在实验中培养学生的发散思维能力

1、在实验中培养学生的发散思维能力物理学是一门以实验为基础的科学。一切的科学成果 离不开科学家们多角度、多方位的实验探究。在物理实验教 学中有意识地让学生从不同方位思考问题、多角度设计实验， 则有利于学生开阔学习思路、丰富想象力，从而培养学生的 发散思维能力 , 逐步形成创造性强、思维敏锐等良好的学习 品质。下面结合笔者多年的教学实践，谈谈在物理实验教学 中的一些做法：一、“一量多测” ，培养学生的发散思维能力所谓“一量多测”就是根据有限的几件器材，要求学生 能够设计不同的方案来测量同一物理量。这有利于诱发学生 从不同的角度思考问题，通过多方面探究，获得多个解决问 题的方法，进而培养学生的发散思维

2、能力。例如：在“密度知识的应用”的活动（ 2）“测硬币的密 度”中，教材要求学生从直尺、量筒和托盘天平等实验器材 中，选择器材，设计一个“测定一元硬币的密度”的方案。 考虑到学生对天平和量筒的使用方法已有一定的基础，在进 行实验方案的设计前我先让学生思考如下的问题： “如何用 天平（含砝码） 、直尺、量筒和水测量一元硬币的密度？说出你的思路。”根据学生的回答，归纳理清设计实验方案的 思路：根据p = m/V，要测p，只要测出 m和V便可求得。 并按思路设计：方案一： 1个一元硬币的质量 m 可用天平直 接测出，而1个一元硬币的体积 V无法用量筒直接测出，只 要借用水的体积变化，方可用量筒测出。

3、方案二： 1 个一元 硬币的质量可用天平直接测出， 而硬币的体积也可由 V= S?h =n ? （D/2） 2?h，用直尺测量一元硬币的直径及高度，再 计算出体积。方案三：与方案一同，用天平测出 10 个一元 硬币的质量 m总、用量筒测10个一元硬币的体积 V总。比 较三种方案，把本节课“自我评价与作业”第 4 题改为设计 型实验，提出了如下的探究课题： “实验室提供的器材有天 平（砝码）、大、小烧杯各一个、足量的水、小木块、量筒、 不规则小石块（无法放入量筒） 、细线，请你选择合适的器 材，测出小石块的密度。要求：描述思路；选择器材；写出实验步骤并制作记录表记录数据。教学过程如下：1 、描述

4、思路 引导学生在原有经验的基础上，找出解决问题的途径、 确定解决问题的方法。 思路如下：根据p = m/V，要测量p , 只要测出m和V便可求得；石块的质量 m可用天平直接测 出；而石头的体积 V无法用刻度尺测出，所以可用量筒，若 石块较大，则选用烧杯、量筒和水，采用“溢水法”进行测 量。2、实验探究 提醒学生根据描述的思路制定方案进行实验，并收集数 据。3、展示不同的方案 收集和展示学生实验过程的不同方案，以供学生交流和 评估。方案一：用天平直接测出石块的质量m;用细线系住石块浸没在装满水的烧杯中，把大烧杯溢出的水，用小烧 杯盛装；用量筒测出小烧杯中水的体积V,水的体积便是石头的体积；石块密

5、度的表达式为：p石=m/V ( m为石块的质量， V 为水的体积)。方案二：用天平直接测出石块的质量m石；用天平测出小烧杯的质量 ml ;用细线系住石块浸没在装满水的 大烧杯中，把大烧杯溢出的水用小烧杯盛装，用天平测出小 烧杯和溢出的水的总质量 m2，则溢出的水的质量 m水=m2 -ml，根据p = m/V，所求出的水的体积便是石头的体积； 石头密度的表达式为：p石=m石.p水/ (m2 ml )。方案三：用天平直接测出石头的质量m石；用天平测出大烧杯装满水后的总质量 m总；用细线系住石头浸没 在装满水的大烧杯中，然后提起，用天平测出大烧杯和剩下 的水的质量 m，则溢出的水的质量 m水=m总一

6、m ,根据p =m/V，求得溢出的水的体积便是石块的体积；石块密度 的表达式为：p石=m石.p水/ （m总一 m）。4、评估不同的实验方案 引导学生围绕实验误差的来源，去寻找减小误差的方法，通过评估活动，细心比较，得出最优的实验方案。5、设问延展，提升能力 引导学生反思整个实验探究过程，思索如何测定实际生活中的不同物质的密度，提出问题： “蜡块不会沉入水中， 你能找出多少种测量蜡块密度的方法？”这样，就延伸了测 量物质密度的基本方法，为探究实验提供了更丰富的内容， 拓展了学生的思维空间，能有效地训练学生的思维能力。二、“一仪多用”培养学生的发散思维能力“一仪多用”是根据有限的一件或几件器材，从

7、不同的 方位进行思考，设计出不同的实验方案，学生从某部分知识 或多部分知识， 自由发挥， 充分开拓思路， 多角度、 多方位、 多途径对所选仪器加以实际应用，培养学生的发散思维能力。例如：本人在“中考”总复习时，曾设计了这样一个实 验课题：“给你一支铅笔，可以适当添加其他辅助器材，你 能做那些实验？”要求学生结合自己的物理知识，说说用这 只铅笔究竟能做多少个实验。学生立刻展开想象，各抒己见，有的学生甚至说出好多个实验方案。例如：1、利用铅笔做测量实验（特殊物体的长度） 测细金属丝的直径：将细金属丝密绕在圆铅笔上，用刻 度测出n圈金属丝的总宽度 D,则金属丝的直径为：d= D/n2、用铅笔作光学实

8、验验证光的直线传播：在太阳光下或灯光下，将一支铅 笔直立在桌面上，会出现铅笔的影子，说明光在同种物质中 沿直线传播。验证光的折射：把一支铅笔斜插入空杯中，然后向杯 中注水，铅笔浸没在水中部分向上偏折了，说明光在不同种 物质中不沿直线传播。3、利用铅笔做力学实验验证压强与受力面积的关系：用食指和大拇指分别压 住铅笔的两头，发现与尖端接触的手指压痕深且感到有些疼 痛，说明在压力相同时受力面积越小，压强越大。比较滚动和滑动摩擦力大小的关系：将手放在桌面的 铅笔上用力容易滚动，而将手放在桌面的铅笔上用同样作用 力铅笔却不易滑动，说明滚动摩擦力比滑动摩擦力小。4、利用铅笔做电学实验验证导体和绝缘体的导电性：分别用铅笔芯、铅笔的木壳与电源、小灯泡、开关用导线串联起来，闭合开关，发 现用铅笔芯串联电路，小灯泡发光，说明铅笔芯是导电体； 而与铅笔的木壳串联的小灯泡却不发光，说明木材是绝缘体。利用铅笔芯制作滑动变阻器，控制小灯泡的亮度：将 铅笔芯、电源、小灯泡、开关用导线串联起来，将导线的一 端与铅笔芯接好，另一端（铜环）可以在铅笔芯上滑动，闭 合开关，发现铜环在铅笔芯上滑动时，小灯泡的亮度发生了 变化。此实验能直观地说明滑动变阻器的原理。此外，利用铅笔还可以做热学实验、声学实验在实验复习时，类似问题有“利用钢尺可以做的有关物 理实验有哪些”，“用小灯泡、开