葉榮峰
(福建省廈門市第十中學(xué),福建廈門 361022)
培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)既是人才培養(yǎng)較為重要的目標(biāo)之一,也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵途徑之一。根據(jù)近些年的教學(xué)實(shí)踐,我們發(fā)現(xiàn),在習(xí)題教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)和思維意識(shí),不僅能獲得更好的教學(xué)效果,還能提高學(xué)生的物理能力?;诖耍疚木唧w闡述了如何通過習(xí)題教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)。
在學(xué)習(xí)知識(shí)的過程中,我們可以通過已有的經(jīng)驗(yàn)和問題探索兩個(gè)方法。已有的經(jīng)驗(yàn)通常是能夠從表現(xiàn)上看出來的,也是在教材中能夠得到的,而隱性規(guī)律則需要在不斷實(shí)踐和問題的探索過程中才能夠得以有效實(shí)現(xiàn)[1]。例如,在習(xí)題中,如圖1所示,當(dāng)電源電動(dòng)勢為12V,內(nèi)阻忽略不計(jì),定值電阻R=8Ω,那么將“12V,12W”“8V,16W”“4V,2W”以及“8V,8W”四種類型的燈泡接在AB上,那么在保證安全的前提下,亮度最亮的燈泡是哪一個(gè)?
圖1
圖2
根據(jù)題干中所給出的電路圖1可以等效畫出電路圖2(見圖2),也就將問題轉(zhuǎn)化為當(dāng)滑動(dòng)變阻器為何值時(shí),其所消耗的電功率才是最大的。在解答這一問題時(shí),我們可以先設(shè)電源電壓為U,然后根據(jù)相關(guān)公式計(jì)算電功率也就是說,當(dāng)R1與R數(shù)值相等時(shí),那么電功率P的值才是最大的,而根據(jù)條件中給出的四個(gè)類型電燈泡的電壓和功率能夠計(jì)算出電阻分別為12Ω、4Ω、8Ω以及8Ω,也就是說,當(dāng)電阻值為8Ω時(shí),燈泡才是最亮的,而且同時(shí)考慮到用電器的安全性,“4V,2W”燈泡接入電路中的實(shí)際電壓為8V,明顯超過額定電壓,燈泡會(huì)被燒壞,所以應(yīng)當(dāng)是“8V,8W”的燈泡最亮。
通過分析和探討題目,最后我們得出結(jié)論,當(dāng)定值電阻和滑動(dòng)變阻兩者在阻值上相等時(shí),那么變阻器的P值才是最大的,也可以將這種解題方式用于相同類型物理問題的解答上。通過問題的探索來發(fā)現(xiàn)規(guī)律,這也是培養(yǎng)學(xué)生思維品質(zhì)的一個(gè)重要方式,教師可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中,通過對(duì)問題的分析和解答不斷總結(jié)出相應(yīng)的學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)與規(guī)律,以方便其日后的學(xué)習(xí)[2]。
根據(jù)現(xiàn)代心理學(xué)的研究,我們知道,對(duì)學(xué)生在相關(guān)知識(shí)的吸收、同化等方面產(chǎn)生影響最為重要的因素便是其本身是否具有良好的批判性思維和意識(shí)。所有學(xué)習(xí)相對(duì)較好的學(xué)生,其本身都具有良好的批判性思維意識(shí),所以在高中物理習(xí)題教學(xué)過程中,教師應(yīng)當(dāng)培養(yǎng)學(xué)生的批判意識(shí),這對(duì)于獲得良好的教學(xué)效果能夠起到非常重要的作用。如例題,當(dāng)某電動(dòng)機(jī)U=6V時(shí),其在正常工作時(shí)所產(chǎn)生的電流I=1.2A,如果當(dāng)電動(dòng)機(jī)突然出現(xiàn)被卡情況時(shí),那么電流I1=5A,請(qǐng)辨別兩個(gè)式子哪個(gè)才是電動(dòng)機(jī)中的電阻?
