应用开放问题培养创造性思维

摘要：通过对开放性问题的阐述，分析了不同类型的开放性问题在思维品质培养方面的作用，以大学物理为例探讨了课堂教学中利用开放性问题培养创造性思维的具体做法。

关键词：开放性问题；思维品质；教学

中图分类号：O4-4；G642

开放性问题，又称为不确定问题，是指那些解决问题的方法和策略以及结论不唯一、不确定的问题。这类问题不能用简单的肯定或否定来回答，而是给出问题的条件，让学生根据条件探索相应的结论，而且结论往往呈现多样性，即便同样的条件和结论，也有多种不同解决问题的途径。在教学中恰当地引入开放性问题，变“教材上怎么讲我怎么做”为“你提问题我去思考和解决”，可使课堂互动更加深层化，有利于激发学生的学习热情，有效培养学生创造性思维。

1 开放性问题的类型

开放性问题的思维特征体现出多向性和指向不确定性，因此对于培养学生的独立分析和解决问题能力以及创造力都有重要的作用。常见的开放性问题主要有条件开放、策略开放、结论开放和综合性开放等几种类型[1]。其中，条件开放问题是指给出的条件或多、或少、或模糊、或不确定的问题，策略开放问题是指由条件获得结论的过程具体方法形式不唯一，可以同时有多种方法和策略，结论开放问题是指那些有多种不同答案或不确定性结论的问题，综合性开放问题则是兼有条件、策略以及结论开放等类型的问题。

2 应用开放性问题培养创造性思维

思维品质主要包括思维的深刻性、灵活性、批判性、敏捷性和创造性，这些正是创造性思维方式的主要特点[2]。不同类型的开放性问题对思维品质的提高有不同的功效，下面以大学物理为例介绍我们在教学中如何应用开放性问题培养学生的创造性思维。

条件开放问题需要学生从所给条件中去取舍、判断，摆脱干扰，要明辨是非，不能盲从附和。例如：相对论部分有道求真空中两个沿着相互垂直方向运动的光子火箭的相对运动速度问题，其实相互垂直这个条件是根本不需要用到的，只需根据光速不变原理自然可以得到答案为光速C，这实际上就是个条件冗余的开放性问题，学生必须概念清晰，理解深刻，才能不受多余条件的干扰，顺利获得正确结果。再比如：大学物理中经常会遇到电荷足够小、相距足够远、过程足够慢等说法，这其实都是些模糊的条件，而这些模糊条件恰恰是解题所必须的，如果不能从题目中分辨出来就会带来解题障碍。学生必须根据已有的知识筛选出有用的条件，进而解决问题。这类问题的训练有助于培养学生发现问题、分析问题和解决问题的能力，培养其思维的批判性。

策略开放问题可以培养学生思维的灵活性和敏感性。方法形式的多样性让学生必须从不同方面、不同角度去思考问题，根据实际情况变化及时调整对策。大学物理中一题多解的情况很多，如：质点与定轴转动刚体的连接体，求质点下落一定高度时的速度问题，除常用的动力学方程“隔离法”，还可以用机械能守恒定律、质点动能定理联立刚体动能定理、质点动量定理联立刚体角动量定理等四种方法求解；已知振动曲线求振动方程问}可以用解析法和旋转矢量法求解；可以用动力学方法和能量法导出简谐运动微分方程等等。在教学中启发学生用不同方法解决问题，从中选择最佳方法，可以培养学生的创新意识，培养其思维的灵活性、敏捷性以及批判性。

结论开放问题可以促使学生从特定问题出发，从深度和广度上多层次、多角度去分析和解决问题。物理学相关领域中有许多正在研究探索的没有明确结论的技术问题，在课堂教学中选择其中一些开展研讨式的学习，让学生通过亲自探究，从不同层次和不同角度出发，寻找自认为合理的答案。这样可以激发他们的学习动机，不断提高其思维的抽象程度和逻辑思维水平，培养思维的深刻性，进一步提高解决更加复杂问题的能力。

解决综合开放问题，不仅要善于观察、发现，还要善于采用新方法、新思路，因此可以培养锻炼学生思维的创造性。在课堂上播放一段国庆阅兵时武装直升机编队飞行时的视频录像，让学生仔细观察，提出与大学物理课程内容相关的问题，并通过认真思考，尝试着给出解决的办法。学生在看过视频后会提出五花八门的与大学物理关系或大或小的问题，如：有学生提出了飞机航行时的平衡问题，有的提出飞机前进动力和阻力问题，有的问旁边的小螺旋桨是干什么用的？有的提出了飞机测速问题，甚至有的提出了“米秒对齐”的时空观问题等等。针对学生提出的不同问题，引导和启发他们从不同的知识点出发，从不同角度进行思考，如：可以从牛顿定律、螺旋桨推进效率、空气动力学、角动量守恒、多普勒效应、经典时空观与相对论时空观的关系等方面去思考上述问题，自然这些问题会迎刃而解。有机会还可以就某一方向引导学生进行深入思考，如：“光学―薄膜干涉―吸波材料”、“光学―圆孔衍射―雷达原理”、“光学―光栅衍射―相控阵雷达”等问题，并可以把这些知识进一步拓展应用到各种增透增反膜、飞机隐身、雷达探测等许多实际应用问题上来，通过问题研讨的过程，不仅巩固了学过的知识，而且还可以全面培养和提升学生的思维品质。

3 结束语

在课堂教学中恰当地引入开放性问题，有助于活跃课堂互动氛围，调动学生学习的积极性，培养具有深刻性、灵活性、批判性、敏捷性和创造性的思维品质，培养同中求异，异中求新的创新意识、开拓精神和创造性思维能力。

参考文献：

[1]张驰，蔡霄. 开放性问题[J]. 数理化学习，2005（6）：8-10.

[2]辽宁省普通高等学校创新创业教育指导委员会. 创造性思维与创新方法[M]. 北京：高等教育出版社，2013：19-24.