对学生创新能力培养的再探究

张明生

新课改实施十多年来，笔者在初中物理教学中对学生创新能力的培养进行了一些初步的研究和探讨，现归纳总结如下与同行交流.

1学好基础知识，才能具有创新能力

盖屋需要先夯实地基，这样盖起的屋才能结实牢固，万丈高楼平地起就是这个道理.要使学生具有各种能力，必须先打好基础，即学好基础知识，具有基本技能.

学习了《信息的传递》我们知道，（1）话筒把声音信号转换成电信号，然后用调制器把电信号加载到高频电磁波上，再通过天线发射到空中；（2）摄像机把图像变成电信号，发射机把电信号加载到高频电磁波上，通过天线发射.由（1）（2）可知高频电磁波是音频电信号和图像电信号的载体.笔者认为，探究是培养学生学习物理、研究物理、增强创新能力的重要途径，但离开了知识，能力也是不存在的.高频电磁波是电信号的载体，有人说知识是能力的载体，非常有道理.如果一个人没有知识也就谈不上能力，他所做的事情只能是蛮干.但只有知识而无能力，此人只能是书呆子，必将一事无成.战国时赵国名将赵奢之子赵括在长平之战中，只知道根据兵书办，不知道变通，结果被秦军打败.《刻舟求剑》和《三国演义》中的失街亭的马谡，以及战国时的赵括都是典型的书呆子.

1.1掌握受力分析方法

物体的受力分析，有关此类题目的画图，首先要分清哪个物体受到了力的作用？受到了几个力的作用？方向怎样？把被研究的物体作为“隔离体”去探究它的受力情况.

（1）如图1所示，用一细线系住了一小球，小球静止在斜面上，试用力的示意图来表示小球所受到的力.

分析斜面上小球受到重力、斜面对球的支持力、细线对球的拉力，静摩擦力共四个力的作用（图2）.

（2）分析人走路时脚受到的摩擦力和运动员跑弯道时的受力情况

人走路时，鞋底与地面之间的摩擦是有益摩擦，走路时，鞋底有向后滑动的趋势，阻碍它向后滑动的力是向前的，所以鞋底受的摩擦力方向是向前的.正是由于向前的这个摩擦力的作用，才改变了人的运动状态.运动状态的改变包括速度大小的改变和运动方向的改变，而速度大小的改变包括：（1）物体由静止到运动；（2）物体由运动到静止；（3）速度由小到大；（4）速度由大到小.运动员跑弯道时，运动方向时刻在改变，也就是运动状态时刻在改变，这就需要力的作用，这个力就是做圆周运动的物体受到的向心力，向心力的产生是由运动员的重心偏向圆弧中心的一侧、运动员左臂摆动幅度小、右臂摆动幅度大、和左脚用力小，右脚用力大等因素混合组成的合力.

2培养学生创新能力，首先要使学生善于提出问题，乐于探究

由于传统教育的影响，使学生长期形成不愿提问，不善于提问的心理障碍及不会从多角度考虑问题的习惯，这种状况亟待改变.在教学过程中，教师要善于鼓励学生提出问题，使学生多方向发散思考，突破传统教学对学生的思维障碍，提出问题就等于问题解决了一半，因此它是探究过程中不可缺少的一个重要环节，如果没有这一步，探究也就无从谈起.创新也就是一句空话.

2.1根据情境提出问题

（1）根据日常观察或回忆日常生活中的所见所闻，提出问题

例如，看到天空，提出问题：“天空为什么是蓝色的？”，答案：天空是蓝色的，这是空气中光与分子折射的结果.与此类似的有，雨后我们看到天空中的彩虹，是空气中的小水滴折射的结果.看到铅笔，提出问题：铅笔芯能导电吗？“4B、2B、HB”这三种型号的铅笔芯，导电性能一样吗？

（2）根据实验现象提出问题

学习了《磁现象、磁场》一节之后，提出问题：水里的铁钉会被磁铁吸引吗？然后让学生进行探究.

在盛水的玻璃杯里放入一枚铁钉，用蹄形磁铁从玻璃杯外接近铁钉的头部，此时铁钉会怎么样呢？先猜猜，然后做一做.[HJ1.45mm]实验时，发现铁钉会被吸过来.说明磁场能穿过水、玻璃等物质.

在蹄形磁铁上面放一块有机玻璃，玻璃上撒一層铁屑.轻轻敲打玻璃，可以看到小铁屑有规则地排列起来.说明每个小铁屑都被磁化，形象地显示磁场的分布情况.通过这个实验现象，说明磁场能穿过有机玻璃.实际上，在这个实验中，把有机玻璃换成木板、纸板、塑料板等，都能使铁屑被磁化.因此，我们得出了磁场能穿过玻璃、有机玻璃、水、木头、纸、塑料等物体，我们喝水用的磁化杯，说明磁场还能穿过陶瓷；医生做核磁共振、拍CT片子说明磁场还能穿过人体，包括人体的骨骼和肌肉.

