1、科學教學中定勢思維對創新思維形成的作用 本文提要：本文從現代教育的本質出發，分析了定勢思維在學生學習自然科學時的正負作用，闡述了定勢思維對培養學生創新思維的積極和消極作用，旨在培養學生創新思維時能合理利用定勢思維，高效率完成教學任務。關 鍵 詞：定勢思維 創新思維 江澤民同志在全國科技大會上指出：“創新是一個民族進步的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力。”并反復強調：“一個沒有創新能力的民族，難以屹立于世界民族之林。”因此為未來社會培養和造就高素質的創新人才是現代教育的基本方向和根本目標，也是當前中小學科學教學中所探究的熱門課題。絕大多數有關創新思維的文章都強調了定勢思維對創新思維有阻礙作用，很少

2、談到定勢思維對創新思維形成的積極作用。這既不能正確反映定勢思維的真實內涵和客觀功能，也易使我們對學生思維能力的培養造成偏差。筆者借鑒有關專家的研究成果，就定勢思維與創新思維的關系作一些探討。一、定勢思維與創新思維的內涵（一）定勢思維思維定勢是指人們在多次運用某一思維程序解決同類問題時逐步形成的習慣性反應，在新的相似情境中就會優先按照習慣的、比較固定的思路去分析問題、解決問題，使思維受到舊框架的限制而缺乏變通性和靈活性，它是思維的“慣性”現象。定勢思維主要有種特性：傾向性：人們有力求把新問題情景轉化為已解決的熟悉問題的傾向，使解決問題朝著一個明確的方向，表現為思維空間的收縮，帶有集中思維的痕跡。

3、常規性：要求學生掌握常規的解決問題的思想方法，重視基礎知識與基本技能的訓練。程序性：解決問題要按一定步驟進行，遵守規范化要求，如已知入射光線方向要作出反射光線和折射光線，首先要找出法線位置，否則不能確定反射光線和折射光線的方向。（二）創新思維創新思維是指有創見的思維，它是以新穎獨創的方式來解決問題、從多方面尋求答案的開拓式思維方式，是人類思維的高級過程。集中思維和發散思維是構成創新思維的必要成份，靈感是創新思維的關鍵，定勢思維夾雜在各種思維中起奠基作用。一個完整的創新思維過程是從發散思維到集中思維，再從集中思維到發散思維的多次循環、深化才得以完成。任何發現和發明，任何科學理論的創新，首先建立在

4、發散思維基礎上的，所以發散思維是創新思維的核心。發散思維具有三個特征：變通性：即思維的變化多端，不受各種心理定勢的影響；獨特性：能提出超乎尋常的獨特、新穎的見解。流暢性：在短時間中思維敏捷地表達數量較多的觀念。二、定勢思維對創新思維形成的作用（一）定勢思維作用的二重性1、定勢思維的消極作用思維定勢使學生極易按照習慣的思考方法去解決問題，當新舊問題形似質異時，思維的定勢會使人們思維陷入僵化狀態誤入歧途，常常跳不出原有的思維框架從而阻礙了更合理有效的思路，對創新思維的形成是不利的。如在教學中常常遇到下面問題：例1：有一底面積為500厘米2的玻璃槽中盛滿密度為13.6103千克/米3的水銀，水銀槽高

5、為5厘米，當將一邊長為10厘米的正方體放入水銀槽中時，鐵塊所受的浮力是多少？分析：同學們知道鐵的密度比水銀密度小，放入水銀中會漂浮；受這一定勢思維的影響，許多同學立即用物體漂浮的條件解題：f浮1g物水銀gv鐵7.8103千克/米39.8牛/千克（0.1米）376.44牛。正解：解決浮力問題的一般步驟是：第一步分析物體在液體中的狀態（漂浮、懸浮或下沉）；第二步分析受力情況，畫出力的示意圖；第三步列出力的平衡式，求解未知數。若按此定勢思維去分析，則在第一步分析鐵塊在水銀中狀態時學生可能會想到由于容器深度只有5厘米，鐵塊有可能不能漂浮在水銀面而擱淺，這樣就會想到以下正確的解題方法：假設鐵塊漂浮在水銀

