利用初中物理实验,培养学生发散思维
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浅谈在初中物理实验教学中学生发散思维的培养物理是一门以观察和实验为基础的自然科学,物理学的实验基础、理论体系及研究方法在学生智能结构的发展中占有非常重要的地位。
如若能在物理实验教学中培养学生的发散思维,则对学生认知能力的提高,创造能力的萌发都起着强有力的作用。
下面就如何在实验教学中培养学生的发散思维,谈几点自己的体会。
一、从基本原理出发,多方面、多途径地寻找处理实验问题的方法密度是物质的属性之一,是初中物理的重点内容,它在科学技术和农业生产中有着广泛的应用。
在测量固体的密度实验中,根据公式:密度=质量/体积,其中物体质量可用天平直接测量,也可用弹簧秤间接测量;体积可用刻度尺测量,也可用量筒测量,将这几种方法进行组合,测量物体密度的方法就有了四种。
随着知识面的逐渐扩大,在学生掌握了压强概念、浮力概念及杠杆原理后,可引导学生用弹簧秤法、杠杆法、天平法来测。
不仅固体密度测量方法很多,液体密度测量方法也较多,如密度计法、海尔法(利用连通器原理)、天平法、杠杆法等。
二、从新的角度出发,独到地处理问题也就是说在实验时,去想他人所未想,去求他人所未求,冲破现有观念的束缚,克服思维定式的影响,去进行思考。
例如:如何利用天平、量筒等仪器来测量易溶于水的食盐密度?如果仍用上述的各种方法来处理有一定的困难,因为食盐的体积难以测出,这时就得打破常规,另辟蹊径。
设想食盐溶于水,是否也溶于其他液体呢?实际处理时,我们可以找一种与食盐互不相溶的液体来完成。
也可引导学生思考:食盐虽溶于水,是否一直溶解不止呢?答案是否定的。
做实验时,可以先制成食盐的饱和溶液,再用它来代替上述的液体来完成。
三、改变熟悉仪器的用途,去培养学生的求异思维例如:天平是测量物体质量的,但为了开拓学生的思路,可以提出问题:如何用天平来“称”物体的面积和体积呢?此时学生就会展开丰富的想象,去寻找解决问题的办法。
我们虽然不能直接测量,但可用间接的办法处理。
找一张厚度均匀的硬纸片,用复写纸将待测物体的边界印在纸片上,然后沿边界将纸片剪下,再用同样的纸片剪一个边长为10厘米的正方形。
物理教学中加强学生发散思维能力培养的探究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份”。
发散性思维又称求异思维、辐射型思维等,是指思维主体在展开思维活动时,围绕某个中心问题,进行辐射状态的积极的思考和联想,广泛地收集与这一中心问题有关的各种感性材料、相关信息和思想观点,最大限度地开拓思路,从而导致一系列相关的发明与发现的一种思维品质。
正如古人所说:授人以鱼,莫若授人以渔。
它揭示了学生学习活动的科学过程和思想方法。
要注重培养学生学习的能力,重在思维能力的培养,而各种思维能力中最活跃和最具创造力的就是发散思维。
发展创造思维是培养创造能力的核心和关键。
本文结合自己多年教学体会,谈谈在初中物理教学中发散思维能力培养重要性及其方法探究,供同仁参考!一、物理教学中培养学生发散思维的意义创新思维是一切创新的源泉,是创新素质的核心内容,而发散思维在整个创新思维过程中起着决定思维方向的指导作用,没有发散思维,就不会有任何创新的萌芽和创新的成果,可以说一切创新都起源于发散思维,在物理教学中,为了创新,必须强调发散思维。
发散思维是一种不遵循正常规则,寻求变化,从多方面探求答案形式的思维,包括求异思维、逆向思维、多向思维,如:丹麦籍奥斯特在1820年发现了通了电的导线可以令在其左右的磁针转动,即表明接电导线会使周围产生磁场;同一年法国籍安培也发现两根通电导线之间电流同向时相吸,异向时相斥.而法拉第知道这个消息后立即想到,既然电可以产生磁,那么反过来,磁也应该可以产生电.正是在这种逆向思维、求异思维的指引下,法拉第经过11年的努力,终于用实验证实了这一假设,并且发现了感生电动势大小与磁通量变化率成正比的电磁感应定律。
另外,直升飞机的发明起源于对螺旋桨安装方式的求异思维;航空母舰的创造起源于异想天开的多向思维;新一代治癌药物的出现起源于与传统观念完全对立的逆向思维……一件件的发明创造,无一不闪耀出发散思维的光辉。
在物理实验教学中如何培养学生的思维能力在物理实验教学中如何培养学生的思维能力所谓发散思维,指对同一个问题产生多种解答的思维形式。
在进行物理实验时,可根据实验所提供的信息、实验提出的器材、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。
