關(guān)鍵詞：物理教學(xué)創(chuàng)新思維聯(lián)想

一、問(wèn)題的提出

學(xué)生創(chuàng)造性思維的能力通常包括各種基本能力：例如，敏銳的觀察力即深刻性、思維的流暢性、遇到問(wèn)題時(shí)隨機(jī)應(yīng)變的能力、對(duì)待問(wèn)題具有獨(dú)特新穎的理解能力和創(chuàng)造能力等。創(chuàng)新思維是人腦最高層次的心理機(jī)能，是多種能動(dòng)思維方式的優(yōu)化組合、綜合運(yùn)用和辯證統(tǒng)一，而聯(lián)想正是這種心理機(jī)能的重要體現(xiàn)。因此在中學(xué)物理課堂教學(xué)中對(duì)學(xué)生有策略的進(jìn)行創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)是十分重要的。同時(shí)，更需要教師在教學(xué)中對(duì)如何引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行多方位聯(lián)想做大膽的探索與實(shí)踐。

二、策略與實(shí)踐

1．從發(fā)散思維到輻合（聚合）思維聯(lián)想的策略

美國(guó)心理學(xué)家吉爾福特認(rèn)為：發(fā)散思維是從給定的信息中產(chǎn)生信息，其著重點(diǎn)是從同一的來(lái)源中產(chǎn)生各種各樣的為數(shù)不同的輸出，很可能會(huì)發(fā)生轉(zhuǎn)換作用；輻合思維則在于對(duì)一個(gè)問(wèn)題提出一個(gè)“正確”答案。在中學(xué)物理教學(xué)中，為了充分拓展學(xué)生的思路，讓學(xué)生利用已有知識(shí)，在解決問(wèn)題之前先進(jìn)行發(fā)散思維，從創(chuàng)設(shè)的問(wèn)題情景出發(fā)產(chǎn)生聯(lián)想，并使聯(lián)想多元化、多角度地延伸、拓展，然后提出多種解決問(wèn)題的方法，且力求新穎脫俗，在此基礎(chǔ)上再做認(rèn)真仔細(xì)挑選，去偽存真，去粗取精，從中尋求正確的解答辦法，最佳的新方案，最新的結(jié)論等，在定向思維中“聚焦”，實(shí)現(xiàn)從發(fā)散思維到輻合（聚合）思維聯(lián)想的策略。

例如，在研究物體熱脹冷縮現(xiàn)象及物體熱膨脹受阻時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的力的教學(xué)中，就著意培養(yǎng)學(xué)生從發(fā)散思維到輻合（聚合）思維的聯(lián)想能力。茲摘錄部分教學(xué)案例如下：

案例一：

教學(xué)步驟 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 教學(xué)目標(biāo) 之一 創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景：燒瓶中氣體有熱脹冷縮現(xiàn)象發(fā)生 觀察與探究：加熱或冷卻燒瓶，探究氣體溫度變化與體積變化的關(guān)系 知道氣體溫度變化與體積變化的關(guān)系 之二 創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景：演示液體的熱脹冷縮現(xiàn)象 學(xué)生將課間食用的袋裝牛奶浸入冷、熱水中探究液體溫度變化與體積變化的關(guān)系 知道液體溫度變化與體積變化的關(guān)系 之三 創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景：演示固體的熱脹冷縮現(xiàn)象 先于教師演示實(shí)驗(yàn)之前作猜想：固體有沒(méi)有熱脹冷縮現(xiàn)象 知道固體溫度變化與體積變化的關(guān)系 之四 教師點(diǎn)撥 學(xué)生由發(fā)散思維聯(lián)想到輻合（聚合）思維，尋找物體熱脹冷縮的一般規(guī)律及銅、鐵的熱膨脹大小不相同 知道一般物體熱脹冷縮的規(guī)律及氣體、液體、固體熱膨脹大小的區(qū)別

教學(xué)步驟

教師活動(dòng)

學(xué)生活動(dòng)

教學(xué)目標(biāo)