6、面上，鐵塊排開水銀的體積為： 7.8103千克/米39.8牛/千克（0.1米）3 13.6103千克/米39.8牛頓/千克鐵gv鐵水銀g g鐵 水銀g f浮2 水銀gv排1 0.57310-3米3 0.57310-3米3 （0.1米）2鐵塊浸入水銀中的深度h浸 0.0573米5.73厘米5厘米所以鐵塊不能漂浮在水銀面而擱淺，鐵塊受到的浮力：f浮3水銀gv排213.6103千克/米39.8牛頓/千克(0.1米)20.05米66.64牛例2：100克a物質的溶液，在恒溫下蒸發，若蒸發10克水，有2克晶體析出；若蒸發20克水，有6克晶體析出，此溫度下的溶解度。 （ ）a、20克 b、40克 c、30

7、克 d、無法確定分析：由于學生對“第一次蒸發10克水，有2克晶體析出；第二次蒸發20克水，有6克晶體析出”的題目發生了思維定勢，誤認為例3中的“蒸發10克水和蒸發20克水”也是先后蒸發的，很多學生錯選為c，。正解：其實兩次蒸發水是分別從原溶液中恒溫蒸發10克和20克水時析出晶體，因此比較蒸發10克水析出2克晶體和蒸發20克水析出6克晶體可知原溶液是不飽和溶液（否則蒸發20克水時應析出4克晶體）；再將20克水分成兩個10克水，則蒸發20克水時先蒸發10克水后溶液變成了飽和溶液，再蒸發10克水時從飽和溶液中析出6克-2克4克的晶體，故該溫度下的溶解度為s 100克40克。很多例子表明，當問題的條件

8、發生質的變化時，思維定勢會使人們墨守成規，難以涌出新思維，造成知識和經驗的負遷移，影響問題的解決。2、定勢思維的積極作用（1）定勢思維有利于知識掌握學生的學習是要在極短的時間內獲取前輩千百年來的知識結晶，為此，我們要求學生掌握自然科學的概念和規律為核心的基礎知識，實際上就是一整套幫助學生形成思維定勢的有序的知識體系。在自然科學教學中，我們若能獨具匠心、巧妙地把定勢思維運用到各個教學環節中就會促使學生形成概念、建立規律；有利于完成基礎知識和基本技能的教學任務。例如滑動摩擦力大小與哪些因素有關？通過討論學生認為可能與壓力、物體重力、物體間接觸面積、物體間接觸面粗糙程度、物體運動有關等等有關。我們在

9、通過實驗探究后總是使學生的思維朝著一個方向收斂、集中：滑動摩擦力大小與壓力和接觸粗糙程度有關而與接觸面積和移動速度大小無關。（2）定勢思維有利于解決問題人們認識問題和解決問題總是在已有的定勢基礎上發生的，良好的思維定勢能有效地促進知識和經驗的正遷移，它使解決問題者將已經獲得的知識和經驗迅速有效地推廣到眾多的同類問題上,有利于正確地解決問題。例3：如圖一的斜面直角邊a4m，高h3m，用力f推動斜面使重為1000牛的物體升高，若 不計摩擦，力f應是多少？ l h fa分析：許多學生會直接利用斜面公式 g 圖一f= g = g = 1000牛600牛flh a這是不管推力f的方向和作用點都已與圖二

10、不同而生搬硬套公式引起的。 g 圖二 正解：簡單機械的問題一般都可應用功的原理來求解：第一步，動力對機械所做的功w1=gh，第二步，機械克服阻力所做的功w2 =fa，根據功的原理w1=w2，g h = f a ,f = g = 1000牛750牛。由此可見，合理的思維定勢能使人少走彎路，盡快找到解決問題的正確途徑。（二）定勢思維是創新思維的基礎，可促使創新思維形成發散思維就是求異思維，是創新思維的核心。發散思維的培養方法很多。西方國家流行多年的“人腦風暴法”，就是鼓勵學生對同一問題提供許多解答，善于從多種方案中選擇最佳方案解決問題；讓學生根據已有的信息從不同角度、沿不同的方向，進行各種不同層次

11、的思考，尋求探索新的多樣性的方法與結論的開放性思維 ，目的是為了培養學生的發散思維。所以在自然科學教學中要有意識地通過一題多解、一題多問等方法，對學生進行發散思維的訓練。例如在分析了例1解法后可向學生提問是否還有別的解法？分析：已學的物體浮沉條件的推理過程是先假設物體浸沒在液體中，將此時物體所受的浮力（即物體所受的最大浮力）與物體重力相比較，然后推理出物體的浮沉條件。借鑒這種思維方式，先算出鐵塊與容器底接觸時受到的浮力（即最大浮力）：f浮最大水銀gv排最大13.6103千克/米39.8牛/千克(0.1米)20.05米66.64牛f浮最大 g鐵 f浮66.64牛這種不落俗套的一題多解提高了學生靈