下面就如何在初中物理实验教学中培养学生的发散思维谈谈自己的体会。
一、从基本原理出发,多方面、多途径地寻找处理实验问题的方法。
密度是物质的属性之一,是初中物理的重点内容,它在科学技术和农业生产中有着广泛的应用。
在测量固体的密度实验中,根据公式:ρ=m/v,密度=质量/体积,其中物体质量可用天平直接测量,也可用弹簧秤间接测量;体积可用刻度尺测量,也可用量筒测量,将这几种方法进行组合,测量物体密度的方法就有了四种。
随着知识面的逐渐扩大,在学生掌握了压强概念、浮力概念及杠杆原理后,可引导学生用弹簧秤法、杠杆法、天平法来测。
不仅固体密度测量方法很多,液体密度测量方法也较多,如密度计法、海尔法(利用连通器原理)、天平法、杠杆法等。
另外,也可启发学生测液体的密度。
例如用天平法测液体的密度:首先用天平称出一空瓶的质量m,接着用天平称出满满一瓶水的质量m,再用量筒量出这瓶水的体积v,就可算出液体的密度为ρ=(m-m)/v。
二、从新的角度出发,独到地处理问题。
也就是说在实验时,去想他人所未想,去求他人所未求,冲破现存观念的束缚,克服思维定势的影响,去进行思考。
例如:如何利用天平、量筒等仪器来测量易溶于水的食盐密度?如果仍用上述的各种方法来处理有一定的困难,因为食盐的体积难以测出,这时就得打破常规,另辟蹊径。
设想食盐溶于水,是否也溶于其他液体呢?实际处理时,我们可以找一种与食盐互不相溶的液体来完成。
也可引导学生思考:食盐虽溶于水,是否一直溶解不止呢?答案是否定的。
做实验时,可以先制成食盐的饱和溶液,再用它来代替上述的液体来完成。
三、改变熟悉仪器的用途,培养学生的求异思维。
在物理习题教学中培养学生发散思维能力【摘要】发散思维就是多角度、多方向、多维度地去思考问题。
培养学生发散思维有利于学生举一反三、触类旁通,有利于学生产生自信。
在物理习题教学中培养发散思维的方法有一题多解;一题多问;一题多变;一题多思。
【关键词】初中物理习题教学学生发散思维能力1发散思维的内涵众所周知,在我们这个世界中事物是多种多样的,有的有不同形态,有的有多种结构和功能。
在生活中,我们看问题的角度,对问题的理解,解决问题的方法以及问题的答案不止一个的事例有很多,正如诗中所云:“横看成岭侧成峰,远近高低各不同”。
我们生活在一个多维度的空间中,人们的思维方法仅用逻辑推理的线性方法是远远不够的。
发散思维就是多角度、多方向、多维度地去思考问题,要求人们在思考时尽量产生多种解决问题的办法。
2培养学生发散思维的意义培养学生的发散思维,有利于学生弄清事物的多形态、多层面、多性质,并发现其中的种种联系,从而揭示事物的本质;发散思维的训练可以达到举一反三、触类旁通的效果,提高课堂效率;发散思维的训练更有利于培养学生求新、求异、灵活的创造性思维品质。
培养学生的发散思维,有利于学生产生自信。
自信是事业成功之本,热情是点燃智慧的火把。
没有足够的胆识,没有对科学寄予极大的热情,是很难攀上高峰的。
实验班的学生经常接受发散思维的训练,他们时常因为一个与众不同的实验设计方案、一个独出心裁解题方法而受到老师和同学的赞扬;也时常为能获得更新更简洁的方法而陷入冥思苦想或是不断的试验。
渐渐地,他们养成了独立思考、不人云亦云、不拘泥于一种想法的思维习惯;形成了一丝不苟、不怕困难、百折不挠的科学精神。
他们对学习有了浓厚的兴趣,并且满怀信心,即使是成绩不太好的学生,也从不气馁,他们的口头语是“我相信自己,我能行”。
3在物理习题教学中培养发散思维解题过程是思维活动展开的过程,也是进行思维训练的大好时机。
在习题教学中,可以经常编排一些富有启发性的习题,或是改变问题的条件,或是对某一问题采用多种途径和方法进行求解。
图c
图a
图b 利用初中物理实验,培养学生发散思维
三水河口中学 杨丽环
(本文获三水市2003年教学论文一等奖)
所谓发散性思维就是对同一类型问题,在不同的条件下,提出多向性、多变性的解决问题的方案的思维。
而初中学生由于受年龄和阅历等方面的限制,他们的思维能力虽然已有了相当的发展,但思维形式明显偏重于具体思维,其发散思维意识相对薄弱,因此,在课堂教学中应注意加强学生发散性思维能力的培养。
实践表明,利用初中物理实验可引导学生广开思路,从多个角度去观察和分析问题,所以对初中生进行发散思维能力的培养是完全可行的。
下面就如何利用初中物理实验教学培养学生的发散思维能力来谈一谈本人的一些做法。
一、从基本公式、定义出发,多途径、多方位地寻找处理实验问题的方法。
即我们实际教学中常见的“一题多解”。
也就是说,在基本原理相同的前提下,从已学知识出发,尽可能地挖掘出各种直接或间接的可行的测量方法。
