袁衛(wèi)民 石亞東

(保定市第二中學(xué) 河北 保定 071000)(保定市南市區(qū)文教局 河北 保定 071000)

在物理教學(xué)中通過創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)膯栴}情境，誘導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生疑問，發(fā)現(xiàn)問題并提出問題，可使學(xué)生產(chǎn)生強烈的探究的欲望.接下來物理教學(xué)就是通過引導(dǎo)學(xué)生去探究，經(jīng)歷解決問題的過程，從而使學(xué)生理解掌握相關(guān)知識，提高學(xué)生解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維.本文根據(jù)筆者多年的教學(xué)體會，著重從物理問題的解決過程去討論學(xué)生創(chuàng)新思維的培養(yǎng).

1 問題解決的步驟

在物理問題提出后，其解決的過程大致可分為分析問題、問題探究、歸納總結(jié)三個步驟.

1.1 分析問題

教師引導(dǎo)學(xué)生對提出的問題進行分析，通過邏輯思維、發(fā)散思維、形象思維、實驗地位、直覺思維等尋找解決問題的思路，教師的主要作用是，對學(xué)生進行適當(dāng)?shù)狞c撥、引導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生分析判斷物理問題中所描述的研究對象、物理現(xiàn)象和物理過程及其聯(lián)系，弄清問題中所涉及的物理量及相互關(guān)系，全面系統(tǒng)地掌握有關(guān)信息，在頭腦中形成對問題的整體的、形象的、清晰的物理圖景.教師應(yīng)鼓勵學(xué)生根據(jù)自己的理解提出解決問題的思路，通過這個過程培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維、形象思維和直覺思維.

1.2 問題探究

問題探究是學(xué)生在對提出的問題進行分析的基礎(chǔ)上，根據(jù)已知的一些資料、信息和已有的知識，圍繞要解決的問題，提出包括實驗設(shè)計等解決的方案，然后進行實驗探究或理論推演.教師在這一步驟中主要的任務(wù)是點撥引導(dǎo)，根據(jù)實際情況幫助學(xué)生克服障礙，使學(xué)生在問題探究中發(fā)展形象思維、直覺思維和邏輯思維.

1.3 歸納總結(jié)

教師引導(dǎo)學(xué)生將自己對問題探究的結(jié)果通過多種交流方式與其他同學(xué)相互交流、討論，最后在原有的認(rèn)知的基礎(chǔ)上構(gòu)建新的知識結(jié)構(gòu).這一步驟中通過分析、比較和綜合培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力.教師在這一步驟中進行適當(dāng)?shù)脑u價、指導(dǎo)和總結(jié)歸納，幫助學(xué)生形成完整的知識體系.

2 問題解決中應(yīng)注意的問題

2.1 注意引導(dǎo)學(xué)生建立正確的物理圖景

物理圖景是指問題的研究對象是什么，處于什么運動狀態(tài)，狀態(tài)變化有什么特點以及物理過程、物理模型等內(nèi)容.在問題解決中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生建立正確的物理圖景，學(xué)會具體問題具體分析.

例如，試用一根卷尺估測一堆沙粒之間的動摩擦因數(shù).

圖1 圖2

本問題解決的關(guān)鍵是要讓學(xué)生搞清問題的物理圖景，構(gòu)建合理的物理模型，將不易直接測量的物理量轉(zhuǎn)化為另一種易測量的物理量.教學(xué)中應(yīng)注意培養(yǎng)學(xué)生運用物理知識解決問題時運用形象思維的習(xí)慣，培養(yǎng)學(xué)生的想象力，幫助學(xué)生建立正確的物理圖景，從而發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維.

2.2 重視引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會分析問題的思路和方法

物理學(xué)在長期的發(fā)展過程中形成的科學(xué)方法，不僅對物理學(xué)的研究有重要的作用，甚至對其他科學(xué)的研究也有較大的影響.在物理問題解決教學(xué)中應(yīng)重視學(xué)生分析問題的思路和方法的培養(yǎng)，使學(xué)生學(xué)會思考，提高學(xué)生的思維能力.

例如關(guān)于電阻測量的設(shè)計實驗，首先選用的是簡單的伏安法電路，無論是采用電流表的內(nèi)接還是電流表的外接，都會有因電表內(nèi)阻對電路的影響而產(chǎn)生的系統(tǒng)誤差.

當(dāng)采用電流表外接時，測得值

而采用電流表內(nèi)接時，測得值

R測=R實+rA〉R實

針對這一問題提出補償?shù)乃枷?，然后引?dǎo)學(xué)生自己設(shè)計出電流補償和電壓補償兩種線路.補償法解決了由于實驗電路不完善帶來的系統(tǒng)誤差，但電流表、電壓表不準(zhǔn)確帶來的誤差也必須考慮.為此，可以提出用準(zhǔn)確度較高的電阻箱來取代電壓表和電流表，再輔以靈敏度較高的電流表，便可大大提高實驗結(jié)果的準(zhǔn)確性，這就是電橋的方法.因此，由伏安法測電阻到補償伏安法，再到電橋法的分析過程，就是一批判性思維的過程，此過程對學(xué)生的創(chuàng)新思維的培養(yǎng)大有作用.

2.3 重視問題解決對學(xué)生的多種思維方式的培養(yǎng)

物理創(chuàng)新思維是一種發(fā)散思維、直覺思維、形象思維、邏輯思維的綜合.實際上一個問題的解決不僅僅體現(xiàn)某一種創(chuàng)新思維方式，通常是多種創(chuàng)新思維方式的集中體現(xiàn).因此，在物理問題解決中應(yīng)重視多種思維方式的培養(yǎng).

【例】測量打點計時器對紙帶的阻力

實驗器材：

打點計時器，紙帶，電源，滑塊，砝碼，帶滑輪的平板，直尺，天平.

實驗?zāi)Ｐ停?/p>

學(xué)生首先應(yīng)結(jié)合提供的器材與做過的實驗相聯(lián)系，從多方面去思考建立其實驗?zāi)Ｐ?，即和驗證牛頓第二定律的情景相似.此思維過程充分體現(xiàn)了發(fā)散思維方式.

實驗原理：

在明確實驗?zāi)Ｐ偷幕A(chǔ)上，還應(yīng)把握其與驗證牛頓第二定律的不同，從而確定實驗原理，如圖3.

圖3

對m、M受力分析(F阻是打點計時器對紙帶的阻力，F(xiàn)0是桌面對M的摩擦阻力)，并由牛頓第二定律列方程

mg-F拉=ma

F拉-F阻-F0=Ma

兩式相加

mg-F阻-F0=(M+m)a

則

F=F阻+F0=mg-(M+m)a

即由m、M和a可求F(總阻力)，而F=F阻+μMg(μ未知、F阻未知).

此思維過程則體現(xiàn)了邏輯思維方式.

據(jù)處理方法：

(1)計算法 需測兩組數(shù)據(jù)即兩次(M1、M2)可計算F阻.

(2)作圖法 做F-M的圖像(一次函數(shù)關(guān)系)，則截距即為F阻，如圖4.

這兩種數(shù)據(jù)處理方法中第二種誤差要小一些，此過程體現(xiàn)了發(fā)散思維和形象思維.

圖4