在创意教学中培养创新能力

刘庆贺

所谓创意教学,就是指教师依据一定的原理,通过有创意的设计,采取各种有效的方法或策略,以培养学生的创造力、思维能力为目标的课程实施过程。笔者有幸聆听了全国优质课一等奖获得者吴凡老师执教的人教版九年级《物理》“滑轮”一课,感到受益匪浅,最突出的感受就是吴老师通过创意教学,不仅使学生轻松地掌握了知识,还在潜移默化中培养了学生的创新思维和创造能力。

【片段一】基于活动——操作的教学

师:每个星期一的早晨我们全校的师生都要举行庄严的升旗仪式,走上升旗台,当一名光荣的升旗手是我们每一位同学梦寐以求的愿望。大家想不想做升旗手?

生(齐答):想。

师:我也想!可是到哪里弄这么多旗杆呢?有了,让我们做一回模拟升旗手吧。你的实验桌上有铁架台、钩码和棉线,我们用铁架台代替旗杆,用钩码代替国旗,用棉线代替绳子,用升旗的方法把钩码升起来,能办到吗?

(笔者注意到桌面上没有放滑轮,铁架台的顶端固定着一个横杆)

生:能!

师:好,我宣布升旗仪式现在开始。

(学生动手实验,教师巡回指导)

师:现在请大家做裁判。刚才我观看了大家的“升旗”,发现有的小组直接向上拉绳子,使钩码位置升高;有的小组是把绳子绕过铁架台顶端的横杆,通过向下拉绳子使钩码位置升高。他们谁是合格的“升旗手”?

生:后面的。

师:能说说原因吗?

生:升旗时,都是向下拉绳子,把旗子升上去的。

师:观察得很仔细。升旗手是不能蹲在旗杆上面向上拉旗子的(笑)。要注意用力的方向。

师:现在请大家思考一下,后一小组是把绳子绕过铁架台顶端的横杆来模拟升旗,这个“横杆”起什么作用?

生1:支持作用。没有它钩码升不上去。

生2:不对,没有它,用向上的力可以把钩码升上去。有了它,向下用力就可以了。所以横杆起改变用力方向的作用。

师:说得太好了。横杆起着改变用力方向的作用。

【赏析】关于“滑轮”新课的引入,传统的教法是直接告诉学生旗杆的顶端有一个滑轮,然后让学生观察滑轮的形状。旗杆的顶端为什么要用滑轮?滑轮为什么要做成这种形状?不解决这些问题,学生就会一直处于被动的学习状态中,不利于创新思维的开发。吴老师通过创设模拟的升旗仪式,让学生通过活动,操作完成升旗任务,由于任务贴近“最近发展区”,学生思维活跃。让学生巧于动手、勤于动脑是激发其创新思维的有效途径。本节课的课题是“滑轮”,而吴老师在让学生做实验时故意不让使用滑轮,甚至把滑轮藏起来不让看到。这是吴老师考虑到多数学生对滑轮很陌生,即使有少数学生听说过滑轮甚至见过滑轮,也不知道它的用法和用途。此时让滑轮出现,势必对学生的学习和思维造成干扰,也不利于后面创新活动的开展。简单的一个横杆就可以起到改变用力方向的作用,用简单的器材就完成了升旗任务,这本身就是创新。通过这个活动,学生自然就明白了下面要学习的定滑轮具有改变用力方向的作用。

【片段二】基于尝试——发现的教学

师:现在请大家思考:模拟升旗时,绳子要在横杆上滑动,这样会产生摩擦力。拉动时很费力,怎样改进才能减小摩擦呢?

生1:让横杆表面光滑些。

生2:让绳子光滑些。

生3:用滚动代替滑动。

师:看来大家办法挺多的。前面两个办法操作起来比较简便,第三个办法实施起来比较困难。请问怎样实现用滚动代替滑动呢?