之一

創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景：燒瓶中氣體有熱脹冷縮現(xiàn)象發(fā)生

觀察與探究：加熱或冷卻燒瓶，探究氣體溫度變化與體積變化的關(guān)系

知道氣體溫度變化與體積變化的關(guān)系

之二

創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景：演示液體的熱脹冷縮現(xiàn)象

學(xué)生將課間食用的袋裝牛奶浸入冷、熱水中探究液體溫度變化與體積變化的關(guān)系

知道液體溫度變化與體積變化的關(guān)系

之三

創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景：演示固體的熱脹冷縮現(xiàn)象

先于教師演示實(shí)驗(yàn)之前作猜想：固體有沒(méi)有熱脹冷縮現(xiàn)象

知道固體溫度變化與體積變化的關(guān)系

之四

教師點(diǎn)撥

學(xué)生由發(fā)散思維聯(lián)想到輻合（聚合）思維，尋找物體熱脹冷縮的一般規(guī)律及銅、鐵的熱膨脹大小不相同

知道一般物體熱脹冷縮的規(guī)律及氣體、液體、固體熱膨脹大小的區(qū)別

案例二：

教學(xué)步驟 教師活動(dòng) 學(xué)生活動(dòng) 教學(xué)目標(biāo) 之一 創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景：裝滿開水的熱水瓶塞子不會(huì)跳出來(lái)，倒掉一部分熱水后把瓶塞蓋上過(guò)一會(huì)兒瓶塞跳出來(lái) 分析、探究：瓶塞為什么跳出來(lái) 聯(lián)想：氣球在高溫下脹破、夏天自行車輪胎脹破等現(xiàn)象 知道氣體熱膨脹受阻產(chǎn)生很大的力 之二 引導(dǎo)學(xué)生討論 發(fā)散思維猜想：液體熱膨脹受阻會(huì)不會(huì)產(chǎn)生很大的力？ 學(xué)生小組討論并舉例說(shuō)明 知道液體熱膨脹受阻會(huì)產(chǎn)生很大的力 之三 創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，驗(yàn)證學(xué)生猜想：固體熱膨脹受阻會(huì)產(chǎn)生很大的力 先于教師演示實(shí)驗(yàn)之前思考：固體熱膨脹受阻會(huì)不會(huì)產(chǎn)生很大的力并大膽猜想 知道固體熱膨脹受阻會(huì)產(chǎn)生很大的力 之四 引導(dǎo)學(xué)生作輻合（聚合）思維 學(xué)生由發(fā)散思維聯(lián)想到輻合（聚合）思維得出結(jié)論 知道氣體、液體、固體熱膨脹受阻都會(huì)產(chǎn)生很大的力

教學(xué)步驟

教師活動(dòng)

學(xué)生活動(dòng)

教學(xué)目標(biāo)

之一

創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景：裝滿開水的熱水瓶塞子不會(huì)跳出來(lái)，倒掉一部分熱水后把瓶塞蓋上過(guò)一會(huì)兒瓶塞跳出來(lái)

分析、探究：瓶塞為什么跳出來(lái)

聯(lián)想：氣球在高溫下脹破、夏天自行車輪胎脹破等現(xiàn)象

知道氣體熱膨脹受阻產(chǎn)生很大的力

之二

引導(dǎo)學(xué)生討論

發(fā)散思維猜想：液體熱膨脹受阻會(huì)不會(huì)產(chǎn)生很大的力？

學(xué)生小組討論并舉例說(shuō)明

知道液體熱膨脹受阻會(huì)產(chǎn)生很大的力

之三

創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情景，驗(yàn)證學(xué)生猜想：固體熱膨脹受阻會(huì)產(chǎn)生很大的力

先于教師演示實(shí)驗(yàn)之前思考：固體熱膨脹受阻會(huì)不會(huì)產(chǎn)生很大的力并大膽猜想

知道固體熱膨脹受阻會(huì)產(chǎn)生很大的力

之四

引導(dǎo)學(xué)生作輻合（聚合）思維

學(xué)生由發(fā)散思維聯(lián)想到輻合（聚合）思維得出結(jié)論

知道氣體、液體、固體熱膨脹受阻都會(huì)產(chǎn)生很大的力

在研究物體熱脹冷縮現(xiàn)象時(shí)，發(fā)散思維：氣體有熱脹冷縮現(xiàn)象，液體有熱脹冷縮現(xiàn)象，固體也有熱脹冷縮現(xiàn)象；聚合思維：一般物體均有熱脹冷縮的現(xiàn)象。又如發(fā)散思維：氣體熱膨脹受阻時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的力（如氣球脹破、自行車輪胎脹破等），液體熱膨脹受阻時(shí)會(huì)不會(huì)產(chǎn)生很大的力？固體熱膨脹受阻時(shí)會(huì)不會(huì)產(chǎn)生很大的力？聚合思維：氣體、液體、固體熱膨脹受阻時(shí)都會(huì)產(chǎn)生很大的力。

