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【摘要】在物理实验教学中，不断地培养学生发散思维能力，能使学生对实验问题的理解不落俗套，敢于求异；解决实际问题能够不拘一格，多方设想。不断地运用发散思维方法解决问题，才能摆脱习惯思维的束缚，拓宽思维范围，从而使创造性思维能力得到发展，以适应当前素质教育的需要。
【关键词】物理实验教学,发散思维
发散思维，又称辐射思维、放射思维、扩散思维或求异思维，是指大脑在思维时呈现的一种扩散状态的思维模式，它表现为思维视野广阔，思维呈现出多维发散状。著名的心理学家吉尔福特指出：“人的创造力主要依靠发散思维，它是创造思维的主要成分。”发散思维以多端性和变通性为特点，对问题从不同角度进行探索，从不同层次进行分析，视野开阔，思维活跃。在物理实验教学时，可根据实验所提供的信息、器材、学生掌握知识的深浅，从不同方向和不同方面来指导实验，寻找处理实验的多种方法，可培养学生的发散思维。那么，如何在实验教学中培养学生的发展思维能力呢？以下是本人的一些做法，望与同行切磋。
1.精心巧设实验问题
实验前教师应根据实验的内容，精习巧妙地设计好实验问题，其主要目的是诱发学生的发散思维。
例如在“伏安法测电阻”实验中，按常规方法测量完电阻后，可设置以下问题来诱发学生的发散思维：
1.1故意把线路、元件接错，让学生分析错误原因，指出纠正方法。
如图是“伏安法测小灯泡电阻”的实物连接图，小灯泡的电阻约为6Ω，额定电压为2.5V，每节电池电压为1.5V。请找出电路中的错误之处，并分析会出现的现象及危害、改正方法。
1.2由实验中出现的现象分析产生原因，去培养学生逆向思维能力。
（1）某同学连接完电路后，试触一下开关，发现电压表的指针向没有刻度的一侧偏转，请说明产生这种现象的原因及改正办法。
（2）某同學连接完电路后，闭合开关，电压表的示数为3.0V，电流表的示数为零，如果导线与接线柱间接触良好，请分析电路故障？
这些问题不仅能加深对知识的进一步理解，而且能训练学生从不同角度、不同位置探寻解决问题的途径，从而提高发散思维的品质。
2.问题扩展，形式多变
扩展多变就是以原有问题为发散，进行开拓、变型，发散出多个有价值的问题，从而获得“一题多练”、“一题多得”之效果。有利于沟通不同知识间的联系，促成知识的迁移，又能有效地调动学生思维向广阔、灵活、多方位发展，提高学生应变能力。
如在“伏安法测电阻”实验中，通过变换实验仪器，可扩展出如下问题：
(1)若没有电压表，其它仪器不变，给你一只定值电阻，如何测量小灯泡电阻？
(2)若没有电流表，其它仪器不变，给你一只定值电阻，如何测量小灯泡电阻？
(3)若在以上两个问题中，把定值电阻换成电阻箱，不用计算，又如何测出小灯泡的电阻？
这些灵活多变的实验题，可根据实际情况合理地安排于课堂上、课后或总复习中，教师如能创设类似的新颖、灵活、多变的问题加入到实验教学中，则教学就会充实、生动。用于总复习中，学生就不会感到重复乏味，既能提高综合运用知识的能力，又能增进学生兴趣。同时由于题设条件不断变化，学生思维也跟着随机应变，必将有利于促进学生思维的敏捷性和应变性的提高。
3.求异创新，尽可能做到一个问题用多种方法来探究，同一器材探究多个问题
求异创新就是不默守常规，对同一问题，能从多方位、多角度去分析思考，从新的角度探寻新的途径。
例如：如何区分没有标签的水和盐水，请设计实验来鉴别。
对此问题，方案较多，可提供如下方法：
3.1测密度法：用天平和量筒分别测出质量和体积，算出密度，再比较密度大小。
