创新思维基础

创新思维基础当阳烟集中小学严建国墨子在《耕柱》中说：“古之善者则诛之，今之善者则作之，欲善之益多也。”，这是墨之教育思想永恒之所在。墨之已矣，而他的诛古善扬今善启后善的思想仍似玉佩激扬、空谷回音。当今南海问题、中印问题、钓岛问题、中俄历史问题、利比亚撤侨损资问题、超光速粒子运动速度问题无不警示国人必须与时俱进，教育必须去浮躁功利重创新思维。本文简单介绍一下创新思维的几点基础及相关的学习方式。创新思维具有非逻辑性、求异性和发散性的特点。学生具有了这三特点，也就具有了创新思维的品质。一：创新思维的思维习惯创新思维习惯包含创新意识、推理意识和解决问题意识的习惯。创意意识越明确，越能激发产生新的假设和构想，多思维多智慧，提出的假设和构想必然就越多，因而出现领新标异的理念设计就越多。古之学者牛顿、近之学者爱因斯、现之学者乔布斯、比尔盖茨，英国美国因为有了他们的思维而领跑世界，我们还有什么理由说教会学生解几道题比培养他们的创新思维更重要呢？我们物理老师如果能多讲讲牛顿、爱因斯坦、乔布斯、盖茨的成长过程和精神魅力，那么学生的创新意识定会涌动，创新理念定会萌芽，因为这些大匠巨擘的成长历程确能鼓舞学生，他们洒向人类的智慧确能激励学生，为此，我常拿这些人的事来作为上课的佐料：牛顿说：“我成功的秘诀是我一直在想，想。。。。。”；爱因斯坦说：“提出问题比解决问题更重要”。牛顿和爱因斯坦小时候的那些事儿也能使学把自己的能力与卓越的创新思维连起来：牛顿曾经把院墙挖了一大一小的两个洞，说是大狗走大洞小狗走小洞。爱因斯坦四岁时才开始说话，小时候钉小桌子的作业中，全班就小爱因斯坦不能完成，但后来他和他却成了牛顿和爱因斯坦。乔布斯说忠告年轻人：“我只能被模仿，不能被超越”，苹果带着这句话把地球都砸得动了一下。我们的学生听到这些后，创新意识和信念还不会油然而生吗？更何况历史长河中，精神就可以激励人的人屈指岂可胜数？推理意识是创新思维不可缺少的组成，创新思维活动要求不能只是就某一个事物孤立地进行分析和研究，而应该把各种事物，哪怕是风牛马不相及的事物联系起来，加以综合思考，因此推理意识就成了创新思维的一个重要因素，推理意识的培养是创新教育的一个重要环节，推理意识的培养要求学生养成关于把大量的事实进行组织、整理并概括、总结。一次自行设计的创新专题研究，有这样一道题目：1、当物质的温度低于某一定值时具有超导性。2、当物体的速度接近光速时，观察者看到它会变短。3、一千克的铀235，全部发生裂变产生的能量相当于2500t标准煤完全燃烧放出的能量。4、欧洲科学家找到了比光速快的微粒。将以上四点进行概括总结，每人得出你自己的结论。因为平常在关于这些知识介绍的时候，总是刻意提示，一切在常规思维下看似不可能的，实际上或许都是可能的。所以同学们经过瞬间推理，就有百分之八九十的同学得出了臆想的结论，这样既给创新思维开了个头，又增强了学生的创新欲望，还锻炼了学生的推理意识。解决问题的意识主要表现为信息转化的意识，恩格斯曾把自然、社会和思维的转化运动归结为三条一般的规律：质变、量变规律，对立统一规律，否定之否定规律。人类在认识自然、社会中，信息转化的工作是非常复杂的，经常会出现“山重水复疑无中路”的困境，解决问题的过程往往是未知变已知、已知变未知再变书籍的过程；由否定变肯定、由肯定变否定再变肯定的过程；由不可能变可能、由可能变不可能再变可能的过程。因此创新教育也要培养学生用锲而不舍的精神去思考、理解、解决问题。科学巨匠丁肇中先生，他自己说找J粒子，就象是在一场大雨中找一颗带色的雨滴。这过样的例子教育学生通过多次往复，一步一步地由低级向高级发展，由片面向全面转化，最后才能使艰苦化为发展，化为精神、物质和力量。二：创新思维的发散性思维发散性，即对一个问题能从多个角度、沿着不同的方向思考，然后从多方面提出新假设或寻求各种可能的正确答案。发散性思维具有两个特征：变通性和多端性。发散性思维的变通性：它反映发散思维肯有发散、迁移、升华的特点。变通性的培养实质上也是培养学生的一种终身受用的学习能力：从八年级开始学习物理时，我就留意一些物理单位，比如一帕，就是一牛每平方米，“帕”是为了帕斯卡，“如果李四同学将来也能成为科学家，也许将的教科书中就会出现一米每秒就是一李呢！”