在對(duì)上面的例題進(jìn)行解答時(shí),我們通過利用批判性思維能夠更容易獲得所需要的答案。批判性思維最為基礎(chǔ)的便是要求學(xué)生能夠進(jìn)行辯證分析。從這一例題可以看出,其要求學(xué)生要了解非純電阻和純電阻兩種電路本身所存在的區(qū)別。在日常生活中,我們所接觸到的燈泡、電爐等都屬于純電阻電路,而日光燈、電動(dòng)機(jī)等則屬于非純電阻電路。從歐姆定律的使用條件來看,其要求只有在純電阻電路中才能夠使用歐姆定律,但是電動(dòng)機(jī)在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中屬于非純電阻電路,只有當(dāng)其處于靜止不轉(zhuǎn)時(shí)才是純電阻電路,也就是說,當(dāng)電動(dòng)機(jī)處于靜止不動(dòng)時(shí),才可以利用歐姆定律來進(jìn)行計(jì)算,所以電動(dòng)機(jī)電阻為1.2Ω。該題目在設(shè)置時(shí)便設(shè)置了一個(gè)誤區(qū),讓學(xué)生認(rèn)為所有電路都能夠使用歐姆定律,但事實(shí)上并不是這樣,學(xué)生要學(xué)會(huì)使用批判性思維來解答物理問題,切勿直接套用公式。而通過此種類型題目的訓(xùn)練和講解,教師可以很好地培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì),從而提高學(xué)生物理思維能力,促使其能夠更好地解答相關(guān)問題。
讓學(xué)生采用不同的方法來解答問題,可以拓展學(xué)生自身的思路,并能夠使其總結(jié)出解題規(guī)律,從而不斷提高其解題能力。如例題,一個(gè)額定功率為6W的小燈泡和一個(gè)阻值為3Ω的定值電阻,將兩者串聯(lián)在一起接到U=9V的直流電源上,此時(shí)小燈泡正好能夠發(fā)光,問采用何種方式能夠更好地解答出小燈泡的額定電壓與電阻的可能值。根據(jù)題干中的條件可以采用非常多的方法來進(jìn)行解答,具體如下所示。
第一種,根據(jù)在串聯(lián)電路當(dāng)中電流值是一定的物理原理進(jìn)行方程的構(gòu)建:第二種,根據(jù)在串聯(lián)電路中電路總電壓的值是所有導(dǎo)體兩段電壓的和構(gòu)建方程為:第三種,根據(jù)在串聯(lián)電路中電路中的總電阻值等于所有導(dǎo)體電阻和,構(gòu)建方程為:
通過上述方程式都能夠解得出UL=3V或是6V,因此,當(dāng)電壓取3V時(shí)電燈泡所消耗的電能是最少的。
根據(jù)高中物理電學(xué)部分中的內(nèi)容,我們知道,根據(jù)物理規(guī)律的不同可以從不同角度構(gòu)建出方程,在這些解題方法中,教師要引導(dǎo)學(xué)生選擇一個(gè)最簡單且最合適自己的解題方法,以此來保障能夠得出正確答案。而在日常高中物理教學(xué)過程中,對(duì)一個(gè)例子采用多種解法進(jìn)行解題主要是為了培養(yǎng)學(xué)生的思維方法意識(shí),通過思維品質(zhì)的培養(yǎng)來獲得更好的物理教學(xué)效果。
在思維品質(zhì)中,收斂性思維是一項(xiàng)非常重要的構(gòu)成部分,高中物理教師在課堂教學(xué)過程中進(jìn)行此方面題目的訓(xùn)練,能夠有效培養(yǎng)學(xué)生收斂意識(shí),眾多形式看似不同的題目,雖然在研究對(duì)象、題目類型等方面存在不同,但是在問題的本質(zhì)上卻是一樣的。在實(shí)際教學(xué)過程中,教師可以將這些本質(zhì)相同的物理習(xí)題進(jìn)行歸納分析,以便學(xué)生能夠更好地抓住題目的本質(zhì)和特征,促使學(xué)生在解答此類題目能夠做到觸類旁通,從而獲得理想的教學(xué)效果。
例如,在教學(xué)《超重與失重》內(nèi)容時(shí),教師先進(jìn)行引導(dǎo),加速度是引起物體出現(xiàn)超重與失重現(xiàn)象的原因。在物體向上做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),它處于超重狀態(tài),在向下做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),它處于失重狀態(tài);筆者為學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示,在砝碼往上做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧秤顯示的拉力會(huì)大于砝碼的重力,合力向上,失重大于實(shí)重,由此得知,在往下做加速運(yùn)動(dòng)時(shí),砝碼處于失重狀態(tài)。然后拋設(shè)問題:若是物體向下的加速度等于重力加速g,這時(shí)會(huì)出現(xiàn)何種狀況?學(xué)生通過牛二定律可知,會(huì)產(chǎn)生失重是零的情況。教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生分析會(huì)發(fā)生的物理現(xiàn)象。
很多物理問題雖然從表面上來看是不一樣的,但其本質(zhì)卻是相同的,教師可將多種題型劃歸成同一種題型,這對(duì)學(xué)生在問題解答上是非常有利的。而在教學(xué)過程中,對(duì)問題本質(zhì)進(jìn)行分析,多題化一,能夠培養(yǎng)學(xué)生的收斂意識(shí),從而使學(xué)生思維品質(zhì)得到有效提升。
總之,要想全面提高高中學(xué)生的物理能力,教師應(yīng)先培養(yǎng)其思維品質(zhì)。文章通過培養(yǎng)學(xué)生思維發(fā)現(xiàn)意識(shí)、思維批判意識(shí)、思維方法意識(shí)以及思維收斂意識(shí)四個(gè)方面來培養(yǎng)學(xué)生自身的思維品質(zhì),以此來全面提升學(xué)生的物理能力,促使其更好地解答物理問題。