3.2称重法：将用细线悬挂在弹簧测力计下的铝柱分别浸没在水和盐水中，比较弹簧测力器的示数即可。
3.3质量比较法：用量筒量取体积相同的水和盐水，用天平分别称出质量，并比较质量大小。
3.4体积比较法：用天平称出质量相同的水和盐水，倒入量筒并比较体积。
3.5嘴尝法：用嘴分别品尝两种液体，比较其味道。
3.6漂浮法：把一木块分别放入装有水和盐水的烧杯中，比较木块浸入深度。
3.7压强比较法：把压强计的金属盒浸入水和盐水中同一深度处，比较压强计U形管两端液面的高度差。
3.8导电法：将电池、小灯泡用导线连成串联电路，把接开关的两根导线分别浸入水和盐水中，观察灯泡是否发光。
3.9汽化法：分别将水和盐水滴到两块玻璃板上，并用酒精灯加热，观察有无晶体折出。
3.10电解法：将两种液体加以电解，能产生刺激性气味的是盐水。
3.11温度变化比较法：分别将质量和初温相同的水和盐水装入烧瓶中，并同时加热，用温度计测量其温度，比较温度变化快慢。
3.12白色沉淀法：用吸管吸取硝酸银溶液分别滴入盛有水和盐水的烧杯中，观察是否有沉淀物。
3.13冷冻法：在两只相同的烧杯中分别装入质量、初温相等的水和盐水，放在冰箱冷冻室同一层，观察哪一个先结冰。
同一个实验内容采用多种实验方案，不仅让学生感到通过探究所获得的结论是可靠的，更让同学们感到课本上的实验不是唯一的，可以用不同的器材、不同的实验方法进行实验，这样有利于发展学生的个性，活跃学生的思维，可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望，使之达到不同层次创新能力培养的目标。同样在物理实验过程中，将同一器材尽可能地应用于不同实验之中，显示尽可能多的实验现象，发掘实验器材的新用途，也能实现创新。例如用钢锯条可以做许多实验：探究发声原因、音调跟频率的关系、响度跟振幅的关系、力使物体产生形变、磁化、光的直线传播、导电性能等等，这样的实验环境，能引导学生求异、求新，而不要拘泥于一种思维定势，能在实验中创出新意。
4.安排一些学生实验讨论课，拓宽学生思维空间
常规的学生实验，一般是由教师布置，学生去完成，虽能对学生的动手能力有一定的提高，但不利于培养学生自己独立设计、完成实验课题的能力，在教学计划中安排了一定的学生实验讨论课，对一般性实验，利用实验课的前约10分钟进行讨论，教师在课前并不要求学生对实验内容进行预习，以消除学生预定的实验模式，有意识地让学生进行多角度设计实验，克服思维定势对学生的影响，训练思维的流畅性、变通性、独特性，从而提高学生发散思维的能力。
教师在提出实验课题后，引导学生思考，并提出几种完成该实验课题的方案，并比较其优劣，讨论其合理性及可操作性。
例如“探究摩擦力与什么因素有关”实验，按照教材方案，用弹簧测力计匀速拉动木块过程中，弹簧测力计的读数较难准确读出，而且要做到匀速拉动也较难，不便于读数，且产生较大的误差，因而让学生讨论怎样设计实验可让对弹簧测力计的读数较准确。学生经过激烈讨论后，教师针对教材上介绍的实验方案引导学生提出改进意见，让木块和弹簧测力计不动，而拉动木块下方的木板（不必匀速），再让学生继续讨论这一方案的可行性。过去学生做实验完全处于“被动”状态，教师怎么讲，怎么安排，学生只能如此照办，没有给学生一点创造、发挥的余地，安排学生在实验前进行这样的讨论，实际上也是学生自己研究实验课题的一种预演，这样的课题讨论方式，大大激发了学生研究的兴趣，也开拓了学生自行开发实验课题的思维。