因此在研究物理問(wèn)題過(guò)程中，運(yùn)用問(wèn)題轉(zhuǎn)換策略時(shí)，由面臨的問(wèn)題甲而聯(lián)想到跟它相類似的問(wèn)題乙、丙等，屬于發(fā)散思維；而如果將問(wèn)題甲和問(wèn)題乙、丙等溝通聯(lián)系，歸納為一類問(wèn)題，將它們納入統(tǒng)一的“框架”之中，則屬于聚合思維。很顯然教師在教學(xué)過(guò)程中注重從發(fā)散思維到輻合（聚合）思維聯(lián)想的策略時(shí)，課堂教學(xué)以學(xué)生為中心，學(xué)生的主體性得到充分的體現(xiàn)，學(xué)生在探究中觀察能力、分析能力、推理能力、發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力等都得到良好的培養(yǎng)。

2．由順向思維到逆向思維聯(lián)想的策略

從探究物理現(xiàn)象本質(zhì)過(guò)程中思維的方向來(lái)看，人的思維其實(shí)具有順向思維和逆向思維兩種方式。順向思維是按照物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系、變化關(guān)系、聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)用順推法，層層剝落，逐層推理探究，順序漸進(jìn)，找出事物的本質(zhì)或內(nèi)在聯(lián)系，它是一種人們普遍使用的習(xí)慣性思維方式，缺點(diǎn)易使人形成思維定勢(shì)，束縛思維。逆向思維是從總結(jié)開始層層逆推，由果究因。在中學(xué)物理教學(xué)中應(yīng)運(yùn)用由順向思維到逆向思維聯(lián)想的策略引導(dǎo)學(xué)生由順向思維聯(lián)想到逆向思維，跳出思維定勢(shì)，在逆向思索中提高思維的層次。

例如：1820年丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的結(jié)論，利用逆向思維的方法就應(yīng)該提出磁場(chǎng)能否產(chǎn)生電流的問(wèn)題。眾所周知，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題比解決問(wèn)題更重要，以后英國(guó)物理學(xué)家法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，為現(xiàn)代社會(huì)電能的大規(guī)模生產(chǎn)與應(yīng)用奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)。又如應(yīng)用牛頓第二定律研究解決有關(guān)力和運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題時(shí)，概括起來(lái)主要可以分為兩種基本類型：

顯然這兩種基本類型的問(wèn)題是可以互為逆向思維的。

順向思維和逆向思維都是邏輯思維的兩種形式，而且逆向思維比順向思維的層次更高，在教學(xué)實(shí)踐中應(yīng)常常刻意培養(yǎng)學(xué)生由順向思維到逆向思維聯(lián)想能力以提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。請(qǐng)看以下課堂教學(xué)實(shí)踐中經(jīng)常被采用的部分案例：

問(wèn)題情景 學(xué)生思維活動(dòng) 順向思維 逆向思維 1．物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)在相鄰相等的時(shí)間內(nèi)位移增量相等 物體在相鄰相等的時(shí)間內(nèi)位移增量相等則作勻加速直線運(yùn)動(dòng) 2．物體受到外力作用與所處狀態(tài)的關(guān)系 物體受到合外力為零(F合=0)時(shí)物體一定處于平衡狀態(tài)(a=0) 處于平衡狀態(tài)(a=0)時(shí)物體受到的合外力一定為零(F合=0) 3．物體的機(jī)械能守恒問(wèn)題 物體只受重力做功時(shí)物體的高度降低，則物體的動(dòng)能增大 物體只受重力做功時(shí)物體的動(dòng)能增大則物體的高度降低 4．人乘電梯運(yùn)動(dòng) 如果電梯做加速上升或減速下降運(yùn)動(dòng)，則發(fā)生超重現(xiàn)象 如果發(fā)生超重現(xiàn)象則電梯做加速上升或減速下降運(yùn)動(dòng) 5．小磁針在直導(dǎo)線或螺線管周圍發(fā)生偏轉(zhuǎn)問(wèn)題 放在通電直導(dǎo)線或螺線管周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn) 小磁針在直導(dǎo)線或螺線管周圍發(fā)生偏轉(zhuǎn)則直導(dǎo)線或螺線管中一定有電流通過(guò) 6．電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 正電荷受到電場(chǎng)力做功電勢(shì)能減少，電荷由電勢(shì)高點(diǎn)向電勢(shì)低點(diǎn)運(yùn)動(dòng) 電荷由電勢(shì)高點(diǎn)向電勢(shì)低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，正電荷一定受到電場(chǎng)力做功電勢(shì)能減少