生:在横杆上加一个轮子。

师:发明家呀!恭喜你了,你的这种想法已经导致一项发明,用滚动代替滑动就是要在轴上套一个轮子,它是什么样子呢?(教师快速出示滑轮)看!这就是套在轴上的轮子,我们叫它滑轮。在你们实验桌的抽屉里都有两个滑轮,现在你就把它们拿出来,仔细观察滑轮的结构,试着画出滑轮的简图。

【赏析】滑轮究竟是怎样发明的,我们无从考究。但学生经历上述过程,不正是滑轮发明历程的一个缩影吗?从横杆的使用到滑轮的发明,吴老师给学生指出了创新、创造的一般方法:很多创新和创造发明都是从改进原有器材的缺点开始逐步完善的。经历这个过程,给许多学生点燃起创新的火花,他们会想:发明并非“聪明人”的专利,我也可以有所创造、有所发明。

【片段三】基于探索——研究的教学

师:现在,让我们利用桌上的实验器材,通过滑轮来提升钩码,看谁的办法多、提升快?回头向大家展示你的设计。

(学生进行实验。有了升旗的经验,很容易组装成定滑轮。有的学生能够组装出动滑轮甚至滑轮组)

师:两种方法都能提升钩码,很有创意!现在大家仔细观察,看两种方法提升钩码时有哪些不同?

生:提升钩码时,一个滑轮不动,另一个滑轮随着上升。

生:不对,那个滑轮也在转动。

师:观察得很仔细。应该怎样说才准确呢?

生:一个滑轮的轴固定不动,另一个滑轮的轴随着上升。

师:太好了,让我们给两个滑轮分别起个名字吧,比一比谁起的名字更贴切?

生:轴固定不动的滑轮应该叫定滑轮,轴随着移动的滑轮应该叫动滑轮。

师:使用定滑轮和动滑轮时,它们还有什么不同吗?

生:使用定滑轮时,用力方向向下,钩码向上运动; 而使用动滑轮时,用力方向向上,钩码向上运动。

师:很好!如果不使用滑轮,要提升钩码,必须向哪个方向用力?

生:向上。

师:这样看,使用定滑轮和动滑轮各有什么作用?

生:使用定滑轮可以改变用力的方向,使用动滑轮不能改变用力的方向。

【赏析】关于定滑轮和动滑轮,传统的教学是根据生活实际,直接告诉学生滑轮有这两种不同的使用方法。吴老师让学生“通过滑轮来提升钩码,看谁的办法多、提升快?”让学生动手设计实验,自己总结出滑轮的两种用法,进而探究使用定滑轮和动滑轮的特点。两者对比,我们不难发现,吴老师的做法能充分调动学生的学习积极性,有利于他们主动参与教学。从设计提升钩码的方法,到比较两种滑轮用法的不同,再到给滑轮起名字,构成探究使用定滑轮和动滑轮特点的实验方案。在这一教学过程中,吴老师精心设计出水平不同、形式多样的问题,最大限度地调动学生的学习主动性,激发其求异思维和求知欲望。

【片段四】基于经验——建构的教学

师:(出示一根细线,教师提着上端,下面拴着钩码,保持静止)问:老师用力提着这根线的上端,线的中间和下端有力吗?

生:有。

师:你怎么知道的?

生:如果没有力,线要弯曲。

师:说得太好了。那么这根线的上端、中间和下端,力的大小一样吗?

生:一样。力的大小都等于钩码受到的重力。

师:很好。也就是说同一根线上各处力的大小都相等。如果老师把线绕到光滑的横杆上,线上各处力的大小还一样吗?

生:一样,还是同一根线,各处的力都相等。老师,我明白了,如果线绕在定滑轮上,两端的力也相等。

师:很好!这就是使用定滑轮不能省力的原因。绕过定滑轮两边的是同一根线,而同一根线上各处的力都相等。

生:可是使用动滑轮为什么能省力呢?绕过动滑轮两边的也是同一根线呀!

师:问得好!(如图1)绕过动滑轮两边的确实是同一根线,这一根线被动滑轮分成两股,这两股线提起钩码,每股线上的力是多少?

生:是钩码重力的一半。

师:对呀。这就是使用动滑轮能省一半力的道理。当然如果考虑动滑轮的重力,就不能省一半力了。

【赏析】使用定滑轮不能省力,而使用动滑轮能省一半的力,这可以根据杠杆知识去理解,也是在教学中必须让学生了解的。但是由于动滑轮的支点是不明确的,造成许多学生对“动滑轮可以看成动力臂是阻力臂两倍的省力杠杆”这一结论心存疑虑。吴老师从学生生活经验入手,即“同一根线上各处的力都是相等的”,运用比较、联想等方法,有效地解除了学生的困惑。学生学习新知识要利用已有的知识和经验作为基础,这一点已经成为许多人的共识。当代建构主义认识论认为,知识既不是通过感觉也不是通过交际被动获得的,知识是由认知主体积极建构的,而建构是通过新旧经验的互动实现的。(作者单位:江苏省丰县广宇中英文学校)■

□责任编辑 周瑜芽

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