例如,在测量固体(如:圆柱形金属)的密度实验中,可从公式ρ= m / V 出发,用天平直接测量或用弹簧秤间接测量出物体的质量m ,用刻度尺或量筒测量物体的体积V ,并指导学生将这几种方法进行组合,则测量物体密度的方法就可有四种。
随着学生物理的知识面的逐渐扩大,在学生接受了压强、浮力的概念及杠杆原理后,可引导学生用弹簧秤进行浮力称重法、用杠杆间接称质量法、天平等质量法来测。
不仅固体密度测量方法很多,液体密度测量方法也较多,如密度计直接测量法、海尔法(利用连通器原理)、天平等质量法、杠杆法等。
最后,要注意引导学生总结归纳出这几种方法的基本原理都依然是密度的定义式:ρ= m / V ,从而达到“殊途归一”的效果。
二、相同实验目的,通过变换实验器材,引导学生变换思维触角,将多个知识点进行相互 沟通和综合,灵活地处理问题。
例如,现要求用实验测出待测电阻R X 的阻值。
(1)如果给你的器材中电流表、电压表均齐全,则可用“伏安法”来直接测量待测电阻两端的电压U X 及通过的电流I X ,后用公式X
X
X I U R 即可求得待测电阻R X 。
(2) 如果给你的器材中缺少了电流表、滑动变阻器,但多给了一个已知阻值的电阻R 0,则要用电压表来直接测量待测电阻两端的电压U X ,并设法利用串联时电流处处相等的性质来进行间接测量通过R X 的电流的大小I X ——串联等流法(如下图a 、图b )。
当然也可用如下图c 的串联短路法。
图 d
图 e
图
f
图
g 图
h 图i (3)如果给你的器材中缺少了的是电压表、滑动变阻器,但多给了一个已知阻值的电阻R 0,则要用电流表来直接测量通过待测电阻的电流I X ,并设法利用并联时各支路两端的电压相等的性质来进行间接测量——并联等压法(如下图d 、图e )。
当然也可用如下图f 的并联开路法。
(4)如果给你的器材中只缺少了电流表,但已知滑动变阻器的最大阻值为R 0,则我们可以把滑动变阻器的滑片移到最大值处,把这滑动变阻器当作是如上实验(2)中的R 0连入电路中。
除了这种方法外,我们还可以充分运用“滑动变阻器的最大阻值是R 0,最小阻值是0Ω”的性质来帮助我们达到测量目的(如图g 、图h )。
(5)如果给你的器材中只缺少电压表,但已知滑动变阻器的最大阻值为R 0,则我们可以把滑动变阻器的滑片移到最大值处,则可把这滑动变阻器当作是如上实验(3)中的R 0连入电路中。
除了这种方法外,我们还可以如上实验(4)一样,充分运用“滑动变阻器的最大阻值是R 0,最小阻值是0Ω”的性质来进行测量(如图i )。
三、发散大家都较熟悉的仪器的用途,培养学生的求异思维。
例如:天平是测量物体质量的仪器,在教学中,除了进行基本的物体的质量的测量外,为了开拓学生的思路,还可以提出问题:如何用天平来“称”物体的面积和体积?此时学生就会展开丰富的想象,去寻找解决问题的办法。
我们虽然不能直接测量这物体的面积S 物,但可用间接的办法来处理:找一张厚度均匀的硬纸片,用复写纸将待测物体的边界印在硬纸片上,然后沿边界将纸片剪下,再用同样的纸片剪一个边长为10cm 的正方形,后用天平称出两者的质量分别为m物和m正,再根据同种物质密度相同而得到公式S 正/S 物=m 正/m 物,就可求出待测物体的面积S 物=m 物S 正/m 正。
用类似的方法还可以测出许多不规则形状物体的面积。
同样,我们虽不能直接测量物体的体积,但也通过测量这已知密度为ρ的物体的质量m ,后用V=m/ρ求得其体积。
四、多注意引导学生进行一物多用,发挥学生想象,挖掘学生的实验潜力。
图乙
图甲
图丙 例如:空的塑料饮料瓶虽然是生活中比较常见的废品且结构非常简单,但在物理实验中的应用却有其独到之处,可演示许多物理现象:可演示液体的压强随深度的增加而增大的实验(如图甲所示)、固体的压强与压力、受力面积的关系的实验(如图乙所示)、浮力产生的原因的实验(如图丙所示)……。
又如:生活中常见且价廉的医用注射针筒也可用于进行潜水艇的工作原理的模拟演示实验、液体的沸点与压强的关系的演示实验、连通器原理的演示实验以及验证大气压的存在的演示实验等等。
通过在教学中适时地引导学生用生活中常见、便宜的器材(或废物)来做实验,研究物理问题,就会使学生倍感亲切,也有利于调动学生的学习积极性,活跃学生的思维,以及提高其动手能力。
总之,在物理教学中,巧妙地利用物理实验的多元性、多变性,不断地培养学生发散思维能力,不但能使学生对物理概念和规律的理解更加完整和深刻,也能使学生摆脱习惯思维的束缚,拓宽思维范围,使解决实际问题的方法不拘一格,从而使学生的创造性思维能力也得到发展,以适应当前素质教育的需要。