問(wèn)題情景

學(xué)生思維活動(dòng)

順向思維

逆向思維

1．物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)在相鄰相等的時(shí)間內(nèi)位移增量相等

物體在相鄰相等的時(shí)間內(nèi)位移增量相等則作勻加速直線運(yùn)動(dòng)

2．物體受到外力作用與所處狀態(tài)的關(guān)系

物體受到合外力為零(F合=0)時(shí)物體一定處于平衡狀態(tài)(a=0)

處于平衡狀態(tài)(a=0)時(shí)物體受到的合外力一定為零(F合=0)

3．物體的機(jī)械能守恒問(wèn)題

物體只受重力做功時(shí)物體的高度降低，則物體的動(dòng)能增大

物體只受重力做功時(shí)物體的動(dòng)能增大則物體的高度降低

4．人乘電梯運(yùn)動(dòng)

如果電梯做加速上升或減速下降運(yùn)動(dòng)，則發(fā)生超重現(xiàn)象

如果發(fā)生超重現(xiàn)象則電梯做加速上升或減速下降運(yùn)動(dòng)

5．小磁針在直導(dǎo)線或螺線管周圍發(fā)生偏轉(zhuǎn)問(wèn)題

放在通電直導(dǎo)線或螺線管周圍的小磁針發(fā)生偏轉(zhuǎn)

小磁針在直導(dǎo)線或螺線管周圍發(fā)生偏轉(zhuǎn)則直導(dǎo)線或螺線管中一定有電流通過(guò)

6．電荷在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)問(wèn)題

正電荷受到電場(chǎng)力做功電勢(shì)能減少，電荷由電勢(shì)高點(diǎn)向電勢(shì)低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)

電荷由電勢(shì)高點(diǎn)向電勢(shì)低點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，正電荷一定受到電場(chǎng)力做功電勢(shì)能減少

可見學(xué)生在具備了扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本能力以后，都能順利地進(jìn)行由順向思維到逆向思維兩者間的聯(lián)想切換；而且，善于順向思維和逆向思維切換并經(jīng)常進(jìn)行這種雙向切換思維的學(xué)生，對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)理解就會(huì)更加透徹，解決實(shí)際問(wèn)題會(huì)更靈活、自如，處理問(wèn)題能力也會(huì)獲得較快的提高，其思維層次的提高是不言而喻的。

3．從橫向思維向縱向思維聯(lián)想的策略

心理學(xué)研究揭示：人的思維品質(zhì)包括思維的深刻性、思維的靈活性、思維的流暢性、思維的獨(dú)立性和思維的創(chuàng)造性等。中學(xué)物理教學(xué)中要著意提高學(xué)生思維的品質(zhì)，從而培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的能力。依據(jù)思維的角度不同，思維又可以劃分為橫向思維和縱向思維，它們均屬于比較思維。橫向思維是一種同時(shí)性比較形式，它以擴(kuò)散的方式尋求解決問(wèn)題的思路；而縱向思維是一種歷時(shí)性的比較思維形式，它運(yùn)用已知條件，通過(guò)比較換元，層層遞進(jìn)，由表及里，深入事物內(nèi)在本質(zhì)。可以說(shuō)橫向思維是“廣”度的，而縱向思維是“深”度的。中學(xué)物理教學(xué)中應(yīng)該充分運(yùn)用由橫向思維到縱向思維聯(lián)想的策略。

例如：對(duì)于物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題的研究，可以由、及a<0、a＝0、a>0等來(lái)橫向思維，然后再對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)及物體豎直上拋運(yùn)動(dòng)的各過(guò)程等做縱向思維進(jìn)行深入思考研究；又如，橫向思維：勻速圓周運(yùn)動(dòng)、彈簧振子、單擺等都是周期運(yùn)動(dòng)，而縱向思維：勻速圓周運(yùn)動(dòng)、彈簧振子、單擺的運(yùn)動(dòng)各有不同的產(chǎn)生原因和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)等。顯然，物理教學(xué)中經(jīng)常引導(dǎo)學(xué)生由橫向思維聯(lián)想到縱向思維，可以在開拓學(xué)生思維空間的同時(shí)，促進(jìn)思維向深刻性、靈活性、獨(dú)立性、創(chuàng)造性等方向發(fā)展，進(jìn)而有效地提高學(xué)生的思維品質(zhì)。

