物理問題探索是物理教學內容的重要組成部分,教師要利用一切方法,啟發學生開闊思路、多思善想、質疑問難,重新組織現有的信息和記憶系統中的資料,多角度地思考問題,讓學生不斷地提高自我學習、自我創新的能力。以下是本人在利用物理問題探索教學中培養學生創新思維能力的一些運用。
1.利用物理開放性問題,培養學生思維的多向性
開放性問題考查學生應用物理知識綜合分析問題和解決問題的能力,主要對學生概括能力、分析能力、判斷能力、推理能力等進行考查。開放問題中的情景與生活、社會、科技相聯系,問題的提出以及解決的過程、結果都具有靈活性、多變性和不確定性。因此,需要學生從多方面、多角度地去考慮問題,這正是求異思維的特點之一。例如,有這樣一道綜合開放題:請結合你所學的物理知識和對白熾燈的了解,就白熾燈的結構和使用過程的具體情況分析,提出幾個與物理知識有關的問題。這道題由于條件是不確定的,所以導致解題過程及結論也不相同,這就要求學生從不同的角度去考慮,提出不同的問題,探索白熾燈所涉及的物理知識。例如,白熾燈的燈座為什么是木制、陶瓷或塑料的,燈絲為什么用鎢絲制,燈絲發光過程涉及哪些能量的轉換,發光的原理,燈泡為什么要抽成真空等。通過類似題型的練習,可達到培養學生發散思維的作用。
2.利用物理一題多變問題,培養學生的發散性思維
一題多變即在一道題的基礎上進行物理過程、物理狀態、物理條件、物理模型的多角度、多層次的變換。在這種改造與變換中,調動學生思維的積極性,發展學生思維的靈活性,在問題探索過程中培養學生動態性和變通性創新思維。由于每個人都按自己的思維提出問題的策略,這就會體現出思維的獨創性和新穎性。讓學生做一道題,通一類題,教師在習題教學中就要給學生多設計一些一題多變的題目,使學生更深刻地理解問題的本質,通過練習促進知識遷移,達到舉一反三、觸類旁通的效果。一題多變一般有以下兩種方法:① 能成題改造法。即對原有習題的條件或問題進行加工、改造、深化。② 倒因為果法。即預先約定一個條件A,經過有目的的運算或推理,得出結果B。如果這些運算和結果都是可逆的話,就可得出以B為條件以A為結論的習題。
例如,如圖1所示,電源電壓不變,當電路中開關S接1時,R1和R3的功率之比是1∶2;開關S接1和2兩種情況下,電路中電流之比為3∶2。當S接2時,R2和R3兩端電壓之比是 。S接1時R1兩端電壓跟S接2時R2兩端電壓之比是 。
在做題的過程中,可以根據已知條件多設幾個問題,如:當電路中開關S接1時,R1和R3的功率之比是1∶2,求R1∶R3,I1∶I3,P1∶P3等;又如:開關S接1和2兩種情況下,電路中電流之比為3∶2,求P1∶P2;將“當電路中開關S接1時,R1和R3的功率之比是1∶2”,改為“R1和R3的電阻之比是1∶2,求P1∶P3”;將“開關S接1和2兩種情況下,電路中電流之比為3∶2”,改為“電路中功率之比為3∶2,求I1∶I2”。通過對這道題進行改造與變換,不斷啟迪學生,對串聯電路中功率與電阻的關系,電壓與電阻的關系;并聯電路中電流與電阻的關系,功率與電阻的關系,功率與電流的關系思索,進行發散思維,使學生對此類知識有了更深刻的理解。
3.利用物理問題解題方法多樣性的比較,培養學生思維的靈活性
許多物理問題的解題方法往往不是唯一的。因此,在進行問題探索教學時,不能純粹為解題而解題,而應該啟發誘導學生抓住關鍵問題思維,從不同的角度出發,擴展思路,啟發學生通過不同的思維途徑,采用多種解題方法解決同一個實際問題。有利于培養學生辯證思維能力,加深對概念、規律的理解和應用,提高學生的應變能力。例如,一個“100伏,100瓦”的燈泡與150歐的定值電阻串聯后,接在220伏的電源上,燈泡能否正常發光?為什么?通過研究討論,歸納有幾種解法:比較電壓法、比較電流法、比較電功率法。在此提示學生,還有沒有別的解法?如用燈泡的實際電阻與假設正常發光時的電阻相比較,先求燈泡的實際電阻,再求假設燈泡正常發光,電路中的總電阻。
(作者單位:賀州市平桂管理區第二初級中學,廣西 賀州,542827)