摘 要:物理是一門實驗學科,中學物理實驗不僅可以培養學生的觀察能力、動手實踐能力,更是激發學生興趣,培養學生的科學探究精神,訓練發散思維能力的良好途徑。本文結合實例談談在初中物理實驗復習中培養學生的發散思維能力的一點做法。
關鍵詞:物理實驗復習 科學探究 發散思維
發散思維就是多角度、多方向、多維度地去思考問題,是指思維主體在展開思維活動時,圍繞某個中心問題,進行輻射狀態的積極的思考和聯想,廣泛地收集與這一中心問題有關的各種感性材料、相關信息和思想觀點,最大限度地開拓思路,從而導致一系列相關的發現的一種思維品質。這種沿不同方向、不同角度思考,從多方面尋求多種答案的展開性思維方式,在物理學習中是不可缺少的。
美國心理學家吉爾福特說:“人的創造力主要依靠發散思維,它是創造性思維的主要成分。”發散思維的培養不是一蹴而就的,要在教學過程中抓住一切可能的契機一點一滴地進行,對于物理學科發散思維的訓練可結合實驗教學、知識教學和習題教學來進行。物理是一門實驗學科,中學物理實驗不僅可以培養學生的觀察能力、動手實踐能力,更是激發學生興趣,培養學生的科學探究精神,訓練發散思維能力的良好途徑。下面結合實例談一下在初中物理實驗復習中培養學生的發散思維能力的做法。
初中物理實驗有兩類,一是科學探究,二是測量。科學探究實驗能夠培養學生的發散思維能力,測量性實驗也能培養學生的發散思維能力。下面是在九年級復習教學中我選擇的一道習題。
習題:小強在一次郊游中,在沙漠上發現了一塊小雨花石。他身邊帶有以下器材:刻度尺、橡皮筋、細線、飲水杯、標有20g的一塊糖果,請你幫助他利用身邊的器材設計實驗,測量小雨花石的質量。請簡要寫出實驗步驟,并用已知量和測量出的物理量表示出小雨花石的質量m。
習題提出后學生感到茫然不知所措,竊竊私語說:“測質量怎么沒有天平,也沒有量筒。”我便小聲提示學生:“刻度尺能不能當杠桿用,橡皮筋能不能做成彈簧秤。”學生說:“可以。”我說:“那你們想想,小組之間討論討論。”
一會兒,通過小組討論學生們提出了兩種辦法。
方法一:刻度尺可以當杠桿用。1.把細線系在刻度尺中央,適當調整細線的位置,使刻度尺在水平位置平衡;2.用細線系好小雨花石和20g的糖果,并分別置于刻度尺的兩端,調整它們的位置,使刻度尺在水平位置平衡;3.從刻度尺上讀取小雨花石到中央細線的距離l1和糖果到中央細線的距離l2;4.用公式m=20l2/l1計算出小雨花石的質量。
方法二:橡皮筋當彈簧秤用。根據橡皮筋的伸長與所受拉力成正比的原理,學生提出這樣的方法:1.用刻度尺測出橡皮筋的長度l0;2.用細線拴好糖果并系于橡皮筋下,測出此時橡皮筋的長度l1;3.用細線拴好小雨花石并系于橡皮筋下,測出此時橡皮筋的長度l2;4.用m=20(l2-l0)/(l1-l0)計算出小雨花石質量。
為了更好地培養學生的發散思維能力,緊接著我向學生提出下面問題。
問題:小強還想測量小雨花石的密度,請你幫助他利用上邊的器材進一步設計實驗,簡要寫出實驗步驟,并用已知量和測量出的物理量表示出小雨花石的密度ρ。
小組討論,討論后回答。
方法一:1.在上面方法一的基礎上,將小雨花石沒入水中,保持小雨花石的位置不變,調節糖果位置使刻度尺再次保持水平平衡,記下糖果到中央細線的距離L3;2.用ρ=ρ水l2/(l2-l3)計算出小雨花石的密度。
方法二:1.在上面的方法一基礎上,將小雨花石沒入水中,保持糖果的位置不變,調節小雨花石位置使刻度尺再次保持水平平衡,記下小雨花石到中央細線的距離l3;2.用ρ=ρ水l3/(l3-l1)計算出小雨花石的密度。
方法三:1.在上面的方法一基礎上,將小雨花石沒入水中,同時調節小雨花石和糖果的位置使刻度尺再次保持水平平衡,記下小雨花石到中央細線的距離l3和糖果到中央細線的距離l4;2.用ρ=ρ水l2l3/(l2l3-l1l4)計算出小雨花石的密度。
方法四:1.在上面的方法二基礎上,將小雨花石系在橡皮筋上,豎直沒入水中靜止,測出橡皮筋此時的長度l3;2.用ρ=ρ水(l2-l0)/(l2-l3)計算出小雨花石的密度。
實驗復習教學中,堅持利用這樣的方法對學生的發散思維能力進行訓練,將會使學生對實驗原理的掌握、創造性地設計和完成實驗的能力有很大提高。
參考文獻:
1.中學教材全解.陜西人民教育出版社
2.中考物理復習講義.新疆青少年出版社
3.義務教育物理教師教學用書.北京師范大學出版社
4.義務教育物理課程標準.北京師范大學出版社
作者單位:甘肅省酒泉育才學校