學(xué)生創(chuàng)新能力在中學(xué)物理習(xí)題教學(xué)中的培養(yǎng)

摘 要：培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)造性思維和掌握科學(xué)的研究方法，是中學(xué)物理教學(xué)的主要目的。筆者在習(xí)題講解方面對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行了探究，與同仁共享。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新精神 創(chuàng)造性思維 中學(xué)物理 習(xí)題講解 培養(yǎng) 創(chuàng)新能力

培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力是知識(shí)經(jīng)濟(jì)的呼喚，也是中國(guó)教育改革發(fā)展的必然趨勢(shì)。我國(guó)教育家陶行知說(shuō)：“人人有創(chuàng)造。”并提出實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造能力的措施和方法是：解放學(xué)生的大腦，解放學(xué)生的口，解放學(xué)生的手，解放學(xué)生的時(shí)間，解放學(xué)生的空間。學(xué)校教育教學(xué)的主渠道是課堂，積極探索通過(guò)課堂大面積提高學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造性思維能力的途徑和方法，是擺在教育工作者面前的一個(gè)重要課題。培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)造性思維能力和掌握科學(xué)的研究方法，是中學(xué)物理教學(xué)的主要目的，也是物理教學(xué)改革的核心問(wèn)題之一。在中學(xué)物理教學(xué)中，如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力呢？本文僅從習(xí)題講解方面談一些愚見(jiàn)。

一、創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

教學(xué)情境就是向?qū)W生提供一個(gè)完整的真實(shí)的問(wèn)題情境，用來(lái)豐富學(xué)生感情，啟迪學(xué)生思考探究，引導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。興趣是最好的老師，沒(méi)有興趣，就沒(méi)有創(chuàng)新。其實(shí)，物理習(xí)題是生活實(shí)際的抽象，培養(yǎng)學(xué)生在讀題過(guò)程中想象物理情景，建立物理模型，結(jié)合物理量關(guān)系，再構(gòu)建數(shù)學(xué)模型，最后得出物理解的這一種思維訓(xùn)練方式尤為重要。例如：在講“追擊”、“碰撞”這類運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題時(shí)，利用課件展示警車追擊違章車輛影像過(guò)程，再放映“勻減速追勻速”物理模型課件，提醒學(xué)生注意“速度相等”這一關(guān)鍵點(diǎn)，讓學(xué)生討論追上或追不上的條件與以后的運(yùn)動(dòng)情景。學(xué)生通過(guò)實(shí)際情境的觀察，結(jié)合自己在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上的經(jīng)歷，很容易得出結(jié)論：（1）當(dāng) 時(shí)恰好追上；（2）若在速度相等之前追上，它們還有第二次相遇機(jī)會(huì)；（3）若 時(shí)還沒(méi)有追上，此時(shí)的問(wèn)題是它們追擊過(guò)程中的最短距離，然后根據(jù)需要由“位移關(guān)系”、“時(shí)間關(guān)系”得到所需要的答案。

二、設(shè)置疑問(wèn)，引導(dǎo)學(xué)生思考

教學(xué)的目的，不是讓學(xué)生理解前人發(fā)現(xiàn)的知識(shí)，而是讓學(xué)生學(xué)會(huì)自己去發(fā)現(xiàn)、去探索、去研究。教師的引導(dǎo)，主要體現(xiàn)在教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)組織上，教學(xué)設(shè)計(jì)不僅要設(shè)計(jì)唯一的思想和方法，重要的是設(shè)計(jì)“思考點(diǎn)”，教學(xué)組織過(guò)程中要引導(dǎo)學(xué)生探究，鼓勵(lì)提出不同意見(jiàn)，激發(fā)求異思想，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。例如在這樣一道題中：如圖1所示，光滑絕緣細(xì)桿與水平面的夾角為37°，讓帶有小孔、質(zhì)量為m、帶電量為+q的A、B兩個(gè)小球分別套在桿上，釋放后由靜止開(kāi)始下滑，問(wèn)：當(dāng)A、B相距多少時(shí)，各自的速度最大？學(xué)生咋一看，無(wú)法找到未知條件與已知條件的關(guān)聯(lián)，于是筆者又另外設(shè)置幾個(gè)問(wèn)題讓學(xué)生回答：

（1） 小球?yàn)槭裁从伸o止下滑？

（2） 下滑過(guò)程中加速度如何變化？

（3） 加速度為多少時(shí)，速度不再增大，即最大？

（4） 帶電小球A、B之間的距離與小球所受的力有何關(guān)系？

當(dāng)學(xué)生輕松地回答完這四個(gè)問(wèn)題時(shí)，本題所問(wèn)也已經(jīng)解決。這樣在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)設(shè)置疑問(wèn)，讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，主動(dòng)地去探索，使得學(xué)生的創(chuàng)新思維得到充分發(fā)展。

