在習(xí)題教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維

摘要： 發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維最主要的特點(diǎn)，是測(cè)定創(chuàng)造力的主要標(biāo)志之一。高中物理教學(xué)不僅要教給學(xué)生物理知識(shí)，還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。因此，在高中物理習(xí)題教學(xué)中，如何通過適量的習(xí)題訓(xùn)練，使學(xué)生既獲得相應(yīng)的物理知識(shí)，又培養(yǎng)發(fā)散思維，顯得尤為重要。本文作者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，談?wù)勅绾卧诹?xí)題教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。

關(guān)鍵詞： 發(fā)散思維 高中物理教學(xué) 習(xí)題教學(xué) 一題多解 一題多變

發(fā)散思維又稱“擴(kuò)散思維”、“輻射思維”、“多向思維”，是指從一個(gè)目標(biāo)出發(fā)，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(xué)家認(rèn)為，發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維最主要的特點(diǎn)，是測(cè)定創(chuàng)造力的主要標(biāo)志之一。

高中物理教學(xué)不僅要教給學(xué)生物理知識(shí)，還應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。在高中物理教學(xué)中，物理習(xí)題教學(xué)是必不可少的，因此，在高中物理習(xí)題教學(xué)中，如何通過適量的習(xí)題訓(xùn)練，既獲得相應(yīng)的物理知識(shí)，又能培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，顯得尤為重要。筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，談?wù)勅绾卧诹?xí)題教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。

一、通過一題多解，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力

發(fā)散思維是大腦在思維時(shí)呈現(xiàn)的一種擴(kuò)散狀態(tài)的思維模式，比較常見，它表現(xiàn)為思維視野廣闊，思維呈現(xiàn)出多維發(fā)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(fā)，沿不同的方向去探求多種答案的思維形式。它不墨守成規(guī)，不拘泥于傳統(tǒng)的做法，有更多的創(chuàng)造性。

例題1：如圖1所示，總長為L的光滑勻質(zhì)的鐵鏈，跨過一光滑的輕質(zhì)小定滑輪，開始時(shí)底端相齊，當(dāng)略有擾動(dòng)時(shí)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(shè)鐵鏈的單位長度質(zhì)量為m，以A平面為零勢(shì)能參考面，如圖2所示。

根據(jù)機(jī)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(jù)機(jī)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(gè)模型，則可認(rèn)為AB段運(yùn)動(dòng)到CD段重力所作的功全部轉(zhuǎn)化為整體的動(dòng)能，則有：

g#8226; = mv

所以v= 。

通過上述三種解法的訓(xùn)練，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)利用機(jī)械能守恒知識(shí)來解決習(xí)題，總結(jié)解題的一般解題步驟。通過比較可以發(fā)現(xiàn)，解法一注重常規(guī)的解題方法，可以使學(xué)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(shì)能參考平面不同，解題的繁簡(jiǎn)程度是不同的，所以我們?cè)诮忸}時(shí)要靈活地選擇參考面，讓解題簡(jiǎn)單，且由于運(yùn)算簡(jiǎn)單，這樣不容易出錯(cuò)；解法三利用了模型轉(zhuǎn)換的思想，巧妙地將圖中的一部分看作一個(gè)整體，進(jìn)行平移，這樣處理問題能夠拓展學(xué)生解題的思路。

二、通過一題多變，培養(yǎng)學(xué)生的變通能力

發(fā)散思維有助于擺脫思維定勢(shì)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(yīng)變，舉一反三，觸類旁通。而且現(xiàn)在的高考試題越來越注重對(duì)能力的考查，因此我們?cè)诹?xí)題課的教學(xué)中不能再依賴于題海，而應(yīng)注重加強(qiáng)思維能力的提升。我們?nèi)裟芤粤?xí)題為載體，運(yùn)用“一題多解”的方式，將有助于提高教學(xué)效益，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維。

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

這是中學(xué)物理的常見題型，我們除了引導(dǎo)學(xué)生如何應(yīng)用動(dòng)量與能量觀點(diǎn)順利作答外，若能在此基礎(chǔ)上作適當(dāng)改變，創(chuàng)設(shè)新的物理情景，可以在今后碰到相關(guān)問題時(shí)觸類旁通。

例如，通過變換題設(shè)條件，改變?cè)O(shè)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(shí)，系統(tǒng)的動(dòng)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(yīng)滿足什么條件？

4.若B長為L，要使A最終停在B上，則動(dòng)摩擦因數(shù)μ至少為多少？

還可以通過變換物理背景，創(chuàng)設(shè)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?yōu)閹в邪霃綖镽的1/4圓弧軌道小車，為使A恰能滑到B軌道的P點(diǎn)，求v 的大小？（圖7）

通過上述對(duì)基本題型進(jìn)行變式，通過“一題多變”，演繹問題的產(chǎn)生過程，學(xué)生不僅能夠?qū)W會(huì)這類問題的求解過程，更重要的是能夠讓學(xué)生擺脫由生活習(xí)慣中原有思維方式和平時(shí)解題所帶來的思維定勢(shì)，培養(yǎng)發(fā)散思維。

總之，“一題多解”與“一題多變”是發(fā)散思維在物理上的具體體現(xiàn)。“一題多解”與“一題多變”的訓(xùn)練，能夠使得學(xué)生的解決問題能力進(jìn)一步提高和優(yōu)化，發(fā)散思維得到培養(yǎng)。當(dāng)然，在物理習(xí)題教學(xué)中，教師不僅要善于誘導(dǎo)學(xué)生去發(fā)現(xiàn)問題，更要善于幫助他們總結(jié)歸納問題，讓學(xué)生學(xué)會(huì)體會(huì)學(xué)習(xí)中的“變”與“不變”，使其認(rèn)知水平得到提高，讓習(xí)題教學(xué)成為培養(yǎng)學(xué)生思維能力的有效手段。

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文。”