注重構建物理過程培養學生創新思維能力

■梁大悅

注重構建物理過程培養學生創新思維能力

■梁大悅

《義務教育初中物理課程標準》在前言中特別指出：在義務教育階段，物理課程不僅應該注重科學知識的傳授和技能的訓練，注重將物理科學的新成就及其對人類文明的影響等納入課程，而且還應重視對學生終身學習愿望、科學探究能力、創新意識以及科學精神的培養。所以物理課程的構建應注重讓學生經歷從自然到物理、從生活到物理的認識過程，經歷基本的科學探究實踐，注重物理學科與其他學科的融合，使學生得到全面發展。物理課程標準在課程性質中談到：“通過科學想象與科學推理方法的結合，發展學生的想象力和分析概括能力，使學生養成良好的思維習慣，敢于質疑，勇于創新。”因此，教師在平時的教學過程中，應充分重視利用物理知識的構建過程，培養學生的創新思維能力。

一、展示熱機從實驗到整機的誕生過程，激發學生的創新思維

首先給學生做下圖一所示的實驗，并與學生一道分析其能量轉化過程。得出內能可以轉化為機械能，然后讓學生想辦法設計改進，使這一能量轉化具有實用性，比如利用它舉起重物，引導學生設計出如圖二所示的裝置。在此基礎上再讓學生進行改進，比如把水換為某種燃料、燃料可以不斷地供應到氣缸內、燃燒完后的廢氣能排除、再加裝一個點火裝置、最后再想辦法將活塞的上下運動變為轉動……直到設計出內燃機（汽油機）的雛形，如圖三。

讓學生親自經歷這一思維、設計和創造的過程，比教師直接講解花的時間盡管多一些，但效果是完全不同的，讓學生參與知識構建的過程，不僅更能激起學生的學習熱情，而且可以讓學生感受到創造發明并不神秘，從而激發學生創造思維并欣然走上創造之旅。

二、經歷滑動變阻器制作過程，促進學生的創新思維

先提出一個現實中的問題：怎樣才能改變燈泡的亮度？學生一般都會想到改變電流；再問：怎樣改變電流呢？學生討論后回答：改變電路中的電阻；接著發問：電阻怎樣改變？學生探究過影響電阻大小的因素實驗后會紛紛說出：改變導體長度、粗細、材料等；最后問：改變導體的什么最方便？學生經思考后一致回答：長度。自此將滑線變阻器拿出來便水到渠成。學生通過實驗學生體會到了學習物理知識的樂趣和成功感，在學生沉浸在快樂的學習之中時，教師突然發問：如果要改變的范圍很大，滑線變阻器便會很長，不僅占空間，而且使用起來也很不方便，怎么改進才好呢？于是師生一道又一次通過艱辛的努力終于親手制作出了方便又實用的滑動變阻器。

這種利用所學物理知識，新自動手制作成的科技作品，不僅讓學生掌握了滑動變阻器的原理、作用和使用方法，而且感受到了物理知識學習的重要性，更重要的是有效地促進了學生的創新思維能力。

三、了解電磁學發展過程，深化學生的創新思維

在尋找電磁聯系的實驗中，首先通過實驗取得突破性成功的科學家是丹麥的奧斯特，1820年4月的一天，他在靜止的磁針上方沿南北方向拉一根與磁針平行的導線，給導線通電時，磁針立刻偏轉一個角度，改變電流方向，磁針偏轉的方向也隨之改變。實驗結果充分表明通電導線周圍存在磁場——電流的磁場。

奧斯特的發現引起了同樣在尋找電磁聯系的法國科學家安培的極大興趣，他在很短的時間內即通過實驗找到了電流方向與磁場方向的關系，爾后的實驗研究一發不可收：先是將通電直導線彎成環形，由此提出了箸名的分子環流理論，揭示了磁現象的電本質，接著將環形通電導線發展成通電螺線管，為電磁鐵的誕生打下了很好的基礎。

電流能產生磁場，反過來磁場是否也能產生電流呢？帶著這一思考，英國物理學家法拉第經過10年堅持不懈的努力實驗，終于在1831年取得了重大的突破，由他發現的電磁感應現象進一步揭示了電現象和磁現象之間的聯系，電磁感應現象不但有重要的科學意義，而且有很大的實用價值，由此發明的發電機使電能的大規模生產和利用成為現實。

在教學中如果順著電磁學發展的歷史對學生進行相關的引導，學生不僅像聽故事一樣對物理學習入迷，而且科學家們橫向、順向、逆向等思維方法也會給學生打開創新思維的閘門。

以上實例，只是想起一個拋磚引玉的作用，只要大家在平時的教學中深入鉆研教材、處處留心對學生創新能力的培養，就一定能為國家培養出一批又一批的創新型的人才。

武漢市第三十六中學）

責任編輯 王愛民