A. 什么是创造性思维方法
1、具有开创意义的思维方法,开拓人类认识新领域、开创人类认识新成果内,如发明新技术、形成新观念、创造容新理论等这样一些探索未知领域的认识过程的思维方法。从更广泛的含义上理解,则指不仅作出了完整的新发现和新发明,而且尽管未取得最后发现和发明、但在思考方法的技巧上、在某些局部的结论和见解上具有新奇独到之处的思维方法...
B. 什么是创造性思维
什么是创造性思维?所谓创造性思维,是指对事物间的联系进行前所未有的思考。创造性思维是人们创造性地解决问题与发明创造过程中的一种思维方法,是一切具有崭新内容的思维形式的总和。创造性思维的特点是创新,凡是能创造新形象或新事物的思维,都是创造性思维。通俗地讲,凡是不盲从,不轻信,敢于打破陈规旧俗,敢于探索客观事物的发展规律,有创新意识和创新精神的思维,都是创造性思维。科学家的新发现,科技人员的革新和发明,文学艺术家的创作,社会改革家的新设想、新计划,普通劳动者的创造性劳动,都是创造性思维的具体体现。
创造性思维起因于对困难的克服,或对新问题的探求渴望。它是人们在实践过程中,高度发挥主观能动性和调动思维积极性的集中表现。现象,是创造性思维的重要表现形式。为要从大量感性材料中把握事物的内在联系,就需要运用想像力,去设想、构造事物内部的机理和结构联系的图景。灵感,被认为是创造性思维的另一种表现形式。灵感是大脑的机能,是人对客观现实的反映,是创造性思维过程中的认识、飞跃的心理现象,是长期积累、艰苦探索在创造性思维中作出积极努力的一种必然性和偶然性的统一。
总之,创造性思维是一种理性现象,是科学发现、技术发明的必要条件。
C. 创造性思维的几种训练方法
一、民主和谐的课堂氛围是培养学生创造性思维的前提保证
⒈ 在课堂教学中要努力营造宽松、和谐、民主、合作的学习氛围。
事实上,教学活动不仅仅是教师教、学生学的过程,它同时也是师生情感交流的过程。只有师生情感沟通,真正把学生看作学习的主人,实现教学民主,学生才会有参与意识,敢于质疑,主动探索,从而使才智和个性得到充分的展现和发挥。心理学研究表明,有创新意识的儿童,大多感情强烈,思维活跃,想象丰富,独立思考,勤学好问,不依赖、不盲从,不怕困难。所以在培养学生的创新意识的过程中,教师要有意识地为他们创设宽松和谐的环境,提供“表现”的机会和舞台。
2.激发学习兴趣,强化思维训练,培养创新思维。
除良好的师生关系外,学生对所学课程的兴趣也是进行有效教学活动的前提。有创造力的人并不一定是学习成绩出众的人,他们往往有一定独立的态度和自己的兴趣,在于他们对待世界万物的动力、兴趣和态度等个性的特征。所以数学教学中,为激发学生的学习兴趣,除平时关心、信任和爱护学生外,教师还要用人格力量去影响学生。包括学习目的性在内的精神追求,渊博的知识、姻熟的教学艺术,去揭示数学知识本身的无穷奥秘和展示数学知识内部那种紧密而和谐美妙的联系,让学生的思维经常处于活跃状态,求知欲不断得到满足,从而增强数学学习的兴趣。
学习兴趣与思维创新是密切相连的。在教学过程中,还可以适当穿插一些典故或趣题,比如:德国心理学家费西纳的心理测试、小高斯10岁时巧算“1+2+3+…+99+100”、“用16根同样的小棒能摆出多少种长方形”等等。把学生的好奇心和注意力引导到数学学习上来,激发他们探索数学的兴趣,使他们学会分析思考和创造性思维。
二、组织引导学生主动探索是培养学生创造性思维的主要途径
培养学生的创造性思维必须要大胆地进行课堂教学改革,摒弃陈旧的教学模式,改变学生学习方式,转变教学策略。以学习者为中心,注重学生独立思考、主动探究和合作交流,从根本上促进学生思维的发展。
在课堂教学中,教师不能满足于自己讲,学生听,不能过分严肃,过多地批评。因为这样做使学生思想紧张、心理压抑、思路不畅,不仅不利于培养学生的创新意识,相反会引起学生畏惧数学,厌倦学习。
⒈ 引发学生产生问题,促进学生思考。
