在習題教學中培養學生的發散思維

摘要： 發散思維是創造性思維最主要的特點，是測定創造力的主要標志之一。高中物理教學不僅要教給學生物理知識，還應培養學生的科學思維。因此，在高中物理習題教學中，如何通過適量的習題訓練，使學生既獲得相應的物理知識，又培養發散思維，顯得尤為重要。本文作者結合教學實踐，談談如何在習題教學中培養學生的發散思維。

關鍵詞： 發散思維 高中物理教學 習題教學 一題多解 一題多變

發散思維又稱“擴散思維”、“輻射思維”、“多向思維”，是指從一個目標出發，沿著各種不同的途徑去思考，探求多種答案的思維。不少心理學家認為，發散思維是創造性思維最主要的特點，是測定創造力的主要標志之一。

高中物理教學不僅要教給學生物理知識，還應培養學生的科學思維。在高中物理教學中，物理習題教學是必不可少的，因此，在高中物理習題教學中，如何通過適量的習題訓練，既獲得相應的物理知識，又能培養學生的發散思維，顯得尤為重要。筆者結合教學實踐，談談如何在習題教學中培養學生的發散思維。

一、通過一題多解，培養學生的發散思維能力

發散思維是大腦在思維時呈現的一種擴散狀態的思維模式，比較常見，它表現為思維視野廣闊，思維呈現出多維發散狀，可以從不同方面思考同一問題，如“一題多解”，從問題的要求出發，沿不同的方向去探求多種答案的思維形式。它不墨守成規，不拘泥于傳統的做法，有更多的創造性。

例題1：如圖1所示，總長為L的光滑勻質的鐵鏈，跨過一光滑的輕質小定滑輪，開始時底端相齊，當略有擾動時某一端下落，則鐵鏈剛脫離滑輪的瞬間其速度多大？

解法一：設鐵鏈的單位長度質量為m，以A平面為零勢能參考面，如圖2所示。

根據機械能守恒可知：

mg#8226; L=mg#8226; + mv

所以v= 。

解法二：如果我們選圖3所示的A平面為參考平面，

根據機械能守恒可知：

mg#8226; = mv

所以v= 。

解法三：如圖4所示，如果我們利用等效的思想，將AB段看作一個模型，則可認為AB段運動到CD段重力所作的功全部轉化為整體的動能，則有：

g#8226; = mv

所以v= 。

通過上述三種解法的訓練，引導學生學會利用機械能守恒知識來解決習題，總結解題的一般解題步驟。通過比較可以發現，解法一注重常規的解題方法，可以使學生從中得到解題的基本思路和方法；解法二與解法一相比較可以看出，由于選取零勢能參考平面不同，解題的繁簡程度是不同的，所以我們在解題時要靈活地選擇參考面，讓解題簡單，且由于運算簡單，這樣不容易出錯；解法三利用了模型轉換的思想，巧妙地將圖中的一部分看作一個整體，進行平移，這樣處理問題能夠拓展學生解題的思路。

二、通過一題多變，培養學生的變通能力

發散思維有助于擺脫思維定勢的消極影響，考慮問題不局限于問題的某一方面，能夠靈活應變，舉一反三，觸類旁通。而且現在的高考試題越來越注重對能力的考查，因此我們在習題課的教學中不能再依賴于題海，而應注重加強思維能力的提升。我們若能以習題為載體，運用“一題多解”的方式，將有助于提高教學效益，培養學生的發散思維。

例題2：如圖5所示，上表面粗糙質量為M的小車B靜止在光滑的水平面上，質量為m的滑塊A（可視為質點）從小車左端以水平速度v 沖上小車，已知A、B間動摩擦因數為μ。問：A若能停在B上，它們一起運動的速度是多少？A在B上滑行的距離是多少？

這是中學物理的常見題型，我們除了引導學生如何應用動量與能量觀點順利作答外，若能在此基礎上作適當改變，創設新的物理情景，可以在今后碰到相關問題時觸類旁通。

例如，通過變換題設條件，改變設問方式可以有：

1.如果要使A不從B上滑落，小車B長L至少為多少？

2.小車B長L滿足什么條件時，系統的動能損耗最大？

3.若B長為L，要使A從B上滑出，A的初速度v 應滿足什么條件？

4.若B長為L，要使A最終停在B上，則動摩擦因數μ至少為多少？

還可以通過變換物理背景，創設新的物理情景，如：

5.將A從半徑為R的光滑1/4圓弧軌道無初速釋放，要使A不滑出B，B至少需多長？（圖6）

6.將B變為帶有半徑為R的1/4圓弧軌道小車，為使A恰能滑到B軌道的P點，求v 的大小？（圖7）

通過上述對基本題型進行變式，通過“一題多變”，演繹問題的產生過程，學生不僅能夠學會這類問題的求解過程，更重要的是能夠讓學生擺脫由生活習慣中原有思維方式和平時解題所帶來的思維定勢，培養發散思維。

總之，“一題多解”與“一題多變”是發散思維在物理上的具體體現。“一題多解”與“一題多變”的訓練，能夠使得學生的解決問題能力進一步提高和優化，發散思維得到培養。當然，在物理習題教學中，教師不僅要善于誘導學生去發現問題，更要善于幫助他們總結歸納問題，讓學生學會體會學習中的“變”與“不變”，使其認知水平得到提高，讓習題教學成為培養學生思維能力的有效手段。

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