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发散思维是依据研究对象所提供的各种信息,打破常规,寻求变异,广开思路,充分想象,探索多种解决方案或新途径的思维形式。它的主要特征是求异性和多样性。
美国心理学家吉尔福特说:“人的创造力主要依靠发散思维,它是创造思维的主要成分。”因此,在物理教学中培养和拓展学生的发散思维能力,培养出新时期需要的开创性人才是至关重要的。故此,在物理课教学中根据教材的内容,有必要精心设计一些培养发散思维的习题,通过一题多变、一题多解、一题多问和一题多答等形式对学生进行发散思维的训练,从而灵活地掌握知识点,进而达到知识迁移的目的。下面结合实例谈一下具体的做法。
一、一题多变──变化发散
习题课中的一题多变是指从多角度、多方位对例题进行变化,引出一系列与本例题相关的题目,形成多变导向,使知识进一步精化的教学方法,通过一题多变,来培养学生的变化发散思维。
例题:一列火车长200m,以15m/s的速度通过一座长1.6km的大桥,问需要用多少时间?
学生完成这道题后,教师把题目改为:“如果这列火车以相同的速度,通过另一座桥用150s,那么桥有多长?”还可以把这道题改成:已知火车长、桥长和过桥时间,求火车过桥速度;已知桥长、火车速度和过桥时间,求火车长等题目。这种以习题为载体运用一题多解的方式有助于开拓学生的思路,完善学生的思维品质,在复习中起到事半功倍的效果。
一题多变还可以使思维具有变通性,在以后的解题过程中主动出击。运用变式,通过一题多变演绎问题的产生过程,能够摆脱由生活习惯中原有思维方式和平时解题所带来的思维模式,使思维具有灵活性、变通性。
例题:将体积为100cm3实心正方体铁块浸没在水中,它受到的浮力是多大?
1.若将该铁块用弹簧测力计吊着使其悬在水中,则弹簧测力计的示数是多少?
2.若用弹簧测力计向上匀速拉动铁块,并使其露出水面,在这个过程中,弹簧测力计的示数如何变化?
3.将铁块浸放到水底部,再向上匀速拉动弹簧测力计,在铁块未露出水面之前,弹簧测力计的示数如何变化?
4.若要使铁块能够悬浮在水中,铁块应制成空心的,空心体积应多大?此时铁块的外观体积有多大?
5.若将此铁块浸没在酒精中,弹簧测力计的示数又是多少?
6.若将此铁块分别浸没在密度不同的三种液体中,你能够根据弹簧测力计的示数判断出这三种液体密度的大小关系吗?
每一次变化都能创设新的物理情景,可以让学生在今后碰到相关问题时触类旁通,达到做一题通一类的目的。
二、一题多解──解法发散
一题多解就是广开思路,通过不同的思维途径 ,采用多种解题方法解决同一个实际问题的教学方法。它有利于培养学生的辩证思维能力,加深对概念、规律的理解和应用,提高学生的应变能力,启迪学生的发散性思维。
例如:有一个质量为237g,体积为40cm3的铁球,它是实心还空心的?
大部分学生都是通过计算237g实心铁球的体积来和40cm3来比较的。在教学中,还可以启发学生思考,质量237g体积为40cm3的实心球密度是多少?体积为40cm3的实心铁球的质量应该是多少?利用除比较体积外还可以通过比较密度和质量的方法来判断是否空心等思路引申扩散思考,通过练习,促进知识迁移,并达到举一反三、触类旁通的效果。此外 ,一题多解还使思维灵敏迅速、畅通无阻并能在短时间内提出众多的解答方案,提高学生解决物理问题的能力。
三、一题多问──阶梯发散
一题多问是拓宽思路的先导,也是引水入田的渠道。使设问逐渐加深,引导思维逐渐深化,从错综复杂的联系中认识事物的本质,考虑问题更全面细致,可有效地培养学生思维的深刻性、严密性。
例题:质量为100g的冰块 ( 无杂质和气泡 ) 漂浮在水面上,求冰块露出水面的体积?(ρ冰 =0.9×10 3kg /m3)
1.如果冰块全部融化成水,杯中水面是上升还是下降?