总之，在全国提倡的探究式教学中，利用物理实验教学，培养学生发散思维能力，让学生对实验问题的理解不落俗套，敢于求异；解决实际问题能够不拘一格，多方设想。不断地运用发散思维方法解决问题，才能摆脱习惯思维及定势思维的束缚，拓宽思维空间，从而使创造性思维能力得到发展，以适应当前素质教育的需要。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
【关键词】物理实验教学,发散思维
发散思维，又称辐射思维、放射思维、扩散思维或求异思维，是指大脑在思维时呈现的一种扩散状态的思维模式，它表现为思维视野广阔，思维呈现出多维发散状。著名的心理学家吉尔福特指出：“人的创造力主要依靠发散思维，它是创造思维的主要成分。”发散思维以多端性和变通性为特点，对问题从不同角度进行探索，从不同层次进行分析，视野开阔，思维活跃。在物理实验教学时，可根据实验所提供的信息、器材、学生掌握知识的深浅，从不同方向和不同方面来指导实验，寻找处理实验的多种方法，可培养学生的发散思维。那么，如何在实验教学中培养学生的发展思维能力呢？以下是本人的一些做法，望与同行切磋。
1.精心巧设实验问题
实验前教师应根据实验的内容，精习巧妙地设计好实验问题，其主要目的是诱发学生的发散思维。
例如在“伏安法测电阻”实验中，按常规方法测量完电阻后，可设置以下问题来诱发学生的发散思维：
1.1故意把线路、元件接错，让学生分析错误原因，指出纠正方法。
如图是“伏安法测小灯泡电阻”的实物连接图，小灯泡的电阻约为6Ω，额定电压为2.5V，每节电池电压为1.5V。请找出电路中的错误之处，并分析会出现的现象及危害、改正方法。
1.2由实验中出现的现象分析产生原因，去培养学生逆向思维能力。
（1）某同学连接完电路后，试触一下开关，发现电压表的指针向没有刻度的一侧偏转，请说明产生这种现象的原因及改正办法。
（2）某同學连接完电路后，闭合开关，电压表的示数为3.0V，电流表的示数为零，如果导线与接线柱间接触良好，请分析电路故障？
这些问题不仅能加深对知识的进一步理解，而且能训练学生从不同角度、不同位置探寻解决问题的途径，从而提高发散思维的品质。
2.问题扩展，形式多变
扩展多变就是以原有问题为发散，进行开拓、变型，发散出多个有价值的问题，从而获得“一题多练”、“一题多得”之效果。有利于沟通不同知识间的联系，促成知识的迁移，又能有效地调动学生思维向广阔、灵活、多方位发展，提高学生应变能力。
如在“伏安法测电阻”实验中，通过变换实验仪器，可扩展出如下问题：
(1)若没有电压表，其它仪器不变，给你一只定值电阻，如何测量小灯泡电阻？
(2)若没有电流表，其它仪器不变，给你一只定值电阻，如何测量小灯泡电阻？
(3)若在以上两个问题中，把定值电阻换成电阻箱，不用计算，又如何测出小灯泡的电阻？
这些灵活多变的实验题，可根据实际情况合理地安排于课堂上、课后或总复习中，教师如能创设类似的新颖、灵活、多变的问题加入到实验教学中，则教学就会充实、生动。用于总复习中，学生就不会感到重复乏味，既能提高综合运用知识的能力，又能增进学生兴趣。同时由于题设条件不断变化，学生思维也跟着随机应变，必将有利于促进学生思维的敏捷性和应变性的提高。
3.求异创新，尽可能做到一个问题用多种方法来探究，同一器材探究多个问题
求异创新就是不默守常规，对同一问题，能从多方位、多角度去分析思考，从新的角度探寻新的途径。
例如：如何区分没有标签的水和盐水，请设计实验来鉴别。
对此问题，方案较多，可提供如下方法：
3.1测密度法：用天平和量筒分别测出质量和体积，算出密度，再比较密度大小。
3.2称重法：将用细线悬挂在弹簧测力计下的铝柱分别浸没在水和盐水中，比较弹簧测力器的示数即可。
3.3质量比较法：用量筒量取体积相同的水和盐水，用天平分别称出质量，并比较质量大小。
