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在物理解题教学中培养学生的创造性思维

发布时间:2017-10-12 11:04来源:网络

  摘要:创造性思维是人类思维的最高形式,是人类创造性活动的核心成分,也是面向未来的现代学校素质教育中应努力培养的思维。本文以几个典型题目为例,讨论如何在解题教学中培养学生的创造性思维。

  关键词:物理;解题;创造性思维
  中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2007)12(S)-0016-3
  
  创造性思维是指以新异、独创的方式解决问题的思维。学生在解决问题时想出了某种新方法,就是大量运用创造性思维的结果。创造性思维是人类思维的最高形式,是人类创造性活动的核心成分,也是面向未来的现代学校素质教育中应努力培养的思维。�
  解题是物理教学中的一个基本形式。一般学生都比较重视,但学生对题目往往不加选择,拿来就做,而不善于探索解题思路,不善于总结解题规律。因此,在解题教学中,教师若能从学生的实际出发,经常有意识地向学生提出一些比较新颖的、典型的题目,并引导他们去探索解题思路,对锻炼学生创造性思维、提高能力十分有益。下面谈谈本人在解题教学中培养学生创造性思维的作法与体会。�
  
  1 联系实际多思考�
  
  物理起源于生活,来自于实践。这不仅体现在实验上,在题目中也蕴含着许多联系实际的知识点。教师若能选一些妙题在平时多注意启发、引导学生联系实际思考问题、进行各种妙趣横生的探索,不但可激发学生的学习兴趣,而且能使学生的思维纵横驰骋,创造力得到发挥。�
  例1 一质量均匀不可伸长的绳索,重为G,将A、B两端固定在天花板上,如图1所示,现在最低点C施加一竖直向下的力将绳拉至D点,在此过程中,绳子的重心位置将升高还是降低?重力对物体做正功还是负功?�
  答案 升高;负功。�
  说明 此题的关键是绳子的重心上升。但这一点如何得出对很多学生来说想不到,想不出。如果联系一下实际,“水往低处流”这句话正反映了“物体在自然状态下平衡,它的重心位置最低”。若我们的学生能及时联系生活,就能克服这个思维阻滞点,之后整个思维就似行云流水了。�
  
  2 理解定理多应用�
  
  从已知的物理概念、物理定律出发,对某一特定的现象或事物或过程进行演绎、推理,通过理论的方法发现的物理规律或新的推论叫物理定理,如动能定理。有些同学对定理的理解较肤浅,只会背,不会用,就是缺少了使用定理解题方便、准确、快捷的好的感受。中学物理的一些“难题”,不外是一些综合性强、比较抽象或情景过程较多的题目,对这类题目,教师若能逐步剖析,给学生以启发诱导,加以总结归纳并适时进行方法类比,则难题即可成为培养学生创造性思维的好材料。�
  例2 一列质量为M的列车在平直轨道上匀速行驶,某时刻尾部一节质量为m的车厢脱钩,当列车驾驶员发觉并立即关闭发动机时,列车自脱钩起已行驶了距离L。设在关闭发动机前机车的牵引力不变,车所受阻力和车重成正比,则列车的这两部分在停稳后相距为多少?�
  解法1 利用动能定理�
  设阻力与车重成正比的比例系数为k、脱钩后车厢m行驶了距离s�m、列车(M-m)行驶了距离s��(M-m)�。由脱钩前列车匀速行驶可得出牵引力与阻力大小相等:�
  F=kMg。�
  脱钩后:车厢m只受到阻力kmg做匀减速运动直到停止。�
  列车(M-m)受到的阻力为k(M-m)g,发动机没有关闭时,还受到牵引力F,故先行驶的L距离内做匀加速运动,发动机关闭后,只受阻力做匀减速运动直到停止。�
  根据动能定理:�
  说明:此题很多学生会应用牛顿定律和运动学来解,但是运算步骤多、计算量大。相比之下,用动能定理做可以省去很多过程,需要的思维量少,运算简单,正确率高。故能直接运用定理来解的题要尽量用动能定理解。�
  
