談習題教學對學生創(chuàng)造性的培養(yǎng)

字號:

習題教學是課堂教學的重要組成部分,它不僅是讓學生鞏固知識,掌握解題技巧,更重要的是通過解決一個問題,培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性和實踐能力。下面通過例析來說明習題教學對學生創(chuàng)造性的培養(yǎng)。
    例1 給你電流表、電壓表、滑動變阻器、可調電壓的電源各一個、開關、導線若干,你能設計出幾個電學實驗?如果再加一個小燈泡呢?如果再加兩個電阻呢?要求設計的實驗不能重復。
    首先讓學生思考各種器件的功能,即電流表、電壓表、滑動變阻器、電源、開關有什么作用?其次聯(lián)系已有知識經驗,根據(jù)各個器件功能的組合設計實驗。在第1問中學生經過思考和討論,設計出四個實驗:用電壓表直接測電源電壓;用伏安法測滑動變阻器接入電路部分的電阻;用滑動變阻器改變電路中的電流;保持滑片位置不動,改變電源電壓驗證電流隨電壓的變化而變化;在第2問中可以測小燈泡的功率;測小燈泡小發(fā)光和正常工作時的電阻,驗證電阻隨溫度升高而增大的結論。在第3問中可以尋找串、并聯(lián)電路中的電流關系、電壓關系、電阻關系、功的關系、功率關系、熱量關系等等。
    例2 小明家的白熾燈經常燒壞,仔細觀察后發(fā)現(xiàn),燒毀的時間多發(fā)生在夜間,且大多數(shù)在開燈的瞬間,正常發(fā)光時一般不會燒毀。小明學習了電學知識后猜想,是否夜間的電壓升高造成的。(1)你認為小明猜想的理由是什么?(2)小明想用實驗對這一問題進行深入研究,請你幫他設計一個研究方案。(3)你認為燒毀燈泡的時間多發(fā)生在開燈的瞬間是一種規(guī)律還是巧合?
    首先讓學生讀懂題目,即抓住題目中的關鍵詞,弄明白題目要表達的含義。其次建立知識與現(xiàn)象間的聯(lián)系,即用哪部分知識去解決問題。第三在設計實驗時要運用發(fā)散思維,用不同的實驗方法,設計不同的實驗方案,達到同一實驗目的。
    在第1問中學生討論后認為;用電高峰期,電路中用電器多總電阻小,干路中電流大,輸電線分去的電壓多,燈兩端實際電壓等于或低于額定電壓;夜間電路中用電器少總電阻大,干路中電流小,輸電線分去的電壓少,燈兩端實際電壓高于額定電壓。在第2問中學生通過討論,設計的方案很多,其中有代表性是;a用電壓表或感應電筆在用電高峰期測電壓,夜間測電壓,比較兩次電壓即可驗證;b借助測小燈泡功率的電路圖,把10個2.5V小燈泡并聯(lián),其中的9個小燈泡用一個開關控制,調整滑動變阻器使每個燈達到額定電壓,記錄電流表和電壓表的讀數(shù),固定滑動變阻器的滑片,斷開控制9個小燈泡的開關,記錄電流表和電壓表的讀數(shù),通過比較發(fā)現(xiàn)電流表示數(shù)減小,電壓表示數(shù)增大即可驗證猜想。第一種方法簡單實用,但需在課下進行。第二種方法雖然復雜,但卻模擬了當時的情景,更有說服力。
    在第3問中經過爭討,一部分學生認為是一種規(guī)律,根據(jù)P=UI,開燈瞬間燈的實際功率大于額定功率就易燒毀。教師引導,為什么實際功率大呢?學生進一步思考后認為,電阻大小與溫度有關,燈不工作時電阻很小,燈工作電阻很大,電壓正常時開燈的瞬間,電阻很小,通過燈的電流很大,在瞬間產生大量的熱量,溫度極驟升高,達到燈絲的熔點就會燒斷。另一部分學生認為是一種巧合,原因是在很多情況下,燈是在工作時燒壞的。認為燈絲相當于串聯(lián)的很多小電阻,燈絲的粗細不一定是均勻的,細的地方電阻大,粗的地方電阻小,根據(jù)Q=I2Rt,電阻大產生的熱量多,易在燈絲細的地方燒斷。這兩種理由都很充分,但對學生評價應遵循“無錯原則”,從科學的角度理解學生在學習中可能出現(xiàn)的各種錯誤,從發(fā)展的角度理解這些“錯誤”的價值。讓敢于發(fā)言的學生不帶著遺憾坐下,讓每個積極參與的學生都畫上滿意的句號。
    學生根據(jù)上述要求,進行了一系列實驗的設計和訓練,設計出了許多種實驗方案,每個方案都閃爍著創(chuàng)造思維的火花。對學生提出的各種方案,組織學生討論、辨析,在論證之后,只要條件許可,盡量組織學生動手操作,進行實驗和測量。雖然習題教學可能只解決了一兩個例題,但學生學會的不僅是實驗設計和實驗技能,更重要的是使學生的知識結構向縱向和橫向發(fā)展,培養(yǎng)了學生發(fā)散思維能力,提高了學生思維的靈活性,發(fā)展了他們的創(chuàng)造性。