凭出一片天地让学生自主创新

钟嘉信

(广东省高州市第三中学,广东 茂名 525200)

1 背景情况

高三学生学习高中物理是处于巩固和提高阶段.在这个阶段,学生可以对高中物理知识进行系统化学习,并通过强化训练提高运用物理知识分析问题和解决问题的能力.尽管高一、高二前期教材教学,学生对高中物理的认识和理解仍是肤浅的、零碎的,但可为高三后期的系统化学习和自主创新奠定了良好基础.在回头系统学习物理知识过程中,学生学习的主动性、探究性明显增强,这是引导学生自主创新,培养他们创新能力的有效时机.高考物理试题是原创题,有学生前所未见的新型题.笔者认为,在教学中选取合适的内容、时间,让学生尝试自主创新,培养他们的创新能力,更有利于他们适应高考.

2 凭出一片天地让学生自主创新

2.1“一题多解”可让学生创新

计算题专项训练,有利于提高学生学习物理的能力.因为解答计算题需要运用较多的物理知识、定律、原理去分析、推理、运算.近年广东高考物理试题有2至4道计算题,约占总分数36%～46%.学生想在高考中获得高分,计算题是突破口.指导学生解答计算题:一方面抓好基础,让学生熟悉考点,掌握解题格式,书写规范工整;另一方面提高能力,让学生掌握解题方法,解题技巧,提高运算速度.解答计算题,解题方法是瓶颈.掌握了任何一种解题方法都不可能是一劳永逸的.因此,在学生掌握了常规的解题方法的同时,多让学生尝试创新解题方法,以变应变,突破解题瓶颈.如何让学生创新解题方法？

笔者指导学生计算题训练的时候,要求学生不要局限或者满足于一种解法,广开思路,寻求更多方法.例如让学生解答如下题目.

已知O、A、B、C为同一直线上的4点,AB间的距离为l1,BC间的距离为l2,一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速运动,依次经过A、B、C三点,物体通过AB段与BC段所用的时间相等.求O与A的距离.

图1

初解,学生是参照教材用公式法求解,解的过程是:设物体的加速度为a,到达A点的速度为v0,通过AB段和BC段所用的时间都为T,则有

解(1)、(2)、(3)式得

看后,笔者就说:“同学们,想一想,可否用其他方法来解(备课时,笔者思考过,这道题可以有8种方法解答)？”学生们积极、主动地思考,进行讨论,过不了多久,甲学生说可用研究匀变速直线运动“纸带公式”解答,展示其解法.

解(1)、(2)、(3)式得

接着乙学生又说可用匀变运动的v－t图像解答,展示其解法如图2所示.

图2

2.2“一题多变”可让学生创新

图3

高考题是不脱离考纲的原创题,可以理解为学生平常所做题目当中的变题.它是从新角度考查学生掌握知识的情况与能力.如果学生在巩固知识和训练能力的过程中能够尝试自主改变一些题目条件,并能根据新的条件去分析、解答,那么学生对高考那样的创新型题也会触类旁通,游刃有余.以下就是笔者让学生一题多变的题目.

如图3所示,用等长的轻绳悬挂两个质量相同的小球,今在两小球上分别施加大小相等、方向相反的水平恒力,则平衡后应该如图4中的

图4

学生对图3中的小球进行受力分析,根据平衡的条件,很快得出答案是图4中的(A)图.笔者要求学生们改变图3中的条件,并根据设置的条件,判断是图4中的哪一个图.出乎笔者的意料,过不了多久,学生们就展示出如图5—图8的几种变式图,分析小球平衡后的情况,并找出图4中对应的答案.

图5

图6

图7

图8

2.3“改进实验”可让学生创新

物理实验是高考必考内容,近年广东高考物理实验题约占总分的16%～18%.物理实验是高中物理一个重要的组成部分,高考物理实验题同样是不脱离考纲的原创题,学生仅是孰悉考纲中的实验,是不够的.应该提升到具有分析实验和改进实验的能力.笔者在指导学生分析实验误差时,就让学生尝试自主改进实验.如图9所示,是用半偏法测定表头内阻的装置图,利用图中装置测得rg的值比真实值偏大.笔者分析电路,学生们都明白.接着,笔者说:“同学们,如果想准确测定表头内阻,那么如何改进电路？”学生们经过一番思考、讨论后,丙学生说出了他的改进思路,并画成图10.

图9

图10

笔者一看,即知道该实验装置避免了电阻箱与电流表并联改变电路电阻而引起的误差,连声说:“很好！很好！”

2.4“设计实验”可让学生创新

一个验证性实验往往可以采用不同装置和不同的实验方法去验证.高考实验题中的实验装置或者实验方法就不一定与教材中的相同,会有所创新.因此,实验教学一方面让学生明确“万变不离其宗”,高考无论怎样考实验题,都不偏离考纲实验;另一方面又让学生认识到高考实验题相对教材来说是创新的,想适应高考,需要创新学习物理实验.如何让学生创新学习物理实验呢？例如:学生熟悉教材中验证动量守恒定律实验之后,笔者要求学生设计用不同装置来验证这个定律.学生们接了任务,便积极思考,并有学生课间到实验室看看有哪些器材可以选用.经过一番周折之后,学生们终于设计出以下两种代表性的实验装置,如图11、图12所示.

图11

图12

图11装置需要测出滑块与桌面间的动摩擦因数μ和查出当地的重力加速度g,实验步骤略为繁杂.图12装置利用气垫导轨和另加时间记录仪等新仪器,使实验过程更为简便快捷.

设计过程是一个从不完善到完善过程.设计一个实验往往不是一蹴而就,也需要一个渐进过程,但只要学生能主动和乐于去努力,必有所收获.

3 效果

选取合适内容和时间让学生自主创新,调动了他们学习的主动性,培养了他们的创新能力,提高了教学效率.2009年,笔者负责了一个重点辅导班的物理教学,高考前3个月,学校教导处根据当时学生成绩情况,下达的目标是这个班高考物理成绩平均110分.高考结果,全班物理平均成绩是118.75分,比下达的目标高出8.75分.

4 反思

4.1 关于培养学生自主学习

以往,很多教师,从节省课堂教学时间考虑,一些可以让学生去创新学习的内容,都是由教师讲或者演示,忽视了培养学生自主学习.这种教师讲得辛苦,学生听得疲劳,收效甚微的教法,已不合时宜.取而代之应是引导学生自主学习,调动他们学习的积极性,培养他们的自主学习能力.

4.2 关于培养学生创新能力

培养学生创新能力,是现时代教育的重任.江泽民同志曾指出:“创新是一个民族兴旺发达的不竭动力.”面对世界科学技术飞速发展的挑战,我们必须把增强民族创新能力提高到关系中华民族兴衰存亡的高度来认识.根据物理学科实验性、应用性强的特点,结合物理教学实际,加强对学生创新意识和创新能力的培养,更符合时代对物理教学的要求.