  3 巧用方法练思维�
  
  物理题目中很多问题会运用同一方法或技巧,如等效法、转化法等。解一类或不同类型的题目,能培养学生总结、归纳、综合的能力。教师在解题教学时让学生自己来总结解题规律,不但能收到举一反三、触类旁通之效,而且对培养学生的创造力起着重要作用,以下重点介绍一种思维方法:过程比较法。�
  所谓过程比较法就是比较两个相似物理过程,抓住两个过程中不变的因素或规律,利用物理规律进行列式解题的一种方法。它往往能收到意想不到的效果,是一种创造性思维方式。有时为了解题可假设一个相似的物理过程来帮助理解题意并列式。下面我们再来用用过程比较法研究一下例题2。�
  解法2 用过程比较法�
  先分析两物理过程中不变的规律。�
  先假设司机在脱钩时立即发现并撤去牵引力F,那么F就不做功,其结果是机车头和车箱必定停在同一位置,间距为零;机车的总动能全部在损失在开始运动到停下位置过程中克服阻力做功上。�
  当司机在脱钩后机车多走L才发现并撤去牵引力时,这时F做功的效果是使机车头多克服阻力做功,使机车头比车厢多前进了一定距离s��(M-m)�-s�m。�
  例3 当重物的质量超过某杆秤的量程时,一位同学用相同的另一秤砣与原秤砣系在一起,用双秤砣法来称物的质量,用此法称7kg重物时,秤上示数为3kg,则用此双秤砣称5kg重的物体时,秤上读数为多少kg?�
  解 用过程比较法,先分析两物理过程中不变的规律。�
  先假设不考虑杆秤的重心的力矩,那么用双秤砣法来称7kg重物时,秤上示数应该是原来的一半即3.5kg,而现在秤上示数只有3kg,显然这0.5kg的差值是由于杆秤的重心的力矩所造成的。当用此双秤砣秤5kg重的物体时,由于杆秤的重心的力矩不变,故所造成的影响不变。它的影响仍然是使读数比正确值大0.5kg,这就是这两个物理过程中不变的因素。�
  所以,此时秤上读数为原来的一半少0.5kg即2.5-0.5=2kg。�
  例4 如图2所示,质量均为m的小球A、B、C用两条长为L的细线相连,置于高为h的光滑水平桌面上,(L>h),A球刚好跨过桌边。若A、B球落地后均不反弹,则�
  1)A球落地时C球的速度为多大?�
  2)C球最后离开桌边时的速度是多大?�
  解 先分析第一个A球下落中能的转化和分配规律。�
  A球下落过程中A、B、C三个小球组成的系统机械能守恒,A球重力势能的减少mgh,此能量等于A、B、C三个小球动能的总增加量。由于动能和质量成正比,每个小球的质量又相同,每个球增加的动能相同,所以,C球动能的增加等于A球重力势能的减少的13。��
  同样的道理,在A球着地后,B球继续下落中BC两球组成的系统机械能守恒,B球重力势能减少的还是mgh,此能量用来增加B、C二个小球的动能,由于动能和质量成正比,每个小球的质量又相同,每个球增加的动能相同。所以,C球动能的增加等于B球重力势能的减少的12。�
  由以上例题的分析可见:形式不同,分散在各处的许多题目,从表面上看,差别甚大,但经过观察、分析,用过程比较的思想方法,能使解题过程简捷、方法巧妙。思想方法的使用就是对创造性思维的锻炼。�
  总之,如能在解题教学中坚持引导学生探索、总结解题思路,不仅可以不断提高学生的解题能力,积累丰富的经验,还能培养学生的创造才能。�
  
  参考文献:�
  [1]卢家楣.心理学和教育.上海教育出版社�
  [2]戴丽萍.高中数学教学研究论文选.华东理工大学出版社
  (栏目编辑 赵保钢)
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