精心设计开放性实验 培养学生发散思维能力

黄　波

摘要：随着教育改革的不断深入,根据教育观念的更新以及素质教育的要求,对学生的智力开发,就是要重视对学生各方面能力的培养。在物理教学中，培养学生的发散思维能力无疑是培养学生能力、开发学生智力的重要部分。在物理实验教学中，如果能选择典型的课题，通过多种实验方案的设计和实施，则实验方案的多样性将有效地促进学生思维的发散。因此，以设计性实验为载体，是培养学生发散性思维能力的一条重要途径。

关键词：多样性；开放性；广阔性；设计性实验；发散思维能力

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148(2009)4(S)-0019-2

从近几年中考物理题目的情况来看，对物理实验的考查已经从一般性的、机械性的实验知识记忆转向到对实验原理和方法的理解与迁移能力的考查，出现了以学生分组实验和演示实验为基础的设计性实验题。所谓设计性实验，就是要打破现有课本上的实验方案，在一些特定的要求和条件下自行设计新的实验方案和步骤，完成其实验的要求。由于这种设计具有较大的灵活性，需要学生在牢固掌握基础知识和基本方法的前提下富有创造力。在物理实验教学中，如果能选择典型的课题，并通过多种实验方案的设计和实施，那么，实验方案的多样性就能有效地促进学生思维的发展。因此，设计性实验是培养学生发散性思维能力的一条重要途径。笔者结合自己多年的教学实践，举例介绍可采用的具体方法。

1 达到同一实验目的，开放实验室的器材，让学生自己设计实验方案，自己选择必要的实验器材进行实验。

例题1 怎样测出牛奶的密度？

方法1：用密度计来测量。

可以用一个较大的量筒盛装适量的牛奶,让密度计漂浮在牛奶上,静止后,从密度计直接就可以读出牛奶的密度。

方法2：用天平和量筒来测量。

通过上述10种方法，运用所学知识，既可以让学生开阔了眼界、又可让其思想闪烁着发散性思维的火花，而且各种方案都能得到实施，并且都可以组织学生自己动手操作，进行实际测量。

例题2 有一蓄电池，其“+”“-”已经模糊不清了，请问你如何找出其“+”“-”？

例题3 有一小灯泡，已知其额定电压（或额定电流），请选用电压表（或电流表）、定值电阻、电源、滑动变阻器、开关和导线等，怎样测量小灯泡的额定功率？

以上两例均可以让学生去探索、实验，提高发散思维能力,在探索实验中获得成就感。

2 根据一定的实验器材，进行发散性实验设计，要求学生尽可能多做不同的物理实验。

例题4 给你一个透明的玻璃杯，一支铅笔、一块塑料薄片、足够多的自来水。要求：利用上述器材，尽可能多地设计出物理小实验，并指出能看到的物理现象或与之相关的物理原理。

实验1：在玻璃杯中加入适量的水,然后把铅笔插入杯中,从旁边看去,铅笔好似被折断了,这是光的折射现象。

实验2：用塑料薄片把装满水的玻璃杯完全盖住，然后用手按住薄片把它们倒过来，塑料薄片不会掉下来，这个实验证明大气压的存在。

实验3：把玻璃杯放在薄塑料片上，快速抽去薄塑料片，玻璃杯仍然在原处不动，这个实验说明玻璃杯有惯性。

实验4：两手指用力向中间压铅笔，会感觉到笔尖处手指较疼痛，这说明压力的作用效果与受力面积的大小有关。

实验5：在玻璃杯中倒入适量的水，然后把铅笔放在杯子的后面，从前面透过杯子看去，铅笔变得粗了，这是凸透镜成像的原理。

实验6：拿铅笔敲打装水的玻璃杯，重敲比轻敲时水振动得厉害，听起来声音也更响亮，这说明声音的响度与发声体的振幅有关。

实验7：在玻璃杯中装入不同高度的水，用铅笔敲打杯时，发出声音的高低不同，这说明声音的音调与发声体的振动快慢有关。

综上所述，在物理课的教学中，只要注意一题多问，一题多解，一题多变的训练，注意实验设计过程的多种可能性的分析，养成多角度、多方法思考问题的习惯，不但可以扩大学生视野，而且对学生发散思维的培养无疑是有积极意义的。特别是在初三毕业复习的教学中，教师尤其应注重这种开放性实验题的训练，它将促使学生灵活运用所学的知识，也培养了学生综合运用知识的能力。

(栏目编辑黄懋恩)