学贵有疑,学生总是充满好奇和疑问的。他们走进教室的时候,带着满脑子的问题,教师在回答他们问题的过程中,要有意通过情境、故事、疑问和破绽等激发学生更多的问题。教师对学生的质疑要认真对待,态度要和蔼,对于提出的问题,无论多么肤浅或异想天开,都不要动辄训斥,以免挫伤其积极性,而要沙里淘金,发现他们思维的闪光点,给予及时鼓励和表扬,增强学生提问的信心和学习的积极性,激发学生不断提出新问题,使学生带着问题走进教室,带着更多的问题走出教室,从而促进学生创新性思维的发展。
⒉ 组织学生主动探究,实施再创造性学习。
建构主义认为,人的认识是通过自己的经验主动建构的,教学一定在学生的原有的生活经验、知识水平和思维水平之上进行。学生进行的学习活动是一种再创造性的学习,而不是再复制一遍知识。数学教育家费赖登塔尔也反复强调,学习数学唯一正确的方法是实施再创造,因此,在教学中,教师一定要注意充分尊重学生的主体地位,留给学生充足的时间和空间,通过主动探索、与同伴合作交流等方式获取知识,促进思维,尤其是对学生的奇思妙想或与众不同都给予正确的引导和鼓励,使学生的思维更具有深刻性,以培养他们的创造性思维。例如,“三角形内角和等于180度”一课,首先,学生用猜、剪、拼、量和算等方法得出结论,这一过程是学生以与前人的推理验证相同的方式在进行学习,已经是在进行一种“再创造性的学习”了,但此时,教师并不满足于此,提出了“通过三角形内角和,你还能联想到什么”?于是,学生又一次进入了紧张的思维活跃状态,他们通过交流与合作,逐一地发现了四边形、五边形的内角和,进而学生讨论总结出了 n边形的内角和:n个180中减去360,或(n一2)×180这一正确结论。在这里,最重要的并不是学生掌握了多边形内角和的结论,而是学生思考问题的方法和他们的创新精神。
再如,教学“乘法的初步认识”,学生在认识了乘法的意义之后,教师不失时机地出示了这样一道题目:6+6+6+6+4=?学生的反应是情绪化的,快嘴的学生已经在嚷嚷“不能写出乘法算式”了。在这个变异的时候,教师指导学生多动脑,使学生思维从“山重水复疑无路”转而成“柳暗花明又一村”,把学生思维引向深入。结果孩子们得出的答案是:6×4+4(一般思维)、7×4(4个7创新思维)、4×7(7个4创新思维)6×5-2(创新思维)。“7+4+5+2+3+6这个算式能改写乘法吗?”学生不再急于脱口而出,但片刻就写出了9+9+9和9×3。由此可见,学生不仅认识了乘法的意义,而且得到了深化
D. 常用的创新思维思维方式有哪些
1、发散思维
(1)概念
发散思维是指大脑在思维时呈现的一种扩散状态的思维模式,比较常见,它表现为思维视野广阔,思维呈现出多维发散状。
发散思维又称辐射思维、放射思维、扩散思维或求异思维。
(2)特性
A流畅性
就是观念的自由发挥。指在尽可能短的时间内生成并表达出尽可能多的思维观念以及较快地适应、消化新的思想概念。机智与流畅性密切相关。
流畅性反映的是发散思维的速度和数量特征。
B变通性
就是克服人们头脑中某种自己设置的僵化的思维框架,按照某一新的方向来思索问题的过程。
变通性需要借助横向类比、跨域转化、触类旁通,使发散思维沿着不同的方面和方向扩散,表现出极其丰富的多样性和多面性。
C独特性
指人们在发散思维中做出不同寻常的异于他人的新奇反应的能力。独特性是发散思维的最高目标。
D多感官性
发散性思维不仅运用视觉思维和听觉思维,而且也充分利用其他感官接收信息并进行加工。发散思维还与情感有密切关系。如果思维者能够想办法激发兴趣,产生激情,把信息情绪化,赋予信息以感情色彩,会提高发散思维的速度与效果。
2、逆向思维
(1)概念
逆向思维是一种比较特殊的思维方式,它的思维取向总是与常人的思维取向相反,比如人弃我取,人进我退,人动我静,人刚我柔等等。这个世界上不存在绝对的逆向思维模式,当一种公认的逆向思维模式被大多数人掌握并应用时,它也就变成了正向思维模式。
逆向思维并不是主张人们在思考时违逆常规,不受限制地胡思乱想,而是训练一种小概率思维模式,即在思维活动中关注小概率可能性的思维。
