張艷娜

基礎(chǔ)教育課程改革不斷深入，作為新課改的重要目標(biāo)之一，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力也日益受到重視。習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，如何變革傳統(tǒng)的習(xí)題教學(xué)模式，在習(xí)題教學(xué)中體現(xiàn)新課程理念，實(shí)現(xiàn)新課程目標(biāo)，是廣大教師面臨的一個(gè)重要問題。筆者就物理課習(xí)題教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，談?wù)勛约旱恼J(rèn)識(shí)。

習(xí)題教學(xué)結(jié)合演示實(shí)驗(yàn)，使習(xí)題教學(xué)的

體驗(yàn)跟物理知識(shí)的構(gòu)建結(jié)合起來

例1 如圖1所示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)1.5 V，內(nèi)阻0.5 Ω，電流表滿偏電流Ig=10 mA，電流表電阻7.5 Ω，A、B為接線柱。

1）用一根導(dǎo)線把A、B直接連起來，此時(shí)應(yīng)把可變電阻R1調(diào)節(jié)為多少才能使電流表恰好達(dá)到滿偏電流？（142 Ω）2）調(diào)至滿偏后保持R1的值不變，在A、B間接入一個(gè)150 Ω的定值電阻R2，電流表指針指著多少刻度的位置？（5 mA刻度位置）3）如果把任意電阻R接在A、B間，電流表讀數(shù)I與R的值有什么關(guān)系？（R＝1.5 V/I－150 Ω）

通過這一習(xí)題，學(xué)生可以想到當(dāng)電流表指針指“10 mA”時(shí)，AB間電阻為0；指針指“5 mA”時(shí)，AB間電阻為150 Ω。如果把電流表指針指“10 mA”的刻度線標(biāo)為“0 Ω”，“5 mA”的刻度線標(biāo)為“150 Ω”，其他刻度則按R＝1.5 V/I－150 Ω的規(guī)律換成電阻的標(biāo)度，就成了直接測(cè)量電阻的儀表。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步配合真實(shí)的演示實(shí)驗(yàn)，呈現(xiàn)習(xí)題的答案和刻度改裝的過程，這樣既提高學(xué)生對(duì)閉合電路歐姆定律的認(rèn)識(shí)，又加深對(duì)歐姆表刻度原理的理解，從而自然地把習(xí)題教學(xué)、實(shí)驗(yàn)、刻度改裝和歐姆表的新課教學(xué)融合在一個(gè)真實(shí)的、視聽同步的過程中，大大提高學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)[1]。

習(xí)題教學(xué)結(jié)合實(shí)驗(yàn)操作，構(gòu)建手腦并用的活動(dòng)情景

認(rèn)知心理學(xué)的研究表明，動(dòng)作思維的操練直接制約物理思維的發(fā)展。在進(jìn)行抽象的物理過程的教學(xué)時(shí)，教師可以構(gòu)建學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)的活動(dòng)情景以培養(yǎng)思維的活躍性。

對(duì)習(xí)題中的情景進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，建立理論和實(shí)際的聯(lián)系，培養(yǎng)實(shí)踐能力

例2 “兩力F1和F2的夾角為θ，且F1=F2，兩力的合力為F，在F一定的情況下，θ越大，F(xiàn)1和F2也越大”的說法是否正確？

在學(xué)習(xí)完力的合成與分解時(shí)例舉以上判斷題，在理論分析得到結(jié)果后教師可以引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)以下情景進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：把質(zhì)量較大的一個(gè)鉤碼掛在一根細(xì)線上緩慢提起，在鉤碼提起的過程中，開始兩細(xì)線的夾角較小，隨之兩細(xì)線的夾角逐漸增大，增大到一定夾角時(shí)細(xì)線斷了。這種真實(shí)而簡(jiǎn)捷的情景創(chuàng)設(shè)會(huì)立刻在學(xué)生的大腦里產(chǎn)生撞擊，使他們?cè)谒季S被迅速激活的同時(shí)實(shí)踐能力也得到培養(yǎng)。

結(jié)合實(shí)驗(yàn)對(duì)習(xí)題的結(jié)論進(jìn)行模擬或驗(yàn)證，強(qiáng)化實(shí)踐意識(shí)在“閉合電路歐姆定律”習(xí)題課中筆者精選以下例題[2]。