12、活應用知識的能力，優化了解題方法，培養了發散思維的變通性和獨特新穎性。這個解題方法是建立在物體浮沉條件產生的思維定勢上。例4：用紅墨水密封的裝置內放入一只裝有氫氧化鈉溶液的燒杯，同時有一只小白鼠在內部活動，如圖所示，根據這一裝置回答下列問題：（假設反應物全部反應）（1）此裝置可測定小白鼠在呼吸作用中的（ ）a、放出co2的體積 b、消耗co2的體積待添加的隱藏文字內容3c、放出o2的體積 d、消耗o2的體積（2）為了驗證呼吸作用中有co2產生，在naoh溶液 中滴入_觀察是否有氣體產生。并寫出有關化學方程式_。 圖三 （3）紅墨水柱將向_移動（填“左”或“右”）；若細管的面積為s，水柱移動的距

13、離為l，氧氣的密度為，則消耗的氧氣的質量為_。（4）為防止裝置內的溫度升高，在裝置的外面可注入大量的水，這是因為水的_的緣故。這是自然科學中的一道綜合題，通過這樣的一題多問一系列問題設計，不僅促進了學科之間的滲透、綜合，而且又培養了學生的思維橫向發展，使學生思維的變通性、流暢性、深刻性得到了鍛煉。這種一題多問的發散思維訓練方法需扎實的“雙基”定勢。筆者不再一一列舉發散思維的培養方法。但從以上兩例中可看出，創新思維的形成仍離不開定勢思維奠基作用。（三）、定勢思維與創新思維可以相互轉化定勢思維與創新思維是相輔相成的兩個概念，而非對立。它們總是互相依賴、互相促進，并在一定條件下可以相互轉化。當定勢思

14、維積蓄到一定程度時，就會由量變引起質變，轉化為創新思維。每一次轉化都使二者同時進入一個新的更高水平階段，如此進行，人們的思維能力才能得到不斷發展和提高。請看下例：例6：在co、hcooh和hcoocho的混合物中，已知h%y，則c % =_。在學生解決“已知混合物feso4和fe2(so4)3中s % = x，求混合物中fe%=？”這個問題時形成一個解題定勢思維：因這兩種物質中硫元素與氧元素質量比相同，根據“化合物中各元素質量分數之比等于各元素質量之比”這個實用的結論，可先從混合物的so4中求出o%，再求出fe% 。根據這種思維定勢去分析：題給混合物中的三種物質本身，沒有任何兩種元素存在一致的

15、質量比，只有將化學式變形，才能使問題豁然開朗。將hcooh變形為coh2o，hcoocho變形為(co)2h2o，則原混合物可視為co與h2o的混合物。已知h%y，則“h2o”中的o%8y，co%19y，所以c%（19y） （19y）。從hcooh和hcoocho中分離出h2o結構是建立在原有定勢思維基礎上。將原混合物視為co與h2o的混合物這個創新思維的形成是定勢思維積累到一定程度的必然結果。三、教學中應處理好創新思維與定勢思維的辯證關系創新是定勢的突破，同時又是定勢的產物，創新和定勢是對立統一的辯證關系，并非有人所認為定勢思維是制造錯誤的發源地。因此，我們在教學中應采用如下對策：1、利用定

16、勢思維，培養解決問題的一般思維定勢在自然科學教學活動中，配備適量及適當的習題進行訓練是必要的，但不要過分地強調并不基本的解題技巧、方法和觀點，突出所謂的“解題規律”是不科學的，要重視培養運用基礎知識和基本技能的定勢，要注意闡明知識和方法的適用條件，以防止學生將相對真理和局部經驗絕對化，否則會使學生形成呆板思維。2、正確處理好定勢思維與創造思維之間的關系在新課教育時要側重于培養學生的定勢思維，特別要重視定勢思維的形成過程。在創新思維培養過程中，我們首先應為學生創設良好的思維氛圍；在充分重視培養定勢思維的基礎上，向學生提供值得探索與研究的問題，激發學生的好奇心和求知欲，培養創造動機，激勵學生經常用發散思維、逆向思維等方法思考問題；教育學生對不同問題要重在求同，對相似問題要