4．類比聯(lián)想的策略

類比聯(lián)想是根據(jù)兩個(gè)（或兩類）不同對(duì)象之間在某些屬性上的相同或相似，將其中一個(gè)（或類）對(duì)象的特殊屬性遷移到另一個(gè)（或類）對(duì)象上去，從而作出可能判斷的邏輯推理方法。其中的相同性或相似性可能是表面的、次要的、偶然的，也可能是主要的、本質(zhì)的、必然的。例如：牛頓把月亮與蘋果類比，發(fā)現(xiàn)了萬(wàn)有引力；法拉第用拉長(zhǎng)的橡皮類比聯(lián)想兩個(gè)磁極間的吸引力創(chuàng)立了場(chǎng)的概念等。

在中學(xué)物理教學(xué)類比聯(lián)想策略中常用的類比聯(lián)想有等效類比、因果類比等。例如：重力場(chǎng)中質(zhì)點(diǎn)的重力勢(shì)能和靜電場(chǎng)中電荷的電勢(shì)能的類比聯(lián)想、帶電體周圍電場(chǎng)線分布與磁體周圍磁感線分布的類比聯(lián)想、電壓與水壓的類比聯(lián)想、與和的類比聯(lián)想以及與和的類比聯(lián)想、和的聯(lián)想、電梯加速上升和神舟六號(hào)發(fā)射升空時(shí)的類比聯(lián)想等。通過(guò)類比聯(lián)想，學(xué)生可以運(yùn)用所學(xué)知識(shí)中具有類比的特點(diǎn)，把握知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，促進(jìn)思維的正遷移的發(fā)生、發(fā)展。所以，類比聯(lián)想不僅是學(xué)生深入理解知識(shí)、建立新概念、探究未知領(lǐng)域的重要思維方法，也是教師深入淺出講授教學(xué)內(nèi)容的重要教學(xué)技巧、手段，教師應(yīng)善于運(yùn)用類比聯(lián)想，引導(dǎo)學(xué)生從已知過(guò)渡到解決未知、從淺顯過(guò)渡到解決深?yuàn)W的、從明顯的過(guò)渡到解決隱晦的，甚至能將完全孤立的兩類事物聯(lián)系起來(lái)，實(shí)現(xiàn)信息轉(zhuǎn)移，從而發(fā)現(xiàn)新的知識(shí)。

三、反思

聯(lián)想是回憶舊知識(shí)、發(fā)現(xiàn)新知識(shí)的重要途徑，是學(xué)生探究問(wèn)題、解決問(wèn)題過(guò)程中不可缺少的重要心理活動(dòng)，通過(guò)聯(lián)想新知識(shí)得到內(nèi)化。在物理教學(xué)實(shí)踐中各種聯(lián)想思維活動(dòng)有時(shí)候往往是交織在一起發(fā)生、相互滲透、互為補(bǔ)充的。研究表明：凡是經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期聯(lián)想能力培養(yǎng)的學(xué)生，其思維品質(zhì)都比較高，創(chuàng)新思維能力也比較強(qiáng)，因此聯(lián)想是創(chuàng)造型人才必須具備的重要因素。近年來(lái)課程改革倡導(dǎo)以學(xué)生的發(fā)展為本，課堂教學(xué)以學(xué)生為中心，注重學(xué)生對(duì)問(wèn)題的探究過(guò)程和對(duì)學(xué)習(xí)的體驗(yàn)，聯(lián)想能力培養(yǎng)的教學(xué)策略正符合課程改革的理念。高中物理新教材的編寫已將學(xué)生聯(lián)想能力的培養(yǎng)放在十分重要的位置，這必將引導(dǎo)廣大教師在中學(xué)物理教學(xué)中注重實(shí)施聯(lián)想能力培養(yǎng)的教學(xué)策略，從而整體提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，為國(guó)家培養(yǎng)高水平創(chuàng)新人才作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

參考資料：

[1]《堅(jiān)持走中國(guó)特色自主創(chuàng)新道路，為建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家而努力奮斗》 胡錦濤

[2]《創(chuàng)造性思維與教學(xué)》陳龍安著

[3]《創(chuàng)造心理學(xué)入門》楊仲明著

[4]《研究性學(xué)習(xí)的理論與實(shí)踐》王升主編

[5]《物理教育心理學(xué)》喬際平 邢紅軍著