高中物理提升學生創新思維的幾點做法

張利

高中物理是一門對學生思維要求比較高，同時非常注重邏輯性的一門學科，而縱觀當前的教學，不少教師缺乏邏輯化意識，教學的邏輯層次混亂、粗略的現象較為普遍，導致了教學的低效，學生的創新思維得不到有效的培養.那么，如何有效提升學生的創新思維呢？本文就該話題談幾點筆者的做法，望能有助于教學實踐.

1 充分挖掘實驗的教學作用

在應試教育的高中物理學習中，教師更多的是對物理卷面知識的講授，為了保證學生的物理考試成績，更多的是講授物理中的解題方法.而在高中物理中運用實驗教學方法，實驗時間較長，就減少了學生平時做物理題的時間，相對而言傳統的物理教學更省時省力.教師對物理實驗教學的重視度不夠，但是傳統的物理教學模式過于死板，物理知識僅僅局限于課本，學生的知識接觸面狹窄，對于物理難點問題或者是難理解的問題，學生不能從根本上掌握.而且也不能激發學生的創新意識.因此，需要教師運用物理實驗教學的方法來培養學生的創新能力.

高中物理課本中設定了一部分實驗課程，但是在這些實驗課程中已經提前知道了實驗結果，學生在這些實驗課程中比較被動.教師更多的是自己進行實驗操作，學生來觀賞實驗過程與結果，教師認為學生對物理新知識的探究少，不能完成物理實驗，從而制約了學生的動手能力，不能充分發揮學生對物理學習的積極性與高度熱情.傳統的教學模式與實驗教學模式背道而馳，應該按照實驗教學的要求，讓學生自己動手去做實驗，在不斷探索不斷學習的基礎上，培養學生的物理實驗操作能力，端正學生物理學習的態度，在實驗中解決問題，從根本上保證高中物理知識的掌握.

例如，“探究功與物體速度變化關系”這節課的教學，筆者就借助于“問題”促進學生的思維邏輯化、有序化.

問題1：實現本實驗目標需要測量什么物理量？（合力的功與速度變化）.

問題2：先思考如何測量合力的功？（分析力：受重力、拉力、支持力和摩擦阻力，如果軌道水平，重力、支持力不做功，需要測摩擦阻力和拉力做的功）.

問題3：能否通過控制條件使測量更加簡便易行呢？（氣墊導軌，沒有摩擦力，只測拉力的功即可.如果沒有氣墊導軌！怎么辦？平衡摩擦力，使合力等于橡皮筋的力，只需測量橡皮筋力的功即可）.

問題4：橡皮筋力是變力，如何測量變力的功？（倍變法解決）.那么，如何實施好此法？（盡量控制橡皮筋相同，控制橡皮筋做功開始狀態和結束狀態相同，從同一位置釋放小車，直到彈力為零的過程，各橡皮筋做功相同）.

問題5：再思考如何測速，有什么疑難？能否更加簡便易行？（控制從靜止開始，使初速為零，這樣只需測量做功過程的末速度即可.由于我們平衡了摩擦力，所以，橡皮筋做完功之后，小車做勻速運動，這樣，通過測量勻速運動階段速度即為做功過程的末速度）.

問題6：請同學們思考預測紙帶上點跡間隔的特點會是什么？（大家要根據牛頓定律判斷運動性質進行預測，實驗過程中，紙帶上點的間隔應是先不斷增加，然后相等，最后可能減小.

可見，本實驗平衡摩擦力有兩大好處.這樣，運用設計的“簡便和可操作性原則”為統領，以“問題化”為手段，在圍繞思考完成實驗目標的解決問題的過程中，形成平衡摩擦力、倍變法等物理思想方法以及實驗注意事項.

2 在概念教學過程中滲透思想方法

物理學是一門帶有方法論性質的學科，理解概念、掌握規律是物理學習的重要內容.在物理概念和規律的建立過程中潛藏著豐富的思想方法，蘊含著重要的科學方法教育價值.

例如，“電容器電容”教學，教材中有兩個與電容相關的表達式，一個是定義式，一個是決定式.這往往學生容易出錯，為了使學生清晰地建構電容的概念，理解電容的物理意義——反映電容器自身特性而與其是否帶電、帶電多少無關，在用C定義電容前，需要得出電容器兩板間電壓U與其帶電量Q成正比的結論.雖然這是一個實驗結論，但是在高中階段用實驗完成這個規律的意義建構，很難做到.如果直接拋出，則學生理解上有很大的漏洞，那怎么辦呢？

筆者在課堂上引導學生用微元法進行理論分析：將電容器兩極板上的電荷分割為若干小部分，以至在計算每小部分在電容器兩板間某點P產生的電場強度時都可以看成點電荷，設各部分電荷在P點產生的合場強為E，兩板間電壓U=Ed，現讓電容器帶電量變為原來的n倍，極板上分割的部分不變，則每一部分帶電量均為原來的n倍，根據點電荷電場強度的計算公式可知，每一部分在P點產生的場強都為原來的n倍，合成后P點合場強必為原來的n倍，由U=Ed可知，兩板間電壓必為原來的n倍，因此電容器兩板間電壓U與其帶電量Q成正比.由此，可以推測出QU與電容器帶電多少無關，對不同電容器QU又會不同，因此一個新的物理量呼之欲出，而且該物理量一定是描述電容器自身特性的物理量，將它定義為電容器的電容C，C=QU，從方法上看采用的是比值定義法，經過定義前的詳細分析過程，能讓學生比較深刻地感受比值法定義物理量的特點及其科學性.同時有一個新的問題生成，那么C與電容器的哪些因素有關？由誰決定呢？將課堂的探究焦點移向了電容的決定式，這個可以定性實驗或半定量實驗.

3 教師自身素質和創新意識的提升

名師出高徒！我們要培養具有創新性思維和創新意識的人才，除了要從教學環節上注重實驗和思想方法的滲透，促進我們的教學更具有條理性和邏輯性外，我們的素質和能力還必須有所提高，具體有如下三方面素質.

3.1 教育專業素質

教師是人類文明的繼承者和傳遞著，工作目的是教書育人，因而教師既要有深厚的專業知識，更要具備將知識授給學生，讓學生學有所長的能力、幫助學生形成正確的人生觀及道德修養的能力.所以，教師不但必須具有教育學、心理學教育理論及新教材教法知識，還必須具有高超的課堂駕馭能力、純熟的語言表達能力、文字表述能力以及教育科研能力等.

3.2 科學文化素質

物理本身是蘊藏著文化的，“要給學生一滴水，自己先要有一桶水.”教師不僅要具有深厚扎實的專業知識，同時要具有廣泛深厚的文化科學基礎知識，物理學史，物理與生活的聯系，物理在生活中的應用等等，在課堂教學中滲透物理文化能夠讓學生感受到物理學習的價值.同時教師要做到多才多藝，才能使自己的教學旁征博引，觸類旁通，使自己的教學有聲有色，贏得學生的尊敬、信任，對學生施以全面的影響.要不斷的接受新知識，提高創新能力，與時代同步伐.

3.3 開拓創新素質

素質教育的最終目的是培養創新人才.創新人才的培養主要依賴于教育，取決于具有創造觀念的教師.為此，教師要有素質教育要求的教育觀、質量觀和人才觀.在教學中要采取靈活多樣的方式設計教學程序，將生活中常見的物品制作成演示實驗器材、自制教學給學生耳目一新的感覺，同時滲透創新意識，讓學生敢于、勇于創新，并體會到創新的樂趣.