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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1
D
C
B
A
图2
D
C
B
A
F
E
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