精心設計開放性實驗　培養學生發散思維能力

黃　波

摘要：隨著教育改革的不斷深入,根據教育觀念的更新以及素質教育的要求,對學生的智力開發,就是要重視對學生各方面能力的培養。在物理教學中，培養學生的發散思維能力無疑是培養學生能力、開發學生智力的重要部分。在物理實驗教學中，如果能選擇典型的課題，通過多種實驗方案的設計和實施，則實驗方案的多樣性將有效地促進學生思維的發散。因此，以設計性實驗為載體，是培養學生發散性思維能力的一條重要途徑。

關鍵詞：多樣性；開放性；廣闊性；設計性實驗；發散思維能力

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003-6148(2009)4(S)-0019-2

從近幾年中考物理題目的情況來看，對物理實驗的考查已經從一般性的、機械性的實驗知識記憶轉向到對實驗原理和方法的理解與遷移能力的考查，出現了以學生分組實驗和演示實驗為基礎的設計性實驗題。所謂設計性實驗，就是要打破現有課本上的實驗方案，在一些特定的要求和條件下自行設計新的實驗方案和步驟，完成其實驗的要求。由于這種設計具有較大的靈活性，需要學生在牢固掌握基礎知識和基本方法的前提下富有創造力。在物理實驗教學中，如果能選擇典型的課題，并通過多種實驗方案的設計和實施，那么，實驗方案的多樣性就能有效地促進學生思維的發展。因此，設計性實驗是培養學生發散性思維能力的一條重要途徑。筆者結合自己多年的教學實踐，舉例介紹可采用的具體方法。

1 達到同一實驗目的，開放實驗室的器材，讓學生自己設計實驗方案，自己選擇必要的實驗器材進行實驗。

例題1 怎樣測出牛奶的密度？

方法1：用密度計來測量。

可以用一個較大的量筒盛裝適量的牛奶,讓密度計漂浮在牛奶上,靜止后,從密度計直接就可以讀出牛奶的密度。

方法2：用天平和量筒來測量。

通過上述10種方法，運用所學知識，既可以讓學生開闊了眼界、又可讓其思想閃爍著發散性思維的火花，而且各種方案都能得到實施，并且都可以組織學生自己動手操作，進行實際測量。

例題2 有一蓄電池，其“+”“-”已經模糊不清了，請問你如何找出其“+”“-”？

例題3 有一小燈泡，已知其額定電壓（或額定電流），請選用電壓表（或電流表）、定值電阻、電源、滑動變阻器、開關和導線等，怎樣測量小燈泡的額定功率？

以上兩例均可以讓學生去探索、實驗，提高發散思維能力,在探索實驗中獲得成就感。

2 根據一定的實驗器材，進行發散性實驗設計，要求學生盡可能多做不同的物理實驗。

例題4 給你一個透明的玻璃杯，一支鉛筆、一塊塑料薄片、足夠多的自來水。要求：利用上述器材，盡可能多地設計出物理小實驗，并指出能看到的物理現象或與之相關的物理原理。

實驗1：在玻璃杯中加入適量的水,然后把鉛筆插入杯中,從旁邊看去,鉛筆好似被折斷了,這是光的折射現象。

實驗2：用塑料薄片把裝滿水的玻璃杯完全蓋住，然后用手按住薄片把它們倒過來，塑料薄片不會掉下來，這個實驗證明大氣壓的存在。

實驗3：把玻璃杯放在薄塑料片上，快速抽去薄塑料片，玻璃杯仍然在原處不動，這個實驗說明玻璃杯有慣性。

實驗4：兩手指用力向中間壓鉛筆，會感覺到筆尖處手指較疼痛，這說明壓力的作用效果與受力面積的大小有關。

實驗5：在玻璃杯中倒入適量的水，然后把鉛筆放在杯子的后面，從前面透過杯子看去，鉛筆變得粗了，這是凸透鏡成像的原理。

實驗6：拿鉛筆敲打裝水的玻璃杯，重敲比輕敲時水振動得厲害，聽起來聲音也更響亮，這說明聲音的響度與發聲體的振幅有關。

實驗7：在玻璃杯中裝入不同高度的水，用鉛筆敲打杯時，發出聲音的高低不同，這說明聲音的音調與發聲體的振動快慢有關。

綜上所述，在物理課的教學中，只要注意一題多問，一題多解，一題多變的訓練，注意實驗設計過程的多種可能性的分析，養成多角度、多方法思考問題的習慣，不但可以擴大學生視野，而且對學生發散思維的培養無疑是有積極意義的。特別是在初三畢業復習的教學中，教師尤其應注重這種開放性實驗題的訓練，它將促使學生靈活運用所學的知識，也培養了學生綜合運用知識的能力。

(欄目編輯黃懋恩)