逆向思维是发现问题、分析问题和解决问题的重要手段,有助于克服思维定势的局限性,是决策思维的重要方式。
(2)特性
A反向性
反向性是逆向思维的重要特点,也是逆向思维的出发点,逆向思维离开了它也就不存在。
B异常性
逆向思维总是采取特殊的方式来解决问题,这是它的异常性。
C“悖论”
反向性和异常性的存在,使得逆向思维在实践中常给人“悖论”的特性。牛顿的物理学、相对论和量子力学,其中就包含了对立物共存和互相作用的逆向思维观念。
(3)类别
A反向思维
通常对普遍接受的信念或做法进行质疑,然后察看它的反面是什么。如果对立面是有道理的,那么就朝对立面方向进行。
E. 什么是创造性思维
创造性思维就是指发散性思维,这种思维方式,遇到问题时,能从多角度、多侧专面、多层次、多结构去思考属,去寻找答案,既不受现有知识的限制,也不受传统方法的束缚。其思维路线是开放性、扩散性的。它解决问题的方法更不是单一的,而是在多种方案、多种途径中去探索、选择。创造性思维具有广阔性,深刻性、独特性、批判性、敏捷性和灵活性等特点。
创造性思维是创新人才的智力结构的核心,是社会乃至个人都不可或缺的要素。创造性思维是人类独有的高级心理活动过程,人类所创造的成果,就是创造性思维的外化与物化。创造性思维是在一般思维基础上发展
起来的,是人类思维的最高形式,是以新的方式解决问题的思维活动。
F. 六种常见的创新思维模式有哪些
1、逆向思维
逆向思维是相对于顺向思维而言的,他是从相反的角版度思考产品开发,把市权场最终目标和为产品研究的出发点,沿着为实现未来而思考现在,为到达终点而把握起点的思路。
2、心理思维
抓住人们的心理追求去开发创造新产品,往往可以收到妙不可言的市场效果。
3、跟踪思维
通过对社会消费迹象进行跟踪调查之后,进行综合、分析和思考,从中发现未来产品的开发创新。
4、替代思维
一种产品在消费实践中已证明是过时落后的,人们希望有新的更好的东西替代之。而一旦有了优于或完全不同于这种产品的另一种新产品问世,市场销路往往会出人意料地好,经济效益也会出人意料地高。
5、物极思维
有一种现象:一只足球掸撞到墙上,因受反作用力的影响而猛然回头,顺着原方向,返回到一定的距离处,受反作用力越大,返回距离就越远。物理学家称此为物极原理”。
6、发散思维
就是从某一研究和思考对象出发,充分展开想象的翅膀,从一点联想到多点,在对比联想、接近联想和相似联想的广阔领域分别涉猎,从而形成产品的扇形开发格局,产生由此及彼的多项创新成果。
G. 创造性思维包括哪些思维
创造性思维就是指发散性思维,这种思维方式,遇到问题时,能从多角度、多侧面、多层次、多结构去思考,去寻找答案,既不受现有知识的限制,也不受传统方法的束缚。
2、其思维路线是开放性、扩散性的。它解决问题的方法更不是单一的,而是在多种方案、多种途径中去探索、选择。
3、创造性思维具有广阔性,深刻性、独特性、批判性、敏捷性和灵活性等特点。
特征:
1、创造性思维具有新颖性,它贵在创新,或者在思路的选择上、或者在思考的技巧上、或者在思维的结论上,具有着前无古人的独到之处,在前人、常人的基础上有新的见解、新的发现、新的突破,从而具有一定范围内的首创性、开拓性。
2、创造性思维具有极大的灵活性。它无现成的思维方法、程序可循,人可以自由地海阔天空地发挥想象力。
3、创造性思维具有艺术性和非拟化的特点,它的对象多属"自在之物",而不是"为我之物",创造性思维的结果存在着两种可能性。
4、创造性思维具有着十分重要的作用和意义。首先,创造性思维可以不断增加人类知识的总量;其次,创造性思维可以不断提高人类的认识能力;再次,创造性思维可以为实践活动开辟新的局面。
1、创造性思维是创新人才的智力结构的核心,是社会乃至个人都不可或缺的要素。
2、创造性思维是人类独有的高级心理活动过程,人类所创造的成果,就是创造性思维的外化与物化。
