丸整体作为研究系统。先把浮冰溶化的水想象成与冰同重与水同密度的替代体A，由于A与水的密度相同，所以在水中呈悬浮状态。铁丸B沉底，受到容器底部N的作用，系统在这一暂态所受的浮力小于系统的重力，与系统初态比，暂态排水量减少，暂态水位下降。由于A被假设成具有一定形状的水，且在水中呈悬浮状态，所以恢复A的流动特性后，末态水面高度仍与暂态一样，因此与初态比末态水位下降。

www.qingsong8.com 　　例2，盛盐水的容器中浮着一块冰，当冰完全溶解后，容器内的水位如何变化？ 　　仿例1的假设，由于替代体A的密度（即水的密度）小于盐水的密度，所以A浮在盐水面上。因初暂态系统所受的浮力相等，暂态排水量不变，因此，初暂态盐水的水位不变。然后，恢复A的流动特性。由于A露出液面部分的流动（如图2．3中斜线部分所示），与初态比，末态水位升高

　　其他的类似问题，可仿用上述的方法即可得出正确的结论。 　　可以看出。以上方法是在“一题多解”的基础上，通过“一题多变”达到“多题归一”“一题多用”的目的。“寻异”、“究因”、“联想”是以发散思维为主的思维阶段，而“求独特”、“求变通”、“求流畅”明确了思考的方向，是以收敛思维为主的思维阶段。整个思维过程是一个发散思维和收敛思维不断反复，不断组合、不断深化的过程，体现了创造性解决问题过程所具有的独特性、变通性、流畅性。 　　上述方法的实施过程，也是将具体的知识和方法，从特殊到一般的序化过程，它有利于学生创造性思维的形成。正如现代心理学研究所指出的：创造需要一种在内容上由特殊到一般的知识等级，即将专门的具体知识和方法，纳入更普遍更广泛的知识和方法中去，形成以主题为中心的从一般到特殊的等级结构。这种结构的知识有利于更有效地储存、提取、修饰，有利于更灵活地应用于创造活动。值得一提的是，培养创造性思维的方法不是唯一的，只要我们在平时的教学中注意鼓励并引导学生敢于发散，善于收敛，勇于突破，就能有所创新。尽管学生创新的或许是人们早已熟知的东西，但随着这种创造性思维量的不断增加，学生低层次的创造性思维必将向高层次跃迁。
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