例3 如圖2所示，R1=14 Ω, R2=9 Ω。當(dāng)開關(guān)S切換到位置1時(shí)，電流表的示數(shù)為I1=0.2 A；當(dāng)開關(guān)S切換到位置2時(shí)，電流表的示數(shù)為I2=0.3 A。求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。

該題提供了測(cè)電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的一種方法，即根據(jù)E=IR+Ir，已知2個(gè)定值電阻（可用電阻箱代替該兩定值電阻）和對(duì)應(yīng)的電路電流，即可求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。在該題基礎(chǔ)上進(jìn)行如下變式后讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。

變式1 如提供的是2個(gè)定值電阻和一個(gè)伏特表，能否求電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻？若能，請(qǐng)畫出測(cè)量的電路圖。

變式2 如果提供的是一個(gè)電流表、一個(gè)電壓表和一個(gè)滑動(dòng)變阻器，能否求電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻？若能，請(qǐng)畫出測(cè)量的電路圖。

在習(xí)題中引導(dǎo)學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，就是將科學(xué)探究引入習(xí)題教學(xué)中，讓學(xué)生處于動(dòng)態(tài)、開放、生動(dòng)多元的學(xué)習(xí)環(huán)境中，使其在自主探索中獲取新的體驗(yàn)。學(xué)生可以通過實(shí)驗(yàn)探索驗(yàn)證，自主地分析總結(jié)出：如果理論上通過外電路U、I、R關(guān)系的變換，閉合電路歐姆定律可以寫成多種方式。并且，通過測(cè)量I和R或者U和R或者U和I都可以求得電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻。這樣一題多變提供多樣的實(shí)驗(yàn)方法來測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，拓展學(xué)生的思路，可以避免死記實(shí)驗(yàn)步驟，有利于靈活把握實(shí)驗(yàn)原理；增強(qiáng)實(shí)踐意識(shí)，提高探究能力；從而順利地落實(shí)“知識(shí)與技能、過程與方法、情感態(tài)度價(jià)值觀”三維的課程目標(biāo)。

一些抽象的運(yùn)動(dòng)可以借助多媒體進(jìn)行模擬，如碰撞過程、帶電粒子在電磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、天體及人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)、飛機(jī)投彈等。

以“一題多解、一題多變”為技巧，

培養(yǎng)創(chuàng)造思維的靈活性、敏感性

一題多解是指使學(xué)生盡量從不同的角度，運(yùn)用不同的方法來分析解決同一問題

例4 總質(zhì)量為M的列車，沿水平直軌道勻速前進(jìn)，其質(zhì)量為m的末節(jié)拖車于中途脫節(jié)，當(dāng)司機(jī)發(fā)覺時(shí)，車已駛過路程L，于是立即關(guān)閉汽門，撤去牽引力。設(shè)阻力與車重成正比，機(jī)車的牽引力恒定不變，求兩部分列車完全停止后，它們之間的距離。

解析 對(duì)于此題，可用牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式分別對(duì)拖車和機(jī)車分析解答；也可用動(dòng)能定理和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解答；如果用能量守恒來分析就很簡(jiǎn)單。事實(shí)上，如果末節(jié)拖車脫節(jié)時(shí)，司機(jī)立即撤去牽引力，則列車的兩部分完全停止時(shí)，它們的距離為零，顯然，列車在行駛L路程的過程中，牽引力做的功，可認(rèn)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(yùn)動(dòng)，設(shè)阻力與車重的比例系數(shù)為k，則F牽=kMg，則有：kMgL＝k(M－m)g?s，s＝ML/(M-m)。通過一題多解，學(xué)生腦海中原已儲(chǔ)存的大量力學(xué)信息被充分調(diào)動(dòng)起來，在探求問題的解決方案中選取最佳方法，使思維極大地得到發(fā)散，并進(jìn)而激發(fā)創(chuàng)新欲。

