淺談初中物理實驗教學中學生發散思維的培養

王祖東

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2016）05-0261-02

觀察和實驗是物理教學的基礎，物理學的實驗基礎、理論體系及研究方法在學生智能結構的發展中占有非常重要的地位。如若能在物理實驗教學中培養學生的發散思維，則對學生認知能力的提高，創造能力的萌發都將起著強有力的作用。

所謂發散思維，是指對同一個問題產生多種解答的思維形式。在進行物理實驗時，可根據實驗所提供的信息、實驗提出的器材、學生掌握知識的深淺，從不同方向和不同方面來指導實驗，尋找處理實驗的多種方法。

下面就如何在實驗教學中培養學生的發散思維，談幾點自己的體會。

1.從基本原理出發，多方面、多途徑地尋找處理實驗問題的方法

密度是物質的屬性之一，是初中物理的重點內容，它在科學技術和農業生產中有著廣泛的應用。在測量固體的密度實驗中，根據公式：密度=質量/體積，其中物體質量可用天平直接測量，也可用彈簧秤間接測量；體積可用刻度尺測量，也可用量筒測量，將這幾種方法進行組合，測量物體密度的方法就有了四種。隨著知識面的逐漸擴大，在學生掌握了壓強概念、浮力概念及杠桿原理后，可引導學生用彈簧秤法、杠桿法、天平法來測。不僅固體密度測量方法很多，液體密度測量方法也較多，如密度計法、海爾法（利用連通器原理）、天平法、杠桿法等。另外，也可啟發學生來測氣體的密度。例如用天平法測氣體的密度：首先用天平稱出一空瓶的質量m1（空瓶內充滿空氣），接著用天平稱出滿滿一瓶水的質量m2，再用量筒量出這瓶水的體積V，就可算出空氣的密度為ρ水-（m2-m1）/V。

2.從新的角度出發，獨到地處理問題

就是說在實驗時，去想他人所未想，去求他人所未求，沖破現存觀念的束縛，克服思維定勢的影響去進行思考。例如：如何利用天平、量筒等儀器來測量易溶于水的食鹽密度？如果仍用上述的各種方法來處理有一定的困難，因為食鹽的體積難以測出，這時就得打破常規，另辟新徑。設想食鹽溶于水，是否也溶于其他液體呢？實際處理時，我們可以找一種與食鹽互不相溶的液體來完成。也可引導學生思考：食鹽雖溶于水，是否一直溶解不止呢？答案是否定的。做實驗時，可以先制成食鹽的飽和溶液，再用它來代替上述的液體來完成。

3.重視物理學史的教育 激勵發散思維的動因

發明和創造來自探索，探索又發源于發散思維，而發散思維又以科學的自信為基礎。因此，教師在教學中應當注意激發學生的探索精神和培養學生的自信心；應當把知識系統與該學科的發展史有機結合起來進行講授；應當結合知識的傳授過程，進行物理學史教育，介紹該學科及其原理究竟是如何產生和演進的，使學生了解它的來龍去脈，把學生帶進科學家的思維情境和發明創造的氛圍之中，去感受前人的發現過程和情緒體驗。這樣可使學生發展非智力因素，使他們的發散思維處于高度"受激"狀態，打破科學發明高不可攀的神秘感，并激發學生的創造意識和探索精神。

縱觀物理學的發展歷史，發散思維曾導致許多重要物理定律和規律的建立與發現，甚至引起物理學乃至整個科學技術的重大突破和深刻變革。物理學家的發散思維活動因其獨特、新穎的創造性而成為物理學發展史上的璀璨明珠。例如，開普勒行星運動三大定律解決了"行星怎樣運動"的問題。牛頓通過發散思維，提出"行星為什么這樣運動"，通過推理論證、分析歸納，不僅找到了天體運動的原因，而且發展和總結出了萬有引力定律。

在物理學發展史中，類似的事例舉不勝舉。只要在教學過程中予以重視，恰當引用，就能化為巨大的精神力量，鼓舞和激勵學生努力學習，奮發向上。

4.加強基本知識的教學 奠定發散思維的基礎

發散思維不是靈機一動就可以產生的，也不是一朝一夕就能培養起來的。學習物理，首先應該透徹地理解基本概念、定律、公式和法則，牢固地掌握運用基本知識進行解題的基本方法。也就是說，學習的過程先要運用匯聚思維。只有在匯聚思維的基礎上才能發展發散思維。扎實的知識基礎，透徹地理解物理概念和物理規律，靈活地掌握物理學的研究方法，是培養發散思維的前提。因為只有這樣，才能優化知識結構，融通所學內容，在面臨物理問題時才能居高臨下，從錯綜復雜的現象中"一眼看穿"內在的本質和聯系，才會獨辟蹊徑，以簡捷的思路去解決問題。離開了基本知識，發散思維便會成為無源之水，無本之木。因此，在物理教學中，應當重視"雙基"的教學，要使學生對物理概念和規律及典型問題有盡可能具體、透徹的理解。

總之，在物理實驗教學中，不斷地培養學生發散思維能力，能使學生對實驗問題的理解不落俗套，敢于求異；解決實際問題能夠不拘一格，不斷地運用發散思維方法解決問題，才能擺脫習慣思維的束縛，拓寬思維范圍，從而使創造性思維能力得到發展，以適應當前素質教育的需要。