注意培养学生的发散思维能力

注意培养学生的发散思维能力
如何培养学生的科学思维能力，是物理教学中特别值得重视的问题。

正如恩格斯指出的：“一个民族要站在科学的最高峰，就一刻也不能没有理性的思维。

”
思维过程分收敛思维和发散思维两种。

前者属于定向思维方式，根据已知条件做出答案：后者则是一种多向的求异思维，有如自行车条向轮圈的辐射，在一个要解决的问题面前尽量提出多种设想，充分假设，沿着不同的思维方向进行探索，扩大选择余地，找到解决问题的方法。

对学生来说，应以培养收敛思维为主，但仅限于此是远远不够的，必须重视发散思维的培养，以使他们的头脑变得敏捷、活跃，智力得到充分开发。

为培养学生的发散性思维，在物理教学中，笔者的做法是：
一、从“小处”着手，注意“发散”
有些物理概念很简单，比如力的概念，它是物体对物体的作用，这个概念的考查，采用提问、填空的形式，极少有学生答错，但一句“举例说明”就会显出问题所在，许多学生只会照搬书上的例子，想不出自己的“力”，思维局限性明显。

于是笔者让学生在进一步理解概念的基础上，来个列举比赛，例子举不胜举了，对概念的理解也加深了，“力与物体的不可分”、“作用的相互性”、“力的作用效果”等问题不讲自明。

其他概念，如参照物、惯性、压强、浮力、杠杆的应用等等都可如法泡制，通过经常训练，学生的思路再不局限于课本，如讲到“光在同一种均匀介质中直线传播”时，学生一口气
列举了“放电影”、“小孔成像”、“向右看齐”、“打靶瞄准”、“黑暗中的电筒光”、“日食”、“木工刨木”、“种树对齐”、“影子”等九种情况，虽有雷同，但确实发散了思维，提高了知识的容量。

二、解题时“发散”，一题多解
培养学生的解题能力，一个极为重要的问题是让学生对知识进行纵横联系，从尽可能多的渠道探索解题方法。

这样的机会很多，仅举一例：
题1：质量为M的机车，拖着质量为m的车厢以速度、在平直轨道上匀速行驶，已知阻力是车重的K倍。

途中车厢突然脱钩，从脱钩到驾驶员发现，车已前进了L米，这时驾驶员关闭发动机，问机车和车厢停止运动前相距多远？
学生往往先人为主，容易想到应用牛顿定律和运动学规律解题。

解：分别以机车和车厢为研究对象，进行受力分析和运动分析，作出机车和车厢各自运动中的相应位置图及受力图如下：
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src="/ebook2/ebooks/42-306/42-306-1109/642.j pg" />
此式可代替解2中的后三个式子。

还能想出其他途径吗？经过启发，两学生写出了他们的答案。

解法4：把机车的运动分段如下图。

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CD段与车厢脱钩后的运动相同，A与C两状态速度相同，对AC 段应用动能定理：FL-KMgLx=O代入F即可解得。

解法5：利用能量守恒，若车厢脱钩时，机车同时刹车，由于两部分所受阻力均为车重K倍，两车距离应不变，实际上发动机对机车多做的FL的功，使机车克服阻力多移动L距离。

FL=KMgLx
殊途同归，解法越来越简明，在问题已得到解决，思路畅通无阻的情况下，仍不满足现状，继续用心，寻找更佳方案，使创造性思维能力能提高一大步。

三、思考时“发散”，一题多变
为提高学生的解题能力，不练兵不行，跳入题海一味冲杀也不行，必须有停下来想一想的时间，换个角度再思考，才能有长足的进步。

比如，斜面问题是最常见的，在条件变化时，能找出新的规律和思路，可完成多方面的训练。

题2：在粗糙水平面上有一静止斜面M，小物块m在M上匀速下滑（如图），问M的运动状态及M与地面问摩擦力各如何？
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pg" />
这里M与m问作用力与m所受的重力平衡，M静止，与地面无静摩擦力。

变1，改为m在M上静止，或m加速下滑M仍静止，情况怎样？
m静止时，情况与上面相同，m加速下滑时，M受地面提供向左的静摩擦力。

变2，若地面与斜面M均光滑，则m、M如何运动？
m沿斜面加速下滑，M作水平向右加速运动，m滑离M后两者均作匀速运动。

变3，上一问中m与M问弹力什么方向，是否做功？
两者问弹力始终垂直斜面，弹力对m作负功，对M作正功。

变4，能量如何转化？
重力对m作正功，重力势能转化为m和M的动能。

变5，最后两者水平速度之比为多少？
由水平方向动量守恒可知，水平速度与质量成反比。

变6，要使光滑的m、M保持相对静止，可采用什么方法？
如图6，加水平力F= (M+m) gtgθ
使两者一起作水平向左a=gtgθ（的匀加速直线运动。

变7，若m沿倾角不同的各光滑斜面（如图7）滑下，请比较：滑到底时速率相同，速度方向不同，斜面长的所需时间长。

变8，若沿底边相同高不同的各光滑斜面（如图8）滑下，又怎样？
滑到底时速度不同，沿倾角45（的斜面滑下时间最短。

变9，沿同一圆的光滑弦（如图9）下滑呢？
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src="/ebook2/ebooks/42-306/42-306-1109/645.j pg" />
速度不同，时间相同。

通过对不同斜面、斜面上的不同情况、不同角度的讨论，使学生能通过繁杂的表面现象，根据问题的具体条件及其发展变化，灵活机智地找出解决问题的方法和途径，即在物理问题条件发生变化时，能不守常规，明察全局，以新的观点和角度去思考，锻炼思维的灵活性。

四、总结时“发散”，多统归一
在总结用动量定理，动量守恒定律解题系列时，容易想到的是：两球碰撞、子弹射木块、铁块滑上车、滑块碰弹簧、气球上扔砂袋、带电小球的互相排斥等等。

殊不知，小球落人砂车中，小球滚上光滑圆弧轨道。

光滑杆上用套环轻杆相连的小球等，水平方向动量也是守恒的。

更有看似完全不同的电磁学问题：磁场中光滑水平导轨上的金属杆的运动；热学问题：光滑水平面上的气缸内被压缩的气体分别对活塞和气体做功，同样遵循动量守恒。

通过总结，把新旧知识进行纵横联系，明确其内在关系，经过同化和顺应知识结构，以达到融会贯通，触类旁通的效果。

在概念教学中发散，帮助学生深刻理解概念和规律，使知识能随
时调用，在解题中发散，一题多解。

一题多变为学生提供了多向思考的机会，总结时的多统归一，则要求我们站在新的高度，多侧面、多角度、全方位地认识所学过的东西，通过系统分析和综合，达到对物理现象和过程的整体认识。

总之，在物理教学中，具有发散性特点的多维思维的训练是不可缺少的，需要教师多方引导，才能让学生自由翱翔在知识的广阔天空。