2.如果将此冰块放入酒精中,露出酒精液面的体积与液面下的体积之比是多少?
如果冰块融化,杯中液面上升还是下降?
3.在冰块上方再加多重的物体,恰使冰块沉没在水中?
4.如果将露出水面的冰块切除后,冰块是上浮还是下沉?如果上浮,露出水面的体积与水下的体积之比是多少?
5.冰块下可挂多重的物体正好使冰块悬浮在水中?
上例一系列问题在平时遇到的习题中是不可能有如此多的。碰到类似问题时不要一解了之,而要紧紧抓住相关的各个概念,进一步去考虑还能提出哪些问题,深化对概念的理解,使自己的思维更加深刻、严密。
四、一题多答──分析发散
一题多答主要好处有:一是对同一问题有不同的表达方式;二是由于条件的不定性,使同一问题有不同的答案。解决这类问题时,要善于抓住问题的本质,并从本质出发,去思考表达或解决这一问题的不同方法,这种以知识点为中心的一题多答,既培养了学生的发散思维能力,还有助于学生准确全面地掌握知识。
例题:下列关于实像和虚像的说法中正确的是:
A.实像能成在光屏上,虚像则不能
B.虚像是人的幻觉,并没有光线进入人眼,实像则相反
C.实像是由光的折射形成的,虚像是由光的反射形成的
D.实像有放大的有缩小的,虚像都是与物等大的
解答此类题要从实验判断和成像原理多方面考虑,答案不是唯一的,从而培养学生思维的全面性。
例题:小红利用一把钢尺在课堂上进行了如图所示实践活动,请你仔细观察这图,想想,小红的实践活动目的是探究什么?
此题由于条件不完全确定,可以从声音的产生、声音的特性的角度,也可以从力学的角度(力的作用效果、弹力等)来看,可以有多个不同的答案。
通过一题多答的练习,让学生认真分析习题,挖掘这类题目的本质,培养学生分析和概括物理知识、物理规律的能力,有助于学生形成良好的科学素养,全面准确掌握物理知识,培养学生思维的灵活性、深刻性和全面性。
美国心理学家吉尔福特说:“人的创造力主要依靠发散思维,它是创造思维的主要成分。”因此,在物理教学中培养和拓展学生的发散思维能力,培养出新时期需要的开创性人才是至关重要的。故此,在物理课教学中根据教材的内容,有必要精心设计一些培养发散思维的习题,通过一题多变、一题多解、一题多问和一题多答等形式对学生进行发散思维的训练,从而灵活地掌握知识点,进而达到知识迁移的目的。下面结合实例谈一下具体的做法。
一、一题多变──变化发散
习题课中的一题多变是指从多角度、多方位对例题进行变化,引出一系列与本例题相关的题目,形成多变导向,使知识进一步精化的教学方法,通过一题多变,来培养学生的变化发散思维。
例题:一列火车长200m,以15m/s的速度通过一座长1.6km的大桥,问需要用多少时间?
学生完成这道题后,教师把题目改为:“如果这列火车以相同的速度,通过另一座桥用150s,那么桥有多长?”还可以把这道题改成:已知火车长、桥长和过桥时间,求火车过桥速度;已知桥长、火车速度和过桥时间,求火车长等题目。这种以习题为载体运用一题多解的方式有助于开拓学生的思路,完善学生的思维品质,在复习中起到事半功倍的效果。
一题多变还可以使思维具有变通性,在以后的解题过程中主动出击。运用变式,通过一题多变演绎问题的产生过程,能够摆脱由生活习惯中原有思维方式和平时解题所带来的思维模式,使思维具有灵活性、变通性。
例题:将体积为100cm3实心正方体铁块浸没在水中,它受到的浮力是多大?
1.若将该铁块用弹簧测力计吊着使其悬在水中,则弹簧测力计的示数是多少?
2.若用弹簧测力计向上匀速拉动铁块,并使其露出水面,在这个过程中,弹簧测力计的示数如何变化?
3.将铁块浸放到水底部,再向上匀速拉动弹簧测力计,在铁块未露出水面之前,弹簧测力计的示数如何变化?
