培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維

邱培昭

摘 要：運(yùn)用不同的測(cè)量器材，不同的實(shí)驗(yàn)原理，多種方法測(cè)浮力，緊扣課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。運(yùn)用不同的方法，對(duì)于同一道題，尋找不同的解法，并在此基礎(chǔ)上訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維。

關(guān)鍵詞：稱(chēng)重法；排水法；稱(chēng)質(zhì)量法；測(cè)體積法；浸沒(méi)；適量

研究背景：

2001義務(wù)教育物理新課程標(biāo)準(zhǔn)試行，2005年全國(guó)全面實(shí)施新課程以來(lái)，已有約12個(gè)年頭。其中經(jīng)歷了2007年課程標(biāo)準(zhǔn)修訂組開(kāi)展課程的修訂工作，保持原有的框架結(jié)構(gòu)和核心內(nèi)容不變，適當(dāng)增加案例。新課程理念之一便是提倡教學(xué)方式多樣化，注重科學(xué)探究，能書(shū)面或口頭表述發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，明確探究目的和已有條件，嘗試選擇科學(xué)探究方法及所需要的器材，會(huì)使用簡(jiǎn)單儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，會(huì)正確記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能對(duì)收集的信息進(jìn)行簡(jiǎn)單歸類(lèi)和比較，能表述探究的問(wèn)題、過(guò)程和結(jié)果。

學(xué)生在探究活動(dòng)中，通過(guò)經(jīng)歷與科學(xué)工作者進(jìn)行科學(xué)探究時(shí)的相似過(guò)程，學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，學(xué)習(xí)科學(xué)家的探究方法，領(lǐng)悟科學(xué)的思想和精神。

一、相關(guān)的知識(shí)內(nèi)容

認(rèn)識(shí)浮力，探究浮力大小與哪些因素有關(guān)，知道阿基米德原理，運(yùn)用物體的浮沉條件解釋生活、生產(chǎn)中的一些現(xiàn)象、熱學(xué)和電學(xué)的相關(guān)知識(shí)。

物理滬科版八年級(jí)下第九章第二節(jié)阿基米德原理課后作業(yè)第2題。

現(xiàn)有彈簧測(cè)力計(jì)、天平、量筒、刻度尺、燒杯、水、細(xì)線(xiàn)和小鐵塊等器材，你有哪些辦法可以測(cè)出一個(gè)小鐵塊浸沒(méi)在水中所受到的浮力？

方法一：稱(chēng)重法

器材：彈簧測(cè)力計(jì)、燒杯、水、細(xì)線(xiàn)和小鐵塊。

步驟：①用彈簧測(cè)力計(jì)在空氣中測(cè)出小鐵塊的重力G；②把小鐵塊浸沒(méi)在水中，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)出此時(shí)的拉力F拉；③算出小鐵塊浸沒(méi)在水中時(shí)所受到的浮力：F浮=G-F拉。

方法二：排水法

器材：量筒、燒杯、水、細(xì)線(xiàn)和小鐵塊。

步驟：①在量筒中倒入適量的水，測(cè)出水的體積V1；②把小鐵塊浸沒(méi)在量筒的水中，測(cè)出此時(shí)的總體積V2；③算出小鐵塊浸沒(méi)在水中時(shí)所受到的浮力：F浮=ρ水g（V2-V1）。

方法三：稱(chēng)質(zhì)量法

器材：天平、燒杯、水、細(xì)線(xiàn)和小鐵塊。

步驟：①用天平測(cè)出適量水和燒杯的質(zhì)量m1；②把系有細(xì)線(xiàn)的小鐵塊浸沒(méi)在燒杯的水中，（小鐵塊不要能碰到燒杯底和壁）再用天平測(cè)出此時(shí)的總質(zhì)量m2；③算出小鐵塊浸沒(méi)在水中時(shí)所受到的浮力：F浮=（m2-m1）g。

方法四：測(cè)體積法（規(guī)則鐵塊）

器材：刻度尺、小鐵塊。

步驟：①用刻度尺測(cè)出鐵塊的長(zhǎng)寬高a、b、c；②算出小鐵塊浸沒(méi)在水中時(shí)所受到的浮力：F浮=ρ水gabc。

培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，不僅體現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)探究中，在孩子們課后習(xí)題的綜合訓(xùn)練中，有著同樣的要求。

