物理创新思维能力的类型及培养,本文主要内容关键词为:思维能力论文,物理论文,类型论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
一、发散创新思维能力
1.横向发散:将对象从横的方面,依照其各相关的特点或性质进行展开的思考。
①材料展开:以某个事物为“材料”作展开点,设想它的多种用途。如弹簧秤除了测重力外,还有哪些用途?
②目的展开:以某种目的为展开点,设想出达到该目的各种可能性。如说出多种降温或取暖的方法。
③方法展开:以人们解决问题的某种方法为展开点,设想出利用该种方法的各种可能性。如尽可能多的写出用“摩擦”的方法做成哪些事或解决哪些问题。
2.纵向发散:将对象从纵的方向思考,设想、推断出下一步发展趋向。讲热机时,让学生了解从“蒸汽机→内燃机→火箭”等的纵向发展过程,使学生能纵观历史,立足现在,展望事物的未来。
3.逆向发散:即从对立的、完全相反的角度去思考问题的方法。如法拉第由“电生磁”做逆向思考而发现了“磁生电”。绝缘体能变成导体,导体能否变成绝缘体?
4.侧向发散:从侧面某个角度,采用易被人忽视的方法来思考问题。早期的圆珠笔写到一大半时就开始漏油,很多人就从寻找耐磨的材料做圆珠入手来解决,结果都大失所望。日本一位年轻人则另辟蹊径,把圆珠笔管缩短一部分,使圆珠在磨损之前油已用完,使问题得到完满解决。
5.分合发散:将对象的有关部分,从思想上把它们分离或合并,从而找到一种新的方法。如何用天平测一张邮票的质量? 必须先测出100或者200张的质量,然后才计算出一张的质量。
6.颠倒发散:将对象的整体、部分或有关性能颠倒过来思考。有上下、左右、前后、大小、动静、是否、内外、长短等颠倒。如诸葛亮的“空城记”就是“有无颠倒”。电影中的慢镜头就是“快拍而慢放”的快慢颠倒的结果。
7.质疑发散:不迷信书本和权威,不受传统观念束缚,大胆地、批判地提出自己的看法。如哥白尼对地心说的质疑和批判,伽利略对亚里士多德落体说的质疑和批判。
二、想象创新思维能力
1.原型想象:利用某种熟悉的、类似的事物作原型,经启发而找到解决问题的方法。牛顿由苹果落地而想到万有引力。瓦特从水蒸汽冲开壶盖中受到启发而发明了蒸汽机。
2.类比想象:根据两个对象某些属性的相同或相似,从而推出它们在另外某些属性上也相同或相似。
①直接类比:将对象直接比较相类似的事物。“电压”是初中生感到最抽象最难理解的概念,讲解时,可用水流类比电流,用水压类比电压,用水流做功类比电流做功……,这样就比较容易接受。
②拟人类比:使自己与思考对象的某种要素认同、一致,自我进入问题的角色并体验,产生共鸣,从而找到解决问题的方法。如阿基米德正是从自己跳到澡盆中洗澡时悟出了测王冠真假的方法,从而发现了阿基米德原理。
③象征类比:借助于事物形象和象征符号来比喻问题,从而间接反映事物本质的方法。如对密度、比热、燃烧值、电阻的公式:ρ=m/V、C=Q/m△t、q=Q/m、R=U/I进行类比分析,能加深对这些易错概念的理解。
3.虚拟想象:就是虚设一个与真实情况相反的条件,由此想象出一系列荒谬的结果,从而反面证实并强化真实的事实或结论。如向学生提出假如生活中没有摩擦和惯性会怎样?
三、联想创新思维能力
1.相似联想:指在性质上或形式上相似的事物之间所形成的联想。功率的概念和物理意义学生不易理解,可联想速度的概念和物理意义来比较。讲述柴油机的构造和工作原理时,可联想汽油机的构造和工作原理来比较。
2.接近联想:指在时间上和空间上相互接近的事物之间形成的联想。把相近的概念放在一起进行联想、分析、比较,能区别它们的异同,弄清它们的本质。如:温度、内能和热量;蒸发和沸腾;质量和重力。
3.对比联想(相反联想):指具有相反特征的事物或相互对立的事物之间形成的联想。如列表比较凸透镜和凹透镜的符号、对光的作用、光路作图和成像应用等,就会形成鲜明的对比,能加深理解和记忆。
4.因果联想:从某一事物出现某种现象,从而联想到它们之间的因果关系。如尽可能多的写出造成保险丝熔断的原因。
5.强制联想:把乍看起来无关联的事物强制地揉合在一起,可能会有新的发现。如用平面镜、凸透镜、灯、水、烧杯、电路可有哪些组合?
6.希望点联想:就是把对某个事物的美好要求通过联想列举出来,然后加以设计和论证,就会有所发明和创新。如怎样的温度计、压强计、验电器、电话才理想,尽可能多的写出你的愿望。
7.缺点联想:对某个事物存在的缺点产生的联想。列出缺点后加以克服,也会有所发明和创新。如尽可能多的列出量筒、天平、电流表或电压表等仪器的缺点,并找出解决的方法。
四、矛盾创新思维能力
认识事物要从矛盾的两个方面来分析,即要用全面的观点看问题,否则会犯片面性错误。如对热机既要认识到它带来了现代工业文明(有利的一面),也要知道它同时给环境造成了污染(有害的一面)。电热既可以加热、驱潮,也可以产生火灾、使元件老化、要设法利用有利的一面,尽量减少有害的一面。
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