3、创造性思维是在一般思维基础上发展创造性思维起来的,是人类思维的最高形式,是以新的方式解决问题的思维活动。
4、创造性思维强调开拓性和突破性,在解决问题时带有鲜明的主动性,这种思维与创造活动联系在一起,体现着新颖性和独特性的社会价值。
5、创造性思维的特性主要包括:思维的求实性:善于发现社会的需求,发现人们在理想与现实之间的差距。从满足社会的需求出发,拓展思维的空间
H. 抽象思维、创造性思维
什么叫形象思维?简单地说,“形象思维是依靠形象材料的意识领会得到理解的思维。”从信息加工角度说,可以理解为主体运用表象、直感、想象等形式,对研究对象的有关形象信息,以及贮存在大脑里的形象信息进行加工(分析、比较、整合、转化等),从而从形象上认识和把握研究对象的本质和规律。
形象思维与抽象(逻辑)思维是两种基本的思维形态,过去人们曾把它们分别划归为不同的类别,认为“……科学家用概念来思考,而艺术家则用形象来思考。”这是一种误解。其实,形象思维并不仅仅属于艺术家,它也是科学家进行科学发现和创造的一种重要的思维形式。例如,物理学中所有的形象模型,像电力线、磁力线、原子结构的汤姆生枣糕模型或卢瑟福小太阳系模型,都是物理学家抽象思维和形象思维结合的产物。爱因斯坦是一个具有极其深刻的逻辑思维能力的大师,但他却反对把逻辑方法视为唯一的科学方法,他十分善于发挥形象思维的自由创造力,他所构思的种种理想化实验就是运用形象思维的典型范例。这些理想化实验并不是对具体的事例运用抽象化的方法,舍弃现象,抽取本质,而是运用形象思维的方法,将表现一般、本质的现象加以保留,并使之得到集中和强化。例如,爱因斯坦著名的广义相对论的创立实际上就是起源于一个自由的想象。一天,爱因斯坦正坐在伯尔尼专利局的椅子上,突然想到,如果一个人自由下落,他是会感觉不到他的体重的。爱因斯坦说,这个简单的理想实验“对我影响至深,竟把我引向引力理论”。
形象思维的基本特点是:
(一)形象性
形象性是形象思维最基本的特点。形象思维所反映的对象是事物的形象,思维形式是意象、直感、想象等形象性的观念,其表达的工具和手段是能为感官所感知的图形、图象、图式和形象性的符号。形象思维的形象性使它具有生动性、直观性和整体性的优点。
(二)非逻辑性
形象思维不像抽象(逻辑)思维那样,对信息的加工一步一步、首尾相接地、线性地进行,而是可以调用许多形象性材料,一下子合在一起形成新的形象,或由一个形象跳跃到另一个形象。它对信息的加工过程不是系列加工,而是平行加工,是面性的或立体性的。它可以使思维主体迅速从整体上把握住问题。形象思维是或然性或似真性的思维,思维的结果有待于逻辑的证明或实践的检验。
(三)粗略性
形象思维对问题的反映是粗线条的反映,对问题的把握是大体上的把握,对问题的分析是定性的或半定量的。所以,形象思维通常用于问题的定性分析。抽象思维可以给出精确的数量关系,所以,在实际的思维活动中,往往需要将抽象思维与形象思维巧妙结合,协同使用。
(四)想象性
想象是思维主体运用已有的形象形成新形象的过程。形象思维并不满足于对已有形象的再现,它更致力于追求对已有形象的加工,而获得新形象产品的输出。所以,形象性使形象思维具有创造性的优点。这也说明了一个道理;富有创造力的人通常都具有极强的想象力。
二、形象思维在物理解题中的作用
如前所述,抽象思维与形象思维是两种基本的思维方式,人类从事各种活动,往往需要对两种思维方式协同使用,对于物理解题活动来说。亦是如此,专家的大脑中有着丰富的形象贮备,在解决物理问题时,他们总是先根据问题情景构建出清晰的物理图象;尽可能利用图形来反映物理状态、物理过程及有关物理量的关系;善于在头脑中对有关形象进行分析、比较、类比、整合;想象可能发生的情景。所以,专家往往对问题的形象有着较强的直感能力。而一般人的大脑中,形象的贮备相对贫乏,他们在解决物理问题时,不善于从形象上去把握问题;一接触到问题,就企图立即建立有关的求解方程,其结果往往是欲速则不达。那么,在物理解题中,形象思维究竟能起到哪些积极的作用呢?