新課改要求我們?cè)诮虒W(xué)的過(guò)程中不但要注重知識(shí)的傳授，更重要的是學(xué)生能力的培養(yǎng)。而一題多解，不同解法的綜合訓(xùn)練，可以激發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)造的強(qiáng)烈欲望，加深對(duì)所學(xué)知識(shí)的深刻理解，提高學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的嫻熟運(yùn)用的能力，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維，發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)造性思維。在教學(xué)的過(guò)程中，我會(huì)有意的設(shè)計(jì)一些可以有多種解法的物理題來(lái)鍛煉學(xué)生。以下是我要介紹的一個(gè)可以用多種解法來(lái)解決的物理題，具體解法如下：

比如：下面一道力熱綜合物理題，可以用5種方法解。

電熱淋浴器分為儲(chǔ)水式和無(wú)水箱式兩種，儲(chǔ)水式淋浴器要用較長(zhǎng)的時(shí)間才能把水箱中的水加熱，待水溫達(dá)到要求后用水箱中的熱水淋??；無(wú)水箱式淋浴器是使冷水流過(guò)電熱器就達(dá)到要求的溫度而立即從噴頭流出供淋浴。已知冷水溫度為16℃，淋浴所需熱水溫度為38℃，淋浴所需要的熱水流量為4×10-3m3/min，水的比熱為4.2×103J/（kg/℃），家庭電路允許通過(guò)的最大電流為5A。請(qǐng)你利用以上數(shù)據(jù)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明：家庭中不宜使用無(wú)水箱式電熱淋浴器。請(qǐng)用多種方法解出來(lái)。

（1）解法1：求實(shí)際電流，比實(shí)際電流。

m=ρV=103×4×10-3=4kg

Q=cm△t=4.2×103×4×22=3.696×105J

不考慮能量損失：W=Q=3.696×105J

P=W/t=3.696×105/60=6160W

I=P/U=6160/220=28A

∵28A>>5A∴不行。

（2）解法2：求實(shí)際功率，比額定功率。

m=ρV=103×4×10-3=4kg

Q=cm△t=4.2×103×4×22=3.696×105J

不考慮能量損失：W=Q=3.696×105J

P實(shí)=W/t=3.696×105/60=6160W

P額=UI=220×5=1100W

∵6160W>>1100W∴不行。

（3）解法3：求熱量，比熱量。

m=ρV=103×4×10-3=4kg

Q吸=cm△t=4.2×103×4×22=3.696×105J

不考慮熱損失：Q放=W=UIt=220×5×60=6.6×104J

∵3.696×105J>>6.6×104J∴不行。

（4）解法4：求時(shí)間，比較時(shí)間。

m=ρV=103×4×10-3=4kg

Q吸=cm△t=4.2×103×4×22=3.696×105J

P額=UI=220×5=1100W

不考慮熱量損失：Q放=Q吸

t=Q放/P額=3.696×105/1100=336S

∵336S>>60S∴不行。

（5）解法5：求溫度，比較溫度。

P額=UI=220×5=1100W

Q吸=Q放=Pt=1100×60=66000J

m=ρV=103×4×10-3=4kg

△t=Q吸/cm=66000/（4200×4）=3.9℃，t=16+3.9=19.9℃

∵19.9℃<<38℃∴不行。

二、課題研究的收獲

1.實(shí)驗(yàn)探究培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新探究意識(shí)和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，豐富了孩子們的課外活動(dòng)，進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。

2.實(shí)驗(yàn)的研究牽涉的相關(guān)的知識(shí)較廣，需要較強(qiáng)的綜合能力，培養(yǎng)了孩子們耐心細(xì)致的能力，提升了學(xué)生具體收集資料數(shù)據(jù)和分析處理數(shù)據(jù)的能力。

3.極大的訓(xùn)練了學(xué)生學(xué)習(xí)的發(fā)散思維能力，真正感受到了課堂知識(shí)的遷移及數(shù)學(xué)知識(shí)的推理應(yīng)用。

4.多種方法解同一道題，更好的訓(xùn)練了學(xué)生學(xué)習(xí)的發(fā)散思維能力，教學(xué)思維方法是教學(xué)的靈魂，滲透思維方法，多角度探索解題思路，是培養(yǎng)思維能力的有效途徑。

參考文獻(xiàn)：

[1]趙保鋼.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)解讀——科學(xué)探究與科學(xué)內(nèi)容要求[M].

[2]全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)[M].