創(chuàng)新能力在高中物理習(xí)題教學(xué)中的培養(yǎng)

周飛

習(xí)題教學(xué)是學(xué)校教育背景下一項(xiàng)最為常見的教學(xué)手段和教學(xué)形式，在這樣的背景下，創(chuàng)新能力的培養(yǎng)又是我們習(xí)題教育的任務(wù)之一.物理習(xí)題的教學(xué)，實(shí)際上是對(duì)課本知識(shí)的運(yùn)用和延伸，對(duì)學(xué)生思維方式的形成和解決問題能力的培養(yǎng)都有重要影響.在教學(xué)過程中，教師可以通過對(duì)物理習(xí)題的引入，結(jié)合課本知識(shí)，對(duì)問題進(jìn)行分析、解決，使學(xué)生的創(chuàng)新能力在習(xí)題教學(xué)中得到培養(yǎng).

1 觸景生題，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

在進(jìn)行物理教學(xué)時(shí)，往往需要學(xué)生能在頭腦中形成一個(gè)完整的過程情境，它可以使學(xué)生的情感得到充實(shí)，從而啟發(fā)學(xué)生思考、探究問題，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使他們產(chǎn)生創(chuàng)新的意識(shí)，久而久之就能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.物理的習(xí)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(lǐng)學(xué)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(gòu)建相關(guān)的物理模型，再根據(jù)學(xué)到的基礎(chǔ)知識(shí)，最后得到所需的結(jié)果，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生練就創(chuàng)新思維的能力.

如在教學(xué)《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律》一節(jié)課的習(xí)題課，教師為了擴(kuò)充學(xué)生的知識(shí)范圍，在習(xí)題中往往會(huì)出現(xiàn)關(guān)于追擊方面的運(yùn)動(dòng)學(xué)問題.為了讓學(xué)生在大腦中構(gòu)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(fā)現(xiàn)后，就駕駛警車進(jìn)行追趕；然后為學(xué)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(yùn)動(dòng)，最終追上了前面的轎車.通過這些視頻，教師要對(duì)學(xué)生進(jìn)行提示，解決追擊問題時(shí)一定要把握住一點(diǎn)：兩輛車速度相等時(shí).教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)追擊問題中是否能追上的條件進(jìn)行討論，而且還要指導(dǎo)學(xué)生思考后面將要發(fā)生什么.學(xué)生將根據(jù)看到的物理情境，加上學(xué)生本身的實(shí)際體驗(yàn)，會(huì)很容易得到結(jié)論：如果兩車速度相等時(shí)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(huì)再相遇一次；如果在兩車速度相等時(shí)，兩車還沒相遇，那么這時(shí)就是兩車相距最近的時(shí)刻，而且以后也就追不上了；再結(jié)合物理學(xué)關(guān)于速度位移的關(guān)系式，得出最終的答案.

通過對(duì)習(xí)題進(jìn)行形象的情景設(shè)置，能夠在學(xué)生大腦中形成生動(dòng)的物理模型，再結(jié)合物理知識(shí)使問題得到解決，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維能力.

2 設(shè)疑解題，引導(dǎo)學(xué)生思考

教學(xué)中，教師的教學(xué)目標(biāo)不能簡(jiǎn)單地讓學(xué)生掌握知識(shí)，而是要讓學(xué)生通過學(xué)習(xí)去進(jìn)行發(fā)現(xiàn)、思考、探索.教師作為課堂教學(xué)的主導(dǎo)，要考慮本節(jié)課的教學(xué)怎么進(jìn)行，該怎么組織教學(xué).而在教學(xué)怎么進(jìn)行的思考上，要讓學(xué)生掌握思考問題的方法，更要考慮給學(xué)生留下 “思考深入點(diǎn)”；此時(shí)，教師就必須在教學(xué)過程中重點(diǎn)考慮如何引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)思考、善于思考、變通思考，在不斷深入的思考行為中達(dá)成方法的建構(gòu)，而學(xué)生創(chuàng)新能力也會(huì)在這種思維引領(lǐng)下得到慢慢的滲透和鍛煉，從而得到實(shí)在的提升.

如在教學(xué)《庫倫定律》后的一節(jié)習(xí)題課上，教師引入了這樣的一道題：如圖1所示，有兩個(gè)光滑的絕緣細(xì)桿，傾斜放置在水平面上，且與水平面的夾角為37°，現(xiàn)把兩個(gè)有孔的小球分別放入細(xì)桿上，已知兩小球的質(zhì)量為m，所帶電量為q（正電），現(xiàn)把兩小球從靜止釋放，求兩球相距多遠(yuǎn)時(shí)，兩球的速度達(dá)到最大值.當(dāng)題目一出來，學(xué)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(guān)系.教師為了幫助學(xué)生找到解決的突破口，隨后給學(xué)生提出幾個(gè)提示的問題讓學(xué)生進(jìn)行思考.

a.兩小球原來是靜止在細(xì)桿上的，又為什么會(huì)下滑？

b.在前面的學(xué)習(xí)過程中，曾經(jīng)講過當(dāng)加速度為多少時(shí)，會(huì)出現(xiàn)物體的運(yùn)動(dòng)速度最大？

c.既然兩個(gè)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(gè)力有關(guān)系，具體什么關(guān)系？

有了這三個(gè)問題作為引導(dǎo)，學(xué)生通過思考，討論，最終能準(zhǔn)確地回答出問題，那么到此本題也就得到了解決.