2.2通过对不同现象的比较提出问题

（1）寻找物理现象中隐含的关系及规律

例如，用手和弹弓分别将石子弹出，造成不同的打击效果，从而提出问题：①动能与哪些因素有关？②哪个因素对动能的影响更大？

（2）比较两种现象、概念或器材的异同点

例如，电流表和电压表在使用方法上有何异同点？

2.3根据具体的知识内容提出问题

例如在探究光的反射时，可提出如下问题：

①光的反射有什么规律？②光的反射分为几种情况？③光的反射在生活、生产中有哪些应用？

3创新离不开探究，科学探究要注意符合学生的认知全过程

学生的认知过程，可以分为摄取，定位与活化三个步骤.在探究过程中，学生摄取了许多知识与方法，这些知识与方法最初在头脑中是杂乱无章的、无序的，如同无人管理的仓库中堆放的货物一样，不便于提取与运用，这就需要通过小结等方式对这些内容进行定位，理清它们之间的隶属关系及内在联系，使之有序化，如同超级商场中将货物分层、分柜台摆放一样，从而便于提取与运用.最后还要将这些内容运用到解决实际问题的活动中，从而使它们活化，如同商场中的货物必须被买走才能实现自身价值一样.

学习了“光的反射定律”，为了便于记忆，学生总结此定律共包含三个方面的内容：①三线共面；②两线分居；③两角相等.

学习“使用天平称质量”时，学生总结出“一放、二拨、三调”和“两次调平衡”.一放：是把天平放在水平的桌面上；二拨是把游码拨到标尺左边的零刻度线上；三调：是调天平的平衡螺母，使天平平衡.这是第一次平衡，即天平的使用前调平衡.然后按照“左物右码”（即天平的左盘放被测物体，右盘放砝码）的原则称量物体的质量，用镊子向右盘里加减砝码时，要先放质量大的砝码，后放质量小的砝码，最后移动游码，达到第二次平衡时，进行读数，即右盘砝码的总质量与游码在标尺上对应的质量之和，就是被称量物体的质量.注意：游码的读数标准是，以游码的左边压在标尺上的刻度为准.这和我们平常使用的磅秤现在又叫台秤上的游码读数完全相同.称量完第一个物体的质量，不移动天平，若要继续称量其它物体的质量，按照“左物右码”的原则，调节天平平衡称量就可以了.只是第一次称物体的质量需要“天平的使用前调平衡”.使用天平的两次调平衡：一是使用前调平衡：放、拨、调；二是称量物体时的调平衡：左物右码；（2）在右盘中加减砝码，移动游码，达到平衡，进行读数.[HJ1.5mm]

经过这样的强调和训练，可以弥补学生学了天平之后，到了市场上还是“不识秤”的尴尬.有利于贯彻“从生活走向物理，从物理走向社会”这一教学理念.

例2为了测量某一块金属的质量，王瑞同学的实验步骤如下.正确的实验步骤应该是[CD#3]（写字母）.

A.将金属块放在左盘中；

B.游码移动到零刻度处；

C.调节游码使横梁水平平衡；

D.砝码放在右盘中，并且增减砝码，使横梁接近平衡；

E.把天平放在水平台面上；

F.调节螺母使横梁处于水平位置；

G.读出金属块的质量.

4鼓励学生勇于提出问题，敢于挑战权威，创新能力就会增强

（1）利用教室的学习园地

学习了《温度》一节后，一学生提出：寒冷的冬天早晨，用手摸一摸室外天井里的木塊和铁块，你的感觉会是怎样的？木块和铁块的温度一样吗？她把这一问贴在教室后面的黑板上，进行问题征答.

答案：初始状态，木块和铁块的温度相同，但我们感觉到铁块凉，这是因为铁是热的良导体，即铁传递热量能力强，而木头传递热量能力弱.冬天我们将烧开的两壶水，分别放到温度相同的铁板和木板上，过一段时间，发现放在铁板上的那壶开水凉得快，也就是说，铁比木头传递热量的能力强.

（2）透镜的三条特殊光线

凸透镜：①平行于主光轴的光线，经透镜折射后，通过另一侧的实焦点

②经过焦点的光线，经凸透镜折射后，平行于主光轴.

③经过光心的光线，不改变传播方向.

凹透镜：①平行于主光轴的光线，经凹透镜折射后，折射光线的反向延长线经过同侧焦点.

②指向凹透镜另一侧焦点的光线，经凹透镜折射后，平行于主光轴.

③经过光心的光线，不改变传播方向.

一学生学习了《透镜及其应用》之后，他想除了这三条特殊光线外，对于一条一般的光线，经过透镜后会聚、发散情况，如何进行判断？会聚或发散以什么作为标准？为了探索这一问题，他上网查到了一个填空题并挂在班里的问题征答栏目，让生生、师生讨论交流解答.

例3如图5所示，入射光线AB，经过方框内的一个透镜折射后，折射光线是CD，请在方框内填上一个合适的凹透镜或凸透镜.

经过学生多次反复讨论之后，问题的焦点是：折射光线CD相对于入射光线AB是发散了还是会聚了？我们把入射光线AB延长经过C点交主光轴于点E.试想，如果不会聚也不发散，那么光线就沿着直线传播A→B→C→E，现在线段CE是标准，如果CD在CE的上方，就是靠近主光轴，就是会聚，应填凸透镜；如果CD在CE的下方，就是远离主光轴，就是发散，应填凹透镜.因此这道题应在方框中填凹透镜.