，久而久之，学生对于后的1A、1C、1V、1J等的意义就水到渠成。发散、迁移、升华是一个循序渐进的过程，勿求毕其功于一役。发散性思维的多端性：它反映发散思维具有发散、流畅、敏捷的特征。要求思维者多向观察、多维策略、横向比较。如何使这一特点要教学中得到体现呢？首先，可以由老师给学生输入一个信息，学生根据这个信息和掌握的知识，在老师的启发下，获得新知识，锻炼亲思维：如在学习杠杆的知识后，给学生出示一老虎钳，让同学们指出这把老虎钳所涉及的物理知识及用途，并激发和鼓励同学竭尽所能，给出尽可能多的答案。其次：可以在解决某一问题的过程中，充分发挥学生思维的不成熟性，或者说是不固定性，让他们设计出多方案，如教室里日光灯坏了，请学生列出可能的原因，并由我当堂实施修理，这样既培养了学生思维的多端性，也培养了学生思维的流畅和敏捷的特质，还让学生经历了多向观察、多维策略、横向比较的认知过程。三：创新思维的求异性思维。求异思维表现为在解决问题的过程中，当依据原有的事实，原理已经不能达到预期目的时，能够提出与众不同的设想方案，从而有效地去解决问题。求异思维具有独特、立异的主要特点。独特，即在解决问题或认识世界的时候，不拘泥于一般的原理、原则和方法，而能应用与众不同的原理、方法和原则，使问题合理地解决。在创新思维的这一特点的培养过程中，我有过一次给学生的UFO的专题讲座，其中以简明扼要的方式说明了它的可能性，用独特的方式去探索独特的事物，这对于形成学生的创新思维是有益的。立异，即不满足于已知的结论，而标新立异地提出自己独立的见解。在“立异”这一创新因素的培养过程中，我举过这样的众所周知的例子来引导学生敢于“立”：亚里士多德断言“物体从高处下落时，其速度与它的质量成正比”，这一理论在古老的欧洲大陆横行了二千多年，而意大利物理学家伽利略却认为这个结论是错的，他通过比萨斜塔实验推翻了亚里士多德错误的理论，发现了自由落体定律。四：创新思维的非逻辑性思维强调遵循思维规则，对事实材料时行分析，通过一步一步地推理，从而得出科学的结论，这是逻辑性思维。创新活动是需要逻辑思维的，但善于逻辑思维的人，不一定长于创新，在创新活动的关键阶段，非逻辑思维甚至起着主要作用，思维的非逻辑性包括直觉和灵感。直觉：又叫直觉思维，指的是对问题的一种突如其来的领悟或理解，它不象逻辑思维那样是有意识地按照推理规则进行，在这种思维过程中，思维的中间环节被忽略了。丹麦的物理学家奥斯特用实验的方法来寻找电和磁之间的联系，起初他的实验都失败了，直到1820年4月的一天，他在演示物理实验时，他无意之中发现平行于通电导线的小磁针在断电时发生了偏转，他的直觉使他成为第一个发现电磁之间的关系的物理学家。这告诉我们直觉思维可以帮助我们在创新中作预见，引导人们敢于进行非逻辑性思维。灵感：灵感是指人们以全副精力解决问题时豁然出现新思维的顿悟现象。它通常与创新思维活动中那些最重要的、最有决定性的因素联系着。灵感是长期思维积累的结果，只有经过专心忘我的思考过程才有可能产生顿悟，在创新思维培育过程中，我常讲讲爱因斯坦的故事：1905年，26岁的爱因斯坦，在联邦精神财产局当三级技术员。在那一年里除职工作以外，他写了本来可以获得四个诺贝尔物理奖的五篇论文，它们分别是：1905年三的《关于光的产生的转化的一个启发性观点》，四月的《分子大小的新测定方法》，五月的《热的分子运动论所要求的静液体中悬浮粒子的运动》，六月的《论动体的电动力学》，九月的《物体的惯性同它所含质量有关吗》。学生或多或少还是知道诺贝尔物理奖的分量，所以他们也许就能感受到灵感的确实存在及其神奇魅力，在日常的教学中，既要通过类似的事实教育学生积淀灵感，又要告诉学生“灵感是这样一位客人，他不爱拜访懒惰者”。孙子有云：“治众如治寡，分数是也，斗众如头寡，形名是也。”只要教育工作者始终立足创新思维的培养，善于创新的学生就会涌现，善于创新的民族将永远屹立，善于创新的国家将有解决一切问题的创新能力。主要参考书目：《比较教育》王英杰主编《中外教育简史》刘德华主编《教育学》王道俊主编