(一)表征作用
认知心理学家将信息在头脑中的呈现方式统称为表征,认为表征是影响问题解决的重要因素。在物理解题中,形象思维是形成表征的重要思维方式。由于形象思维的形象性和整体性,使主体容易对问题的实质和解题的关键产生直感,从而触发出创造性解决问题的方案。比如:
例1A、B两站相距60千米,A站每隔10分钟向B站开出一辆汽车,汽车的速度为60千米/小时。现有一辆汽车从B站向A站开出,速度也是60千米/小时。问从B站开出的汽车在途中将会与从A站开出的几辆汽车相遇?(设B站的汽车开出时,A站恰好有一辆汽车开出。)
对本题,我们可以用如图1位移图线来直观地表征,由图线(相交点)可知,B站开出的汽车将与A站开出的11辆汽车相遇。我们还可以用如图2的图形来表征,即B站的汽车b刚开出时,A、B之间已有5辆汽车,同时有一辆汽车a刚从A站开出。这样,b将在A、B的中点与a相遇。可见,在前半段路程上,b车将与A站开出的6辆汽车相遇。同理可知,在后半段路程上,b车也将与A站开出的6辆汽车相遇。除去在A站遇到的一辆,可知b车在途中将与A站开出的11辆汽车相遇。
(二)先导作用
在求解物理问题时,主体运用形象思维对与问题相关的各种情景展开广泛的联想,提出有意义的猜想,这可以为问题的分析和推理的进行大致指明方向,避免解题陷入盲目的境地比如:
例2、水平桌面上有一叠圆形金属片,摆放形状如图3。最下面的一块重为G,面积为S/2,它相邻的上面一块金属片重为G/2、面积为S/2,以此类推,金属片的重量和面积均逐渐减半,一直叠下去。则自下而上三块金属片,每块金属片上表面受到的压强之比p1:p2:p3多大?桌面受到的压强多大?
本题乍看上去似乎很难求解,为此我们先从形象上做如下的考虑:将各金属片的形状转化为一系列的矩形,并自下向上按1、2、3……编号,如图4所示。由图可见,第1片以上的各片的总面积等于第1片的面积;第2片以上的各片的总面积等于第2片的面积……以此类推。根据题意,可知重力的关系也是如此。所以,第1、2、3金属片上表面受到的压强之比为1:1:1。桌面受到的压强为P=F/S=2G/S。
(三)支持作用
物理解题需要严谨的推理运算,形象思维可以为这种逻辑推理提供强有力的支持。运用形象思维,可以使主体头脑中建立起一幅生动清晰的物理图象,这是抽象思维得以顺利进行的基础。例如,当呈现问题:“三个共点力,大小分别为3牛、4牛、8牛,它们的合力能否为零”时,我们的头脑里通常出现一个示意的三角形。借助这个三角形,再分析它的三条边是否可能分别是3、4、8,然后作出判断。
三、物理解题中形象思维的基本形式
(一)意象
意象是人脑再现出来的某个事物的写意的形象,它既可以是由若干个同类事物的形象概括出来而得到的观念性的形象,也可以是被模式化了的某个事物的基本形象、由感性认识所获得的各种形象信息经过一般化和典型化,便可成为意象而贮存在主体的大脑中及进行进一步的加工。意象相当于抽象思维中的概念,是形象思维的基本元素。爱因斯坦说:“在我的思维机构中,书面的或口头的文字似乎不起任何作用。作为思维元素的心理的东西是一些记号和有一定明晰程度的意象,它们可以由我‘随意’地再生和组合。……这种组合活动似乎是创造性思维的主要形式。它进行在可以传送给别人的、由文字或别的记号建立起来的任何逻辑结构之前。上述的这些元素就我来说是视觉的,有时也有动觉的。通用的文字或其他记号只有在第二阶段才能很费劲地找出来。”
