憑出一片天地讓學生自主創新

鐘嘉信

(廣東省高州市第三中學,廣東 茂名 525200)

1 背景情況

高三學生學習高中物理是處于鞏固和提高階段.在這個階段,學生可以對高中物理知識進行系統化學習,并通過強化訓練提高運用物理知識分析問題和解決問題的能力.盡管高一、高二前期教材教學,學生對高中物理的認識和理解仍是膚淺的、零碎的,但可為高三后期的系統化學習和自主創新奠定了良好基礎.在回頭系統學習物理知識過程中,學生學習的主動性、探究性明顯增強,這是引導學生自主創新,培養他們創新能力的有效時機.高考物理試題是原創題,有學生前所未見的新型題.筆者認為,在教學中選取合適的內容、時間,讓學生嘗試自主創新,培養他們的創新能力,更有利于他們適應高考.

2 憑出一片天地讓學生自主創新

2.1“一題多解”可讓學生創新

計算題專項訓練,有利于提高學生學習物理的能力.因為解答計算題需要運用較多的物理知識、定律、原理去分析、推理、運算.近年廣東高考物理試題有2至4道計算題,約占總分數36%～46%.學生想在高考中獲得高分,計算題是突破口.指導學生解答計算題:一方面抓好基礎,讓學生熟悉考點,掌握解題格式,書寫規范工整;另一方面提高能力,讓學生掌握解題方法,解題技巧,提高運算速度.解答計算題,解題方法是瓶頸.掌握了任何一種解題方法都不可能是一勞永逸的.因此,在學生掌握了常規的解題方法的同時,多讓學生嘗試創新解題方法,以變應變,突破解題瓶頸.如何讓學生創新解題方法？

筆者指導學生計算題訓練的時候,要求學生不要局限或者滿足于一種解法,廣開思路,尋求更多方法.例如讓學生解答如下題目.

已知O、A、B、C為同一直線上的4點,AB間的距離為l1,BC間的距離為l2,一物體自O點由靜止出發,沿此直線做勻加速運動,依次經過A、B、C三點,物體通過AB段與BC段所用的時間相等.求O與A的距離.

圖1

初解,學生是參照教材用公式法求解,解的過程是:設物體的加速度為a,到達A點的速度為v0,通過AB段和BC段所用的時間都為T,則有

解(1)、(2)、(3)式得

看后,筆者就說:“同學們,想一想,可否用其他方法來解(備課時,筆者思考過,這道題可以有8種方法解答)？”學生們積極、主動地思考,進行討論,過不了多久,甲學生說可用研究勻變速直線運動“紙帶公式”解答,展示其解法.

解(1)、(2)、(3)式得

接著乙學生又說可用勻變運動的v－t圖像解答,展示其解法如圖2所示.

圖2

2.2“一題多變”可讓學生創新

圖3

高考題是不脫離考綱的原創題,可以理解為學生平常所做題目當中的變題.它是從新角度考查學生掌握知識的情況與能力.如果學生在鞏固知識和訓練能力的過程中能夠嘗試自主改變一些題目條件,并能根據新的條件去分析、解答,那么學生對高考那樣的創新型題也會觸類旁通,游刃有余.以下就是筆者讓學生一題多變的題目.

如圖3所示,用等長的輕繩懸掛兩個質量相同的小球,今在兩小球上分別施加大小相等、方向相反的水平恒力,則平衡后應該如圖4中的

圖4

學生對圖3中的小球進行受力分析,根據平衡的條件,很快得出答案是圖4中的(A)圖.筆者要求學生們改變圖3中的條件,并根據設置的條件,判斷是圖4中的哪一個圖.出乎筆者的意料,過不了多久,學生們就展示出如圖5—圖8的幾種變式圖,分析小球平衡后的情況,并找出圖4中對應的答案.

圖5

圖6

圖7

圖8

2.3“改進實驗”可讓學生創新

物理實驗是高考必考內容,近年廣東高考物理實驗題約占總分的16%～18%.物理實驗是高中物理一個重要的組成部分,高考物理實驗題同樣是不脫離考綱的原創題,學生僅是孰悉考綱中的實驗,是不夠的.應該提升到具有分析實驗和改進實驗的能力.筆者在指導學生分析實驗誤差時,就讓學生嘗試自主改進實驗.如圖9所示,是用半偏法測定表頭內阻的裝置圖,利用圖中裝置測得rg的值比真實值偏大.筆者分析電路,學生們都明白.接著,筆者說:“同學們,如果想準確測定表頭內阻,那么如何改進電路？”學生們經過一番思考、討論后,丙學生說出了他的改進思路,并畫成圖10.

圖9

圖10

筆者一看,即知道該實驗裝置避免了電阻箱與電流表并聯改變電路電阻而引起的誤差,連聲說:“很好！很好！”

2.4“設計實驗”可讓學生創新

一個驗證性實驗往往可以采用不同裝置和不同的實驗方法去驗證.高考實驗題中的實驗裝置或者實驗方法就不一定與教材中的相同,會有所創新.因此,實驗教學一方面讓學生明確“萬變不離其宗”,高考無論怎樣考實驗題,都不偏離考綱實驗;另一方面又讓學生認識到高考實驗題相對教材來說是創新的,想適應高考,需要創新學習物理實驗.如何讓學生創新學習物理實驗呢？例如:學生熟悉教材中驗證動量守恒定律實驗之后,筆者要求學生設計用不同裝置來驗證這個定律.學生們接了任務,便積極思考,并有學生課間到實驗室看看有哪些器材可以選用.經過一番周折之后,學生們終于設計出以下兩種代表性的實驗裝置,如圖11、圖12所示.

圖11

圖12

圖11裝置需要測出滑塊與桌面間的動摩擦因數μ和查出當地的重力加速度g,實驗步驟略為繁雜.圖12裝置利用氣墊導軌和另加時間記錄儀等新儀器,使實驗過程更為簡便快捷.

設計過程是一個從不完善到完善過程.設計一個實驗往往不是一蹴而就,也需要一個漸進過程,但只要學生能主動和樂于去努力,必有所收獲.

3 效果

選取合適內容和時間讓學生自主創新,調動了他們學習的主動性,培養了他們的創新能力,提高了教學效率.2009年,筆者負責了一個重點輔導班的物理教學,高考前3個月,學校教導處根據當時學生成績情況,下達的目標是這個班高考物理成績平均110分.高考結果,全班物理平均成績是118.75分,比下達的目標高出8.75分.

4 反思

4.1 關于培養學生自主學習

以往,很多教師,從節省課堂教學時間考慮,一些可以讓學生去創新學習的內容,都是由教師講或者演示,忽視了培養學生自主學習.這種教師講得辛苦,學生聽得疲勞,收效甚微的教法,已不合時宜.取而代之應是引導學生自主學習,調動他們學習的積極性,培養他們的自主學習能力.

4.2 關于培養學生創新能力

培養學生創新能力,是現時代教育的重任.江澤民同志曾指出:“創新是一個民族興旺發達的不竭動力.”面對世界科學技術飛速發展的挑戰,我們必須把增強民族創新能力提高到關系中華民族興衰存亡的高度來認識.根據物理學科實驗性、應用性強的特點,結合物理教學實際,加強對學生創新意識和創新能力的培養,更符合時代對物理教學的要求.