在巧練中提高學生的創新思維能力

如何巧妙設計課堂習題，從多角度、多方位、多層次訓練和提高學生的解題能力，提高學生的創新思維能力，推進素質教育，是中學物理教學的一個重要課題。

一、精選開放性習題，提高學生發散思維能力

(一)巧設多角度習題，啟發學生創新思維

例如，物體浮沉條件的理解和應用，是解決浮力問題的關鍵，但部分同學對物體浮沉條件的理解和應用思路較窄，感覺到浮力難學。我便有針對性地設計了習題訓練1:三個體積、形狀相同而材料不同的實心球，將它們投入水中，一個漂浮在水面上，一個懸浮在水中，一個沉入水底，所受浮力大小相同嗎?如果根據生活中先入為主的經驗，能浮起來的物體浮力大，沉底的浮力小，就很容易判斷錯誤。原因都是因為思維定勢和忽略有關知識的適用條件所致。正確理解應為:由于三個球的體積形狀相同，但是它們浸入水中的體積不同，根據阿基米德原理可知排開液體重力最小的球受到的浮力最小。討論浮力大小問題后，再啟發學生思考，從不同角度提出問題。

問題1:哪兩個球受到浮力相等?

問題2:哪些球受到浮力等于重力?

問題3:哪個球密度大于水的密度?

問題4:哪個球密度等于水的密度?

問題5:哪個球密度小于水的密度?

問題6:哪些球受到兩個力的作用?

問題7:哪個球受到三個力的作用?

問題8:哪些球受到平衡力的作用?……

通過以上發散問題的討論，引導學生對題設條件認真分析，尋找出解題途徑，這樣大大激發了學生學習物理的興趣，使他們感到浮力不難學。

(二)實施“變式”教學，巧妙拓展學生思維

近幾年的全國物理競賽和中考，開放性試題明顯增多，這對培養學生的物理思想品質起著積極的導向作用。以此為切入點，在課堂習題教學中發揮一題多變功能，拓展學生的思維，可收到良好的效果。

例題:如圖1所示，一塊冰浮在水中，當冰塊完全熔化后，討論液面變化問題。

分析:由于冰漂浮在水中，則F浮=?籽水gV排=G冰，冰的重力就相當于冰排開水的重力，因此冰熔化為水后，液面高度不變。

若將條件進行變式，可引出一連串有關液面升降問題。

變題1:有一冰塊浮于水中，冰中有木塊或空氣，在冰熔化后，水面如何變化?(答案:不變)

變題2:如果冰中有幾枚小鐵針，冰原來仍浮于水中，在冰熔化后，水面又將如何變化?(答案:下降)

變題3:若冰漂浮于飽和鹽水中，當冰熔化后，液面又如何變化?(答案:升高)

變題4:如果有一艘船，船上有人跳進池塘，當人沉入水中時，水面有何變化?當人浮于水面時，水面又如何變化?(答案:下降，不變)

設計“多變型”習題是教師在原題的基礎上不斷變換問題情境，使之變為更多的、有新意的新問題，使更多的知識得到應用，較好促進了學生思維的靈活性和敏捷性。

(三)采用多解方式，培養學生求異思維

例如:計算R1=13?贅，R2=6.5?贅，R3=1.3?贅，并聯后的總電阻。絕大部分同學審題后埋頭演算，但通過引導同學審題后，一位同學馬上舉手報出了R并=1?贅的正確答案。他把R2看作2個R1并聯結果，R3看作10個R1并聯結果，則R并看作13個R1并聯，從而得R并=1?贅。其他同學都按并聯電阻公式進行運算，當然不如那位思維敏捷的同學得出結果快。這個同學從不同角度出發，提出獨特見解，他的思維即是求異思維。可見，培養學生的求異思維，在物理教學中能起到事半功倍的效果。

二、歸納典型性習題，激發學生綜合思維

例題:在測定額定電壓為U0的小燈泡額定功率實驗時，器材已經準備安全，實驗時發現電壓表已損壞，現增加一只定值電阻R0給你，如何測出小燈泡的額定功率，先畫出電路圖，再寫出測量步驟及小燈泡額定功率的表達式。

要求學生解決實驗中出現的實際問題:電表不夠。設計一個電路圖，反映學生的思維能力。

電路圖如圖2所示:

步驟:(1)先將電流表與R0串聯，再調節滑片P，使電流表的示數為U0 /R0(目的是使電燈兩端的電壓為它的額定電壓U0);

(2)滑片P位置固定不變，再將電流表與小燈泡串聯，測出此時通過小燈泡的電流IL(IL為小燈泡的額定電流);

(3)算出小燈泡的額定功率P額=U0·IL。

引申 若將上題中已知小燈泡的額定電壓U0改為已知它的額定電流I0，其它條件不變，如何測定小燈泡的額定電流呢?

在九年級物理總復習的綜合階段，若能引導學生對一些題目進行歸納分析，跳出“題海”，找出相應的解題方法與技巧，并進行拓寬推廣，推導出規律，也就是通過尋找例題、習題所代表的類型與方法，可達到會做一題能解一類型的目的，促進學生綜合思維的形成。

三、巧編變通性題型，激發學生逆向思維

逆向思維作為一種常用的創造性思維，是相對于常規或習慣性思考法而言的，反過來思考問題，往往能收到化難為易，出奇制勝的效果。法拉第的“磁生電”現象就是通過對奧斯特的“電生磁”的電流磁效應的逆向思考，從而發現了電磁感應現象，發明了發電機。在解題中，當依照正規的思維時，則往往陷入“山重水復疑無路”的困境，使問題遲遲不能解決。但運用逆向思維，往往會使問題走向“柳暗花明又一村”的境界，使問題在很短的時間內得到解決，同時也鍛煉了獨創性思維。

例題:一束平行光通過一個盒子后成為較寬的平行光束，那么該盒子中的光學器件可能是:

A. 先一個凸透鏡，后一個凹透鏡。

B. 先一個凹透鏡，后一個凸透鏡。

C. 先后兩個凸透鏡。

D.先后兩個凹透鏡。

分析:由于光路可逆，不妨把盒子右邊的平行光看作入射光線(如圖3所示)，由于左邊平行光束較窄，因而右邊的平行光束經第一個光學元件后必成為會聚光，會聚光再經過第二個光學元件后又成為平行光束。由此斷定:(1)兩個光學元件均為凸透鏡，并且它們的主軸重合，其中有一個焦點也重合;(2)左邊為一凹透鏡，右邊為一個凸透鏡，兩透鏡的主軸重合，且它們的一個焦點重合。因而選B和C。

此題我還要求學生思考其他形式組合，例如平面鏡、潛望鏡、球面鏡等組合，學生的思維像脫韁的“野馬”在光學的知識的“原野”上往復馳騁，雖然有些方案盡管不合實際，但理論上卻能成立。

責任編輯 潘孟良