創新能力在高中物理習題教學中的培養

周飛

習題教學是學校教育背景下一項最為常見的教學手段和教學形式，在這樣的背景下，創新能力的培養又是我們習題教育的任務之一.物理習題的教學，實際上是對課本知識的運用和延伸，對學生思維方式的形成和解決問題能力的培養都有重要影響.在教學過程中，教師可以通過對物理習題的引入，結合課本知識，對問題進行分析、解決，使學生的創新能力在習題教學中得到培養.

1 觸景生題，激發學習興趣

在進行物理教學時，往往需要學生能在頭腦中形成一個完整的過程情境，它可以使學生的情感得到充實，從而啟發學生思考、探究問題，激發學生的學習興趣，使他們產生創新的意識，久而久之就能培養學生的創新能力.物理的習題大多來源于生活，而且加入了一些抽象的概念，教師要引領學生邊讀題，邊在頭腦中想象題目中涉及到的物理情景，在大腦中構建相關的物理模型，再根據學到的基礎知識，最后得到所需的結果，進而培養學生練就創新思維的能力.

如在教學《勻變速直線運動的規律》一節課的習題課，教師為了擴充學生的知識范圍，在習題中往往會出現關于追擊方面的運動學問題.為了讓學生在大腦中構建追擊的思維，教師可以先用多媒體播放視頻：一輛轎車肇事逃逸，警察發現后，就駕駛警車進行追趕；然后為學生播放：一輛轎車在前面勻速行駛，在同一車道上后面有一輛速度快的汽車，開始做勻減速運動，最終追上了前面的轎車.通過這些視頻，教師要對學生進行提示，解決追擊問題時一定要把握住一點：兩輛車速度相等時.教師引導學生對追擊問題中是否能追上的條件進行討論，而且還要指導學生思考后面將要發生什么.學生將根據看到的物理情境，加上學生本身的實際體驗，會很容易得到結論：如果兩車速度相等時為恰好追上；如果在兩車速度相等之前就相遇了，那么就還會再相遇一次；如果在兩車速度相等時，兩車還沒相遇，那么這時就是兩車相距最近的時刻，而且以后也就追不上了；再結合物理學關于速度位移的關系式，得出最終的答案.

通過對習題進行形象的情景設置，能夠在學生大腦中形成生動的物理模型，再結合物理知識使問題得到解決，激發了學生的學習興趣，進而培養他們的創新思維能力.

2 設疑解題，引導學生思考

教學中，教師的教學目標不能簡單地讓學生掌握知識，而是要讓學生通過學習去進行發現、思考、探索.教師作為課堂教學的主導，要考慮本節課的教學怎么進行，該怎么組織教學.而在教學怎么進行的思考上，要讓學生掌握思考問題的方法，更要考慮給學生留下 “思考深入點”；此時，教師就必須在教學過程中重點考慮如何引導學生學會思考、善于思考、變通思考，在不斷深入的思考行為中達成方法的建構，而學生創新能力也會在這種思維引領下得到慢慢的滲透和鍛煉，從而得到實在的提升.

如在教學《庫倫定律》后的一節習題課上，教師引入了這樣的一道題：如圖1所示，有兩個光滑的絕緣細桿，傾斜放置在水平面上，且與水平面的夾角為37°，現把兩個有孔的小球分別放入細桿上，已知兩小球的質量為m，所帶電量為q（正電），現把兩小球從靜止釋放，求兩球相距多遠時，兩球的速度達到最大值.當題目一出來，學生不知道從哪下手，根本看不出所給出的已知條件和想求的物理量之間有什么關系.教師為了幫助學生找到解決的突破口，隨后給學生提出幾個提示的問題讓學生進行思考.

a.兩小球原來是靜止在細桿上的，又為什么會下滑？

b.在前面的學習過程中，曾經講過當加速度為多少時，會出現物體的運動速度最大？

c.既然兩個小球帶等量的同種電荷，那么小球之間的距離與小球受的哪個力有關系，具體什么關系？

有了這三個問題作為引導，學生通過思考，討論，最終能準確地回答出問題，那么到此本題也就得到了解決.

通過為學生設置相關的疑問，使學生在教師的提示下，自身能夠主動地思考、討論、探究，得到答案的同時，也使得學生的創新思維能力得到了培養.

3 一題多解，激發發散思維

在物理習題教學的過程中，培養學生的發散思維也很重要.物理習題是根據課本知識進行編排、巧妙設計，目的就是培養學生的發散思維.教師可以通過對一道題提出多種解決方法的方式，這樣有助于學生對所學知識的靈活掌握和運用，以便做到所學知識的有效遷移.一道題提出多種解法，也就是運用多個規律處理一道題，這樣能夠幫助學生梳理知識，積極探尋解決問題的方法，大大發展發散思維.

如這樣一道題目：一列火車正在水平軌道上勻速直線運動，而最后一節車廂由于鉤子的問題脫離了火車，當司機發現這一情況時，火車已經走過了L，這時司機關閉發動機.已知火車的質量為M，最后一節車廂質量為 m，設火車所受的阻力與火車的重力成正比，機車的牽引力為定值.計算火車和最后一節車廂都停下時二者的距離.經過對題目進行分析，解決方法有三種：a可以運用牛頓運動定律來解決，可就是有些繁瑣，計算量比較大；b可以運用動能定理來解決，這樣就得先求速度，過程也很繁瑣；c如果用能量的角度考慮，就顯得簡便多了.因為，當最后一節車廂脫離火車時，司機就關閉發動機，那么二者將同時停止且距離為零.所以，當發現脫節就關閉發動機時二者相距L，此過程中牽引力做的功就會用來克服火車剩余部分多運動的距離阻力做的功.有

kMgL=k（M-m）gs，

則

s=MLM-m.

可見，在習題教學過程中，采用一題多種方法解答的方式，可以使學生對課本知識有一個縱向的認識，也是對學生發散思維和創新能力的培養.

4 習題改錯，培養批判思維

在習題教學中，教師要讓學生具備冷靜思考的能力，能分析出問題的正確與否，不能一味地信奉標準答案，要保持一種批判思維進行學習，這也是創新能力具備的前提.在物理習題教學過程中，教師要給學生創造改錯的機會，培養學生的批判思維，從而培養學生的創新能力.

如在習題課時，教師給學生創造了一個改錯的機會：有一質量為m的物體靜止在光滑的水平面上，現用斜向上成53°的力F拉動物體（圖2），求力F作用t時間內對物體的沖量是多少，物體的動量又是多少.

錯解一 t時間內F的沖量I=Ftcos53°，

根據動量定理

p=I=Ftcos53°.

錯解二 t時間內F的沖量I=Ft，

根據動量定理

p=I=Ft.

分析錯誤原因，是對沖量的概念掌握得有問題，對于動量定理的沖量，也沒有很好地理解.通過學生的分析思考，最終糾正了錯誤，得到了正確的結果.

糾錯訓練，讓學生排除錯誤的干擾，在教師提供的答案中，尋找錯誤并對其進行糾正，使學生能夠用批判的眼光看待物理問題，從而為培養學生的創新能力奠定了基礎.

總之，在高中物理習題教學中，教師通過創設情境、問題引領、一題多解、習題糾錯，可以有效的提高學生解決問題的能力，培養學生的創新能力.