3.4体积比较法：用天平称出质量相同的水和盐水，倒入量筒并比较体积。
3.5嘴尝法：用嘴分别品尝两种液体，比较其味道。
3.6漂浮法：把一木块分别放入装有水和盐水的烧杯中，比较木块浸入深度。
3.7压强比较法：把压强计的金属盒浸入水和盐水中同一深度处，比较压强计U形管两端液面的高度差。
3.8导电法：将电池、小灯泡用导线连成串联电路，把接开关的两根导线分别浸入水和盐水中，观察灯泡是否发光。
3.9汽化法：分别将水和盐水滴到两块玻璃板上，并用酒精灯加热，观察有无晶体折出。
3.10电解法：将两种液体加以电解，能产生刺激性气味的是盐水。
3.11温度变化比较法：分别将质量和初温相同的水和盐水装入烧瓶中，并同时加热，用温度计测量其温度，比较温度变化快慢。
3.12白色沉淀法：用吸管吸取硝酸银溶液分别滴入盛有水和盐水的烧杯中，观察是否有沉淀物。
3.13冷冻法：在两只相同的烧杯中分别装入质量、初温相等的水和盐水，放在冰箱冷冻室同一层，观察哪一个先结冰。
同一个实验内容采用多种实验方案，不仅让学生感到通过探究所获得的结论是可靠的，更让同学们感到课本上的实验不是唯一的，可以用不同的器材、不同的实验方法进行实验，这样有利于发展学生的个性，活跃学生的思维，可以激发和满足不同层次学生的探索与创新欲望，使之达到不同层次创新能力培养的目标。同样在物理实验过程中，将同一器材尽可能地应用于不同实验之中，显示尽可能多的实验现象，发掘实验器材的新用途，也能实现创新。例如用钢锯条可以做许多实验：探究发声原因、音调跟频率的关系、响度跟振幅的关系、力使物体产生形变、磁化、光的直线传播、导电性能等等，这样的实验环境，能引导学生求异、求新，而不要拘泥于一种思维定势，能在实验中创出新意。
4.安排一些学生实验讨论课，拓宽学生思维空间
常规的学生实验，一般是由教师布置，学生去完成，虽能对学生的动手能力有一定的提高，但不利于培养学生自己独立设计、完成实验课题的能力，在教学计划中安排了一定的学生实验讨论课，对一般性实验，利用实验课的前约10分钟进行讨论，教师在课前并不要求学生对实验内容进行预习，以消除学生预定的实验模式，有意识地让学生进行多角度设计实验，克服思维定势对学生的影响，训练思维的流畅性、变通性、独特性，从而提高学生发散思维的能力。
教师在提出实验课题后，引导学生思考，并提出几种完成该实验课题的方案，并比较其优劣，讨论其合理性及可操作性。
例如“探究摩擦力与什么因素有关”实验，按照教材方案，用弹簧测力计匀速拉动木块过程中，弹簧测力计的读数较难准确读出，而且要做到匀速拉动也较难，不便于读数，且产生较大的误差，因而让学生讨论怎样设计实验可让对弹簧测力计的读数较准确。学生经过激烈讨论后，教师针对教材上介绍的实验方案引导学生提出改进意见，让木块和弹簧测力计不动，而拉动木块下方的木板（不必匀速），再让学生继续讨论这一方案的可行性。过去学生做实验完全处于“被动”状态，教师怎么讲，怎么安排，学生只能如此照办，没有给学生一点创造、发挥的余地，安排学生在实验前进行这样的讨论，实际上也是学生自己研究实验课题的一种预演，这样的课题讨论方式，大大激发了学生研究的兴趣，也开拓了学生自行开发实验课题的思维。
总之，在全国提倡的探究式教学中，利用物理实验教学，培养学生发散思维能力，让学生对实验问题的理解不落俗套，敢于求异；解决实际问题能够不拘一格，多方设想。不断地运用发散思维方法解决问题，才能摆脱习惯思维及定势思维的束缚，拓宽思维空间，从而使创造性思维能力得到发展，以适应当前素质教育的需要。
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文