在教學(xué)中精選例題，對(duì)學(xué)生進(jìn)行靈活多樣的一題多變訓(xùn)練“一題多變”即采用改變敘述方式、數(shù)量關(guān)系、設(shè)問角度或因果關(guān)系、已知條件、題目類型等形式，讓學(xué)生經(jīng)過思考，在保持原知識(shí)點(diǎn)不變的基礎(chǔ)上層層逼近，逐步拓展。通過一題多變，引導(dǎo)學(xué)生從比較中尋找一類題的解題規(guī)律，促使學(xué)生從順、逆、側(cè)等不同角度去思考問題，有效地訓(xùn)練學(xué)生思維的完備性、深刻性和創(chuàng)造性，大大激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)也極有益處。

例5 如圖3所示，質(zhì)量為m的小球從光滑的斜面軌道的A點(diǎn)由靜止下滑，若小球恰能通過半徑為R的豎直圓形軌道的最高點(diǎn)B而做圓周運(yùn)動(dòng)，問A點(diǎn)的高度h至少應(yīng)為多少？

變式1 如圖4所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)帶正電q、質(zhì)量為m且重力大于所受電場(chǎng)力的小球，從光滑的斜面軌道的A點(diǎn)由靜止下滑，若小球恰能通過半徑為R的豎直圓形軌道的最高點(diǎn)B而做圓周運(yùn)動(dòng)，問A點(diǎn)的高度h至少應(yīng)為多少？

變式2 如圖5所示，一個(gè)帶正電q、質(zhì)量為m的電荷，從光滑的斜面軌道的A點(diǎn)由靜止下滑，若小球恰能通過半徑為R的豎直圓形軌道的最高點(diǎn)B（圓弧左半部分加上垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)）而做圓周運(yùn)動(dòng)，問A點(diǎn)的高度h至少應(yīng)為多少？

變式3 如圖6所示，在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，一個(gè)帶正電q、質(zhì)量為m的電荷，從光滑的斜面軌道的A點(diǎn)由靜止下滑，若小球恰能通過半徑為R的豎直圓形軌道的最高點(diǎn)B（圓弧左半部分加上垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)）而做圓周運(yùn)動(dòng)，問A點(diǎn)的高度h至少應(yīng)為多少？

通過一題多變的訓(xùn)練，學(xué)生能掌握物體在豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)的一類問題的本質(zhì)和規(guī)律，不僅培養(yǎng)學(xué)生的建模能力，而且對(duì)發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新思維、培養(yǎng)創(chuàng)新能力方面都起著積極的作用。

在階段性復(fù)習(xí)或高考復(fù)習(xí)時(shí)還應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生尋求不同解法的共同本質(zhì)，乃至不同知識(shí)類別及思考方式的共性，上升到思想方法、哲理觀點(diǎn)的高度，從而不斷地抽象出具有共性的解題思考方法——多題歸一。運(yùn)用多題歸一的方法可以培養(yǎng)學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決問題的能力，同時(shí)有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。當(dāng)然在習(xí)題教學(xué)中還應(yīng)充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的非智力因素，如與學(xué)生的情感交流、應(yīng)試心理輔導(dǎo)、解題格式及書寫習(xí)慣的規(guī)范化等，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣。

總之，實(shí)施物理創(chuàng)新教育，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，是一項(xiàng)長(zhǎng)期的艱巨任務(wù)。習(xí)題教學(xué)中具有創(chuàng)造性的物理教學(xué)方法，要靠教師大膽地摸索，大膽地嘗試，努力把“習(xí)題訓(xùn)練”改進(jìn)成一種目標(biāo)合理、目的明確、份量適度、形式多樣、高效創(chuàng)新的優(yōu)化過程。只要勇于改革、堅(jiān)持不懈，引導(dǎo)學(xué)生大膽實(shí)踐、勇于探索，提高學(xué)生的全面素質(zhì)，就一定能使物理創(chuàng)新教育不斷走向成功，培育出更多的具有創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力的學(xué)生，使他們成為時(shí)代所需要的創(chuàng)新型人才。

參考文獻(xiàn)

[1]黃恕伯.高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)3-1、3-2模塊教材分析和 教學(xué)建議[A]

[2]孫德波.豎直平面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)兩種模型的臨界問題及 應(yīng)用[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2006(8)

（作者單位：浙江省樂清市二中）