4.若要使铁块能够悬浮在水中,铁块应制成空心的,空心体积应多大?此时铁块的外观体积有多大?
5.若将此铁块浸没在酒精中,弹簧测力计的示数又是多少?
6.若将此铁块分别浸没在密度不同的三种液体中,你能够根据弹簧测力计的示数判断出这三种液体密度的大小关系吗?
每一次变化都能创设新的物理情景,可以让学生在今后碰到相关问题时触类旁通,达到做一题通一类的目的。
二、一题多解──解法发散
一题多解就是广开思路,通过不同的思维途径 ,采用多种解题方法解决同一个实际问题的教学方法。它有利于培养学生的辩证思维能力,加深对概念、规律的理解和应用,提高学生的应变能力,启迪学生的发散性思维。
例如:有一个质量为237g,体积为40cm3的铁球,它是实心还空心的?
大部分学生都是通过计算237g实心铁球的体积来和40cm3来比较的。在教学中,还可以启发学生思考,质量237g体积为40cm3的实心球密度是多少?体积为40cm3的实心铁球的质量应该是多少?利用除比较体积外还可以通过比较密度和质量的方法来判断是否空心等思路引申扩散思考,通过练习,促进知识迁移,并达到举一反三、触类旁通的效果。此外 ,一题多解还使思维灵敏迅速、畅通无阻并能在短时间内提出众多的解答方案,提高学生解决物理问题的能力。
三、一题多问──阶梯发散
一题多问是拓宽思路的先导,也是引水入田的渠道。使设问逐渐加深,引导思维逐渐深化,从错综复杂的联系中认识事物的本质,考虑问题更全面细致,可有效地培养学生思维的深刻性、严密性。
例题:质量为100g的冰块 ( 无杂质和气泡 ) 漂浮在水面上,求冰块露出水面的体积?(ρ冰 =0.9×10 3kg /m3)
1.如果冰块全部融化成水,杯中水面是上升还是下降?
2.如果将此冰块放入酒精中,露出酒精液面的体积与液面下的体积之比是多少?
如果冰块融化,杯中液面上升还是下降?
3.在冰块上方再加多重的物体,恰使冰块沉没在水中?
4.如果将露出水面的冰块切除后,冰块是上浮还是下沉?如果上浮,露出水面的体积与水下的体积之比是多少?
5.冰块下可挂多重的物体正好使冰块悬浮在水中?
上例一系列问题在平时遇到的习题中是不可能有如此多的。碰到类似问题时不要一解了之,而要紧紧抓住相关的各个概念,进一步去考虑还能提出哪些问题,深化对概念的理解,使自己的思维更加深刻、严密。
四、一题多答──分析发散
一题多答主要好处有:一是对同一问题有不同的表达方式;二是由于条件的不定性,使同一问题有不同的答案。解决这类问题时,要善于抓住问题的本质,并从本质出发,去思考表达或解决这一问题的不同方法,这种以知识点为中心的一题多答,既培养了学生的发散思维能力,还有助于学生准确全面地掌握知识。
例题:下列关于实像和虚像的说法中正确的是:
A.实像能成在光屏上,虚像则不能
B.虚像是人的幻觉,并没有光线进入人眼,实像则相反
C.实像是由光的折射形成的,虚像是由光的反射形成的
D.实像有放大的有缩小的,虚像都是与物等大的
解答此类题要从实验判断和成像原理多方面考虑,答案不是唯一的,从而培养学生思维的全面性。
例题:小红利用一把钢尺在课堂上进行了如图所示实践活动,请你仔细观察这图,想想,小红的实践活动目的是探究什么?
此题由于条件不完全确定,可以从声音的产生、声音的特性的角度,也可以从力学的角度(力的作用效果、弹力等)来看,可以有多个不同的答案。
通过一题多答的练习,让学生认真分析习题,挖掘这类题目的本质,培养学生分析和概括物理知识、物理规律的能力,有助于学生形成良好的科学素养,全面准确掌握物理知识,培养学生思维的灵活性、深刻性和全面性。