浅谈高中物理教学中学生创新思维能力的培养浅谈中学浅议物.doc

2014怎么办为什么哪里好不好浅谈高中物理教学中学生创新思维能力的培养李衣康（重庆市永川萱花中学校）摘要 以高考试题为例，阐述了在高中物理教学中如何运用发散理解物理规律、善于构建物理模型和破除常规，创新解答等方法，培养和提高学生的创新思维能力。关键词 高中物理；教学；创新思维能力物理创新思维是在已有物理知识和经验的基础上，从某些物理现象、物理过程和物理事实中形成新概念、建立新规律、完成新理论的思维过程；对学生而言，物理创新思维主要指对学生来说是前所未有的，不涉及社会和科学价值的创新思维。学生只要在学习过程中有新思想、新观念、新设计、新方法等，都可以称之为创新思维。因此，在物理教学中培养学生的创新思维不是不可企及的设想，而是切实可行的。下文以近年高考试题为例，阐述高中物理教学中对学生创新思维能力的培养。1 发散理解物理规律有利于学生创新思维能力的培养知识是有限的，而想象是无限的。学生的思维里充满着想象，丰富的想象力是其创造的源泉；而高中物理教材为学生提供了丰富的想象材料。教师要挖掘这些材料丰富的内涵，发散理解物理规律，促进学生进行知识创新，顺利解答物理问题。例1 （1999年全国高考物理试卷第15题）图1中A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四个顶点，已知A、B、C三点的电势分别为V、V、V，由此可得D点电势 V。图1DC BA图2DCBAFE分析与解答 本题对于多数考生来说并不陌生，通常根据匀强电场的特点求解。方法1 根据匀强电场的特点，沿不平行等势面的任一直线，电势差与距离成正比。利用AB、BC和AC两点间的电势差在AB、BC和AC连线上找出电势相等的点，作出等势线，从而求出D点的电势。即由题意知A、C间电势差为18V，连接AC，并将AC线段等分为三段，如图2所示，则每段两端点的电势差均为6V，即V,又因V，所以B、F两点为等电势点，电势均为3V；同理也可判断出D、E两点为等电势点，电势均为9V。方法2 根据匀强电场的特点，发散理解“在匀强电场中等长的平行线两端点电势差相等”。因AB与CD平行且相等，所以AB与CD的电势差相等，由于V 、V ，所以V（或利用AD与BC平行且相等，同样可以得V）。方法1和方法2都是根据匀强电场的特点求解，但方法2突破教材中匀强电场特点的介绍，发散理解得出 “匀强电场中等长的平行线两端点电势差相等”，很快就解出正确答案。可见，在高中物理教学中，发散理解物理规律，不仅能促进学生创新知识，而且能培养他们的创新思维能力。2 善于构建物理模型有利于学生创新思维能力的发展模型就是通过对问题现象的分解，利用我们考察得来的原理，吸收一切主要因素，略去一切不主要的因素所创造出来的一幅图画 。建立模型要以观察和实验为基础，利用丰富的想象力，大胆猜测和推断，按照人们所熟悉的事物，建立一幅物质的或思想的图画。近年高考突出对考生应用能力及创新能力的考查，大量实践应用型、信息给予型、估算型命题频繁出现。因此，如何在实际情景中构建物理模型，借助物理规律解决实际问题则成了一个重要环节例2 （2003年全国高考理科综合试卷第24题）中子星是恒星演化过程的一种可能结果，它的密度很大。现有一中子星，观测到它的自转周期为s。问该中子星的最小密度应是多少才能维持该星体的稳定，不致因自转而瓦解？计等时星体可视为均匀球体。（引力常数G = 6.6710-11 m3/kgs2）分析与解答 本题既没有给出具体的物理过程，也没有给出足够的计算数据，学生读完题后可能感到难以下手。处理这类题的关键是要善于建立物理模型，利用已知规律求解。假设中子星赤道处一个小物体，只有当它受到中子星施加的万有引力大于或等于它随中子星一起旋转所需的向心力时（即小物体绕中子星做匀速圆周运动），中子星才不会瓦解。设中子星的密度为，质量为，半径为R，自转角速度为，位于赤道处的小物体质量为m，则有： 由以上各式得： 代入数据解得：kg/m3。可见，善于构建物理模型，不但能促进学生进行模型创新，而且能培养学生的创新思维能力。但构建物理模型要讲究方法：（1）分析实际问题的影响因素；（2）比较各因素的作用；（3）忽略研究对象的次要因素；（4）最后通过创造性思维方法（如想象、推理、判断等）建立模型。3 破除常规，创新解答，有利于学生创新思维能力的提高教学的任务不仅仅是传授知识，更重要的是生成知识。在教学中，教师不要限制学生的思维，应鼓励学生敢于打破常规，深入思考，创新解答。例3 （2000年江苏高考理科综合试卷第31题）电阻、和连结成图3的电路，放在一个箱中（图中虚框所示），箱面上有三个接线柱A、B、C请用多用表和导线设计一个实验，通过A、B、C的测量，确定各个电阻的阻值，要求写出实验步骤并用所测值表示电阻R1、R2和R3。CBAR3R1R2图3分析与解答 本题用多用电表欧姆档测出A、B和C 3点中任意两点的等效电阻，再根据电阻串、并联的性质和等效电路联合求解。方法1 测出AB 、BC和AC之间的电阻分别为x、 y 、z，列方程组求解，则有： 解得： ；。方法2 用导线连接BC，测出A、B两点间的电阻值x，用导线将AB连接，测出B、C两点之间的电阻值y，用导线连接AC，测出B、C两点之间的电阻值z，则有：联立、两式得：联立、两式得：；同理可解得：；。可见，方法2由于破除常规思路，分别用导线连接BC、AB和AC，致使某一电阻短路，这样方法2在等效电路、所列方程、解答过程和结果上比方法1更简单。学生在解答物理问题时破除常规，创新解答，可以提高创新思维能力。4 结语在高中物理教学中，我们应摆脱传统的教学模式，采用创新教法，重视创新思维能力的培养；但应注意，培养学生的创新思维能力要讲究途径：一是要营造良好氛围，二是要创设教学情境，三是要充分调动学生学习的主动性，四是要让学生亲自参加发现问题、探究问题、动手实验以及信息处理和归纳总结等学习活动。采取这样的培养途径，就能更加有效地提高学生的创新思维能力。参考文献1. 周明星.教育创新途径与趋势.北京：中国人事出版社，1999年.2. 于连涛，刘伟.创新与创业教育.青岛：中国海洋大学出版社，2004年.3. 吴效锋.新课程怎样教教学艺术与实践.沈阳：沈阳出版社，2002年.作者简介 李衣康，男，1968年9月出生，2002年6月重庆教育学院物理本科毕业，在永川萱花中学校任教，中学物理高级教师，2005年被永川市