三、通過(guò)學(xué)習(xí)，激發(fā)發(fā)散思維

發(fā)散思維是創(chuàng)造性思維的一種重要模式。在習(xí)題教學(xué)中，培養(yǎng)與訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維能力顯得尤為重要，物理習(xí)題往往是針對(duì)一系列知識(shí)點(diǎn)而編制的，精心設(shè)計(jì)一些培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維的習(xí)題，通過(guò)一題多變、反向思考等辦法，對(duì)學(xué)生進(jìn)行發(fā)散思維的訓(xùn)練，更有利于學(xué)生靈活掌握各知識(shí)點(diǎn)，從而達(dá)到知識(shí)遷移和巧解巧算的目的。

1. 廣開(kāi)思路，一題多解。一題多解，用多個(gè)物理規(guī)律去處理同一物理問(wèn)題，這樣，腦海里儲(chǔ)存的大量信息會(huì)充分調(diào)動(dòng)起來(lái)，在探求問(wèn)題的解法方案中，使思維極大地得到發(fā)散。如下例子：總質(zhì)量為M的列車，沿水平直軌道勻速前進(jìn)，質(zhì)量為m的末節(jié)車廂中途脫節(jié)，司機(jī)發(fā)覺(jué)時(shí)列車已駛過(guò)路程L，于是司機(jī)立即關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)。設(shè)阻力與車重成正比，機(jī)車牽引力恒定，求列車兩部分完全停止后，它們之間的距離。解析：經(jīng)過(guò)分析，本題可用三種方法來(lái)解：一是用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式來(lái)解，但太繁；二是用動(dòng)能定理來(lái)解，也較繁；三是用能的觀點(diǎn)來(lái)分析，最簡(jiǎn)捷。事實(shí)上，如果末節(jié)車廂脫節(jié)時(shí)，司機(jī)撤去牽引力，則列車的兩部分完全停止時(shí)，它們的距離為零，顯然，列車在行駛路程L的過(guò)程中牽引力做的功，可認(rèn)為完全消耗在列車前部分多走S的距離克服阻力做的功上，考慮到列車開(kāi)始做勻速運(yùn)動(dòng)，則牽引力大小為kMg，故有：kMgL=k(M-m)gs，解得：s=ML/(Mm)。

2. 多方設(shè)問(wèn)，一題多問(wèn)。主要包括兩種形式。例如：如圖2所示，在傾角為θ的固定斜面上，疊放著兩個(gè)長(zhǎng)方體滑

答：B 。（方向沿斜面向上。）

思考：（1）如果兩滑塊不是下滑，而是以初速度v 一起上沖，以上結(jié)論會(huì)變嗎？（2）如果斜面光滑，兩滑塊之間有沒(méi)有摩擦力？（3）如果將下面的滑塊換成如圖3所示的盒子，上面的滑塊換成小球，它們以初速度v 一起上沖，球應(yīng)對(duì)盒子的哪一側(cè)內(nèi)壁有壓力？

答：（1）不會(huì)；（2）沒(méi)有；（3）若斜面光滑，對(duì)兩內(nèi)壁均無(wú)壓力，若斜面粗糙，對(duì)斜面上方的內(nèi)壁有壓力。

可見(jiàn)，在習(xí)題教學(xué)中，通過(guò)一題多變、一題多答、反向思考、設(shè)計(jì)新題、巧解巧算等方法，也可實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維和創(chuàng)新能力之目標(biāo)。

在物理教學(xué)中加強(qiáng)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力，還有許多方面需要進(jìn)一步探索。比如怎樣以教材為基礎(chǔ)，遵循創(chuàng)造性教學(xué)原則，對(duì)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性思維訓(xùn)練；怎樣在概念教學(xué)中誘導(dǎo)學(xué)生逆向思維；怎樣運(yùn)用智力激勵(lì)法，在個(gè)人獨(dú)立思考的基礎(chǔ)上展開(kāi)集體研討；怎樣抓住瞬間即逝的機(jī)遇，誘導(dǎo)學(xué)生提出一浪高過(guò)一浪的絕妙猜想、獨(dú)特思路和難能可貴的新發(fā)現(xiàn)等等。培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力有多種方法可以進(jìn)行嘗試，如多角度思考法、求異思考法、類比法、缺點(diǎn)利用法、設(shè)計(jì)法、缺點(diǎn)列舉法、組合法等等。總之，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力十分重要，但卻不是一朝一夕的功夫，它需要教師在教學(xué)實(shí)踐中長(zhǎng)期地、有意識(shí)地進(jìn)行訓(xùn)練和培養(yǎng)，這是一條優(yōu)化中學(xué)物理課堂教學(xué)的路子，符合培養(yǎng)二十一世紀(jì)創(chuàng)造性人才的需要。

注：“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內(nèi)容請(qǐng)以PDF格式閱讀原文。”