通過為學(xué)生設(shè)置相關(guān)的疑問，使學(xué)生在教師的提示下，自身能夠主動(dòng)地思考、討論、探究，得到答案的同時(shí)，也使得學(xué)生的創(chuàng)新思維能力得到了培養(yǎng).

3 一題多解，激發(fā)發(fā)散思維

在物理習(xí)題教學(xué)的過程中，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維也很重要.物理習(xí)題是根據(jù)課本知識(shí)進(jìn)行編排、巧妙設(shè)計(jì)，目的就是培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維.教師可以通過對(duì)一道題提出多種解決方法的方式，這樣有助于學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的靈活掌握和運(yùn)用，以便做到所學(xué)知識(shí)的有效遷移.一道題提出多種解法，也就是運(yùn)用多個(gè)規(guī)律處理一道題，這樣能夠幫助學(xué)生梳理知識(shí)，積極探尋解決問題的方法，大大發(fā)展發(fā)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(yùn)動(dòng)，而最后一節(jié)車廂由于鉤子的問題脫離了火車，當(dāng)司機(jī)發(fā)現(xiàn)這一情況時(shí)，火車已經(jīng)走過了L，這時(shí)司機(jī)關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī).已知火車的質(zhì)量為M，最后一節(jié)車廂質(zhì)量為 m，設(shè)火車所受的阻力與火車的重力成正比，機(jī)車的牽引力為定值.計(jì)算火車和最后一節(jié)車廂都停下時(shí)二者的距離.經(jīng)過對(duì)題目進(jìn)行分析，解決方法有三種：a可以運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律來解決，可就是有些繁瑣，計(jì)算量比較大；b可以運(yùn)用動(dòng)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(jiǎn)便多了.因?yàn)?，?dāng)最后一節(jié)車廂脫離火車時(shí)，司機(jī)就關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，那么二者將同時(shí)停止且距離為零.所以，當(dāng)發(fā)現(xiàn)脫節(jié)就關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)二者相距L，此過程中牽引力做的功就會(huì)用來克服火車剩余部分多運(yùn)動(dòng)的距離阻力做的功.有

kMgL=k（M-m）gs，

則

s=MLM-m.

可見，在習(xí)題教學(xué)過程中，采用一題多種方法解答的方式，可以使學(xué)生對(duì)課本知識(shí)有一個(gè)縱向的認(rèn)識(shí)，也是對(duì)學(xué)生發(fā)散思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng).

4 習(xí)題改錯(cuò)，培養(yǎng)批判思維

在習(xí)題教學(xué)中，教師要讓學(xué)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(biāo)準(zhǔn)答案，要保持一種批判思維進(jìn)行學(xué)習(xí)，這也是創(chuàng)新能力具備的前提.在物理習(xí)題教學(xué)過程中，教師要給學(xué)生創(chuàng)造改錯(cuò)的機(jī)會(huì)，培養(yǎng)學(xué)生的批判思維，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.

如在習(xí)題課時(shí)，教師給學(xué)生創(chuàng)造了一個(gè)改錯(cuò)的機(jī)會(huì)：有一質(zhì)量為m的物體靜止在光滑的水平面上，現(xiàn)用斜向上成53°的力F拉動(dòng)物體（圖2），求力F作用t時(shí)間內(nèi)對(duì)物體的沖量是多少，物體的動(dòng)量又是多少.

錯(cuò)解一 t時(shí)間內(nèi)F的沖量I=Ftcos53°，

根據(jù)動(dòng)量定理

p=I=Ftcos53°.

錯(cuò)解二 t時(shí)間內(nèi)F的沖量I=Ft，

根據(jù)動(dòng)量定理

p=I=Ft.

分析錯(cuò)誤原因，是對(duì)沖量的概念掌握得有問題，對(duì)于動(dòng)量定理的沖量，也沒有很好地理解.通過學(xué)生的分析思考，最終糾正了錯(cuò)誤，得到了正確的結(jié)果.

糾錯(cuò)訓(xùn)練，讓學(xué)生排除錯(cuò)誤的干擾，在教師提供的答案中，尋找錯(cuò)誤并對(duì)其進(jìn)行糾正，使學(xué)生能夠用批判的眼光看待物理問題，從而為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力奠定了基礎(chǔ).

總之，在高中物理習(xí)題教學(xué)中，教師通過創(chuàng)設(shè)情境、問題引領(lǐng)、一題多解、習(xí)題糾錯(cuò)，可以有效的提高學(xué)生解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力.