对于物理解题来说,主体完善的意象系统是极其重要的因素。例如问题:图5所示,在半圆形支架上,用两根长为半径的细线1、2悬挂着重为G的小球。现让A端固定不动,让B端逐渐沿圆形支架逐渐向上滑动,使线2从水平状态逐渐变为竖直状态。判断这一过程中,两根细线拉力的变化情况。我们头脑中出现的是与问题相关的矢量示意图,如图6所示,线B端的滑动表现为图中矢量T2的道时针向的转动。由图可见,这一过程中,细线1的拉力T2将逐渐变小,细线2的拉力T2将先变小,后变大。当两线相互垂直时,拉力T2最小;当细线2处于竖直状态时,拉力T2=G。
除了图形意象,物理意象还包括图式意象,如数学符号、公式、图表等形象性材料,都可以成为图式意象的载体。比如:
例3一长列火车依惯性驶向倾角为a的小山上,当列车完全停下时,列车一部分在山上(如图7)。试求列车从开始上山到停下来所经历的时间。列车全长为L,摩擦不计。
对本题,设整列车的质量为M,列车山上部分长为x,质量为Mx/L。选择山基为x轴坐标之原点,方向沿山坡向上。根据牛顿第二定律,可得列车受到的合力为
当得到上式时,如果主体的头脑里能出现简谐振动判别式F—X的图式意象,便可确认这是周期为的简谐振动方程,于是感悟到列车从开始上山到停下来的时间等于振动周期的1/4,即。
(二)直感
直感是运用意象对具体形象的直接判断和感知。直感的实质就是用具有普遍性和典型性意义的意象去对照当前问题中有关事物的具体形象,从而使主体对当前问题的模式作出判断,迅速确定解题思维的方向和途径。比如:
例4 如图8所示,有一聚光束穿过一遮光板的圆孔后会聚于板后10厘米处的a处,若在圆孔内嵌入一块凸透镜,则光束将会聚于板后5厘米的b点处,求该凸透镜的焦距。
在图8中,设想有一点光源放在b点,则据光路可逆,可知它将在a处成一虚像。由此可直感到本题实质上是已知物距U=5厘米,像距V=-10厘米,求凸透镜焦距的问题。于是据透镜成像公式,即得
像这种用普遍形象(称为类象)的特征去比较具体对象(称为个象)的形象,根据形象特征整合的相似性来判别个象是否与类象同质的思维形式,我们称为形象识别直感,它主要表现为对各种形象在变式情况下的再认,以及在复合、综合形态下的分解辨认。
例5 如图9甲所示,在离地面高为h,离竖直墙的水平距离为山处,有一个弹性小球以初速度V0向墙水平抛出,与墙发生弹性碰撞后落到地面上。试求落地点与墙的距离S2(设球与墙碰撞时动能没有损失)。
本题小球的运动过程可分两段,其轨迹分别是AB和BC,AB段是平抛运动,BC段是斜下抛运动。将平抛运动补全,要得完整轨迹ABD(如图乙所示)。这一直感启示我们:将BC以墙为轴转过去180o,可能正好与BD重合。利用弹性碰撞规律,我们容易证明这一点。于时所求的S2为
如上利用已有意象模式,对新形象进行补形,将局部形象纳入整体形象之中的思维主动脉式,称为模式补形直感,它在形象思维中具有极为重要的竟义。正如美国哲学家鲁首夫、阿恩海姆在《视觉思维》一书中所写的:“把不完整的东西补足,乃是理性能力的一个最基本的本领。”
例6有两条船甲、乙在河中相向行驶,甲顺流而下,相对于水流的速度为v1,乙逆流而上,相对于水流的速度为v2,且v1>v2。当两船相遇时,有一顺流而漂的竹筏正好在两船边上。再行驶一段时间后,两只船同时掉头返回行驶,而两船相对于水流的速度不变。问哪一只船先遇到竹筏?
