學生創新能力在中學物理習題教學中的培養

摘 要：培養學生的創新精神、創造性思維和掌握科學的研究方法，是中學物理教學的主要目的。筆者在習題講解方面對培養學生的創新能力進行了探究，與同仁共享。

關鍵詞：創新精神 創造性思維 中學物理 習題講解 培養 創新能力

培養學生創新精神和創新能力是知識經濟的呼喚，也是中國教育改革發展的必然趨勢。我國教育家陶行知說：“人人有創造。”并提出實現培養學生創造能力的措施和方法是：解放學生的大腦，解放學生的口，解放學生的手，解放學生的時間，解放學生的空間。學校教育教學的主渠道是課堂，積極探索通過課堂大面積提高學生創新精神和創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重要課題。培養學生的創新精神、創造性思維能力和掌握科學的研究方法，是中學物理教學的主要目的，也是物理教學改革的核心問題之一。在中學物理教學中，如何培養學生的創新能力呢？本文僅從習題講解方面談一些愚見。

一、創設情境，激發學習興趣

教學情境就是向學生提供一個完整的真實的問題情境，用來豐富學生感情，啟迪學生思考探究，引導學生的學習興趣。興趣是最好的老師，沒有興趣，就沒有創新。其實，物理習題是生活實際的抽象，培養學生在讀題過程中想象物理情景，建立物理模型，結合物理量關系，再構建數學模型，最后得出物理解的這一種思維訓練方式尤為重要。例如：在講“追擊”、“碰撞”這類運動學問題時，利用課件展示警車追擊違章車輛影像過程，再放映“勻減速追勻速”物理模型課件，提醒學生注意“速度相等”這一關鍵點，讓學生討論追上或追不上的條件與以后的運動情景。學生通過實際情境的觀察，結合自己在運動場上的經歷，很容易得出結論：（1）當 時恰好追上；（2）若在速度相等之前追上，它們還有第二次相遇機會；（3）若 時還沒有追上，此時的問題是它們追擊過程中的最短距離，然后根據需要由“位移關系”、“時間關系”得到所需要的答案。

二、設置疑問，引導學生思考

教學的目的，不是讓學生理解前人發現的知識，而是讓學生學會自己去發現、去探索、去研究。教師的引導，主要體現在教學設計和教學組織上，教學設計不僅要設計唯一的思想和方法，重要的是設計“思考點”，教學組織過程中要引導學生探究，鼓勵提出不同意見，激發求異思想，培養創新能力。例如在這樣一道題中：如圖1所示，光滑絕緣細桿與水平面的夾角為37°，讓帶有小孔、質量為m、帶電量為+q的A、B兩個小球分別套在桿上，釋放后由靜止開始下滑，問：當A、B相距多少時，各自的速度最大？學生咋一看，無法找到未知條件與已知條件的關聯，于是筆者又另外設置幾個問題讓學生回答：

（1） 小球為什么由靜止下滑？

（2） 下滑過程中加速度如何變化？

（3） 加速度為多少時，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系？

當學生輕松地回答完這四個問題時，本題所問也已經解決。這樣在整個教學過程中，通過設置疑問，讓學生在教師的引導下，主動地去探索，使得學生的創新思維得到充分發展。

三、通過學習，激發發散思維

發散思維是創造性思維的一種重要模式。在習題教學中，培養與訓練學生的發散思維能力顯得尤為重要，物理習題往往是針對一系列知識點而編制的，精心設計一些培養學生發散思維的習題，通過一題多變、反向思考等辦法，對學生進行發散思維的訓練，更有利于學生靈活掌握各知識點，從而達到知識遷移和巧解巧算的目的。

1. 廣開思路，一題多解。一題多解，用多個物理規律去處理同一物理問題，這樣，腦海里儲存的大量信息會充分調動起來，在探求問題的解法方案中，使思維極大地得到發散。如下例子：總質量為M的列車，沿水平直軌道勻速前進，質量為m的末節車廂中途脫節，司機發覺時列車已駛過路程L，于是司機立即關閉發動機。設阻力與車重成正比，機車牽引力恒定，求列車兩部分完全停止后，它們之間的距離。解析：經過分析，本題可用三種方法來解：一是用牛頓第二定律和運動學公式來解，但太繁；二是用動能定理來解，也較繁；三是用能的觀點來分析，最簡捷。事實上，如果末節車廂脫節時，司機撤去牽引力，則列車的兩部分完全停止時，它們的距離為零，顯然，列車在行駛路程L的過程中牽引力做的功，可認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，考慮到列車開始做勻速運動，則牽引力大小為kMg，故有：kMgL=k(M-m)gs，解得：s=ML/(Mm)。

2. 多方設問，一題多問。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，疊放著兩個長方體滑

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，以上結論會變嗎？（2）如果斜面光滑，兩滑塊之間有沒有摩擦力？（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，球應對盒子的哪一側內壁有壓力？

答：（1）不會；（2）沒有；（3）若斜面光滑，對兩內壁均無壓力，若斜面粗糙，對斜面上方的內壁有壓力。

可見，在習題教學中，通過一題多變、一題多答、反向思考、設計新題、巧解巧算等方法，也可實現培養學生發散思維和創新能力之目標。

在物理教學中加強培養學生創新能力，還有許多方面需要進一步探索。比如怎樣以教材為基礎，遵循創造性教學原則，對學生進行創造性思維訓練；怎樣在概念教學中誘導學生逆向思維；怎樣運用智力激勵法，在個人獨立思考的基礎上展開集體研討；怎樣抓住瞬間即逝的機遇，誘導學生提出一浪高過一浪的絕妙猜想、獨特思路和難能可貴的新發現等等。培養學生創新能力有多種方法可以進行嘗試，如多角度思考法、求異思考法、類比法、缺點利用法、設計法、缺點列舉法、組合法等等。總之，培養學生創新能力十分重要，但卻不是一朝一夕的功夫，它需要教師在教學實踐中長期地、有意識地進行訓練和培養，這是一條優化中學物理課堂教學的路子，符合培養二十一世紀創造性人才的需要。

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