对本题,我们联想起另一个相似的情景:有两人在行驶的更车的过道上相向而行,两个行走的速度不同,到了某座位边两个相遇。再行走一段时间,两人同时返回以原来的速度行走,那么两人必在原来的座位边相遇。将两种情景进行类比:人相当于船,行驶的列车相当于水流,座位相当于竹筏,我们便可判得原题中两船将同时与竹筏相遇。
像这种通过比较新形象与已有意象的相似性,使新形象与已有意象系统相联结的思维方式称为形象相似直感。物理解题中对问题的变更和转化往往有赖于这种直感。
(三)想象
想象是头脑中对已有意象经过结合和改造产生新的意象的思维过程,它是最有创造性意义的形象思维的形式。爱因斯坦说:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。严格地说,想象力是科学研究中的实在因素。”科学的想象是对已有意象的一系列直感的联结。在物理解题中,空间形象的想象,物理图象的想象,特殊状态和理想状态的想象,假设情景的想象等等,都是解题思维中极其重要的因素。比如:
例7从某一高度以相同的速度V0,将一把弹子向各个方向撒出去。试说明各弹子均为空中的任意时刻,所有弹子位于怎样的一个曲面上?(不计空气阻力)
对本题,先设想如果所有弹子的初速均为零,则它们将同时沿同一直线做自由落体运动;再设想弹子抛出时,重力突然失去,则弹子将沿不同方向做匀速直线运动,各弹子将处于同一个半径均匀增大的球面上。由此可想象到,本题中,弹子将处在一个半径R=V0t(随时间均匀增大),球心做自由落体运动的球面上。
四、如何培养形象思维能力
现代科学表明:人的大脑可分为左右两个半球,左半球主管语言、逻辑数字的运算加工,而右半球则主管音乐、美术、空间的知觉辨认。从思维角度看,即人的左脑主管抽象思维,而右脑则主管形象思维。人的思维活动往往是通过左、右脑机能的“谐振”来完成的。教育的根本目的,在于最大限度地开发学生大脑的功能,培养能力。这里所说的大脑的功能应既包括左脑的功能,也包括右脑的功能;这里所说的能力理应既包括抽象思维能力,也包括形象思维能力。在以往的中学物理教学中,我们十分重视基本概念、基本规律和逻辑推理能力的培养,这完全是正确的。但是,应当看到,相对而言,我们对形象思维能力的培养,却重视得不够。这不但使学生的思维结构得不到完善,同时因为抽象思维缺乏形象的有力“支持”,所以也在一定程度上影响了抽象思维能力的培养。那么,在物理教学中,应当如何有效地培养学生的形象思维能力呢?
(一)增加形象贮备
根据马克思主义认识论,人的思维(即理性认识)是建立在感性认识的基础上的,抽象思维是如此,形象思维也是如此。作为形象思维生动性的形象的东西,并不是主体的头脑中凭空臆造出来的。它根源于现实中的东西。离开了感性认识,形象思维便成为无源之水,无本之木。因此,应当重视向学生呈现丰富的感性材料,要重视实验,充分运用电化教具和图表、模型等直观手段,要善于用形象说话,用生动的比喻和类比使抽象的概念形象化。
(二)强化想象训练
想象是最富有意义的形象思维形式,要有意识地对学生进行强化训练。如教过重力后,可让学生想象“假如突然失去重力”后的情景;教过摩擦力后,让学生想象“毫无摩擦的世界”;教过圆周运动、万有引力后让学生想象“假如地球突然停止转动”或“地球自转速度加大后的情景;等等。
(三)重视定性分析
形象思维是对问题整体、概略和方向性的把握,重视对问题的定性分析有助于形象思维能力的培养。当呈现问题时,应引导学生通过对问题信息的知觉,想象问题情景,构建典型形象,揣测物理变化的趋势。同时在纸上画示意图、受力图、光路图、电路图等,使学生在头脑里建立起清晰的物理图象,然后再运用物理规律进行推理和演算,得出定量的结论。
(四)提倡数形结合
在物理解题中,要提倡数与形的协同运用,善于将文字信息转化为图形信息,将物理变化规律用图象来表达,揭示数与形的对应关系,运用图象这一直观工具求解抽象的物理问题。
I. TWT创新思维工具适合的是思辨性质,需要()的主题
一、创新思维的意义和方向 二、打破固有思维的障碍 三、创新思维工具训练-思维导图法 四、提升逻辑思维 五、提升创新思维 六、如何建设创新团队