習(xí)題教學(xué)是課堂教學(xué)的重要組成部分，它不僅是讓學(xué)生鞏固知識(shí)，掌握解題技巧，更重要的是通過解決一個(gè)問題，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性和實(shí)踐能力。下面通過例析來說明習(xí)題教學(xué)對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性的培養(yǎng)。
例1 給你電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、可調(diào)電壓的電源各一個(gè)、開關(guān)、導(dǎo)線若干，你能設(shè)計(jì)出幾個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)？如果再加一個(gè)小燈泡呢？如果再加兩個(gè)電阻呢？要求設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)不能重復(fù)。
首先讓學(xué)生思考各種器件的功能，即電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電源、開關(guān)有什么作用？其次聯(lián)系已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)各個(gè)器件功能的組合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。在第1問中學(xué)生經(jīng)過思考和討論，設(shè)計(jì)出四個(gè)實(shí)驗(yàn)：用電壓表直接測(cè)電源電壓；用伏安法測(cè)滑動(dòng)變阻器接入電路部分的電阻；用滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流；保持滑片位置不動(dòng)，改變電源電壓驗(yàn)證電流隨電壓的變化而變化；在第2問中可以測(cè)小燈泡的功率；測(cè)小燈泡小發(fā)光和正常工作時(shí)的電阻，驗(yàn)證電阻隨溫度升高而增大的結(jié)論。在第3問中可以尋找串、并聯(lián)電路中的電流關(guān)系、電壓關(guān)系、電阻關(guān)系、功的關(guān)系、功率關(guān)系、熱量關(guān)系等等。
例2 小明家的白熾燈經(jīng)常燒壞，仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn)，燒毀的時(shí)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(shí)一般不會(huì)燒毀。小明學(xué)習(xí)了電學(xué)知識(shí)后猜想，是否夜間的電壓升高造成的。（1）你認(rèn)為小明猜想的理由是什么？（2）小明想用實(shí)驗(yàn)對(duì)這一問題進(jìn)行深入研究，請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)一個(gè)研究方案。（3）你認(rèn)為燒毀燈泡的時(shí)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(xué)生讀懂題目，即抓住題目中的關(guān)鍵詞，弄明白題目要表達(dá)的含義。其次建立知識(shí)與現(xiàn)象間的聯(lián)系，即用哪部分知識(shí)去解決問題。第三在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要運(yùn)用發(fā)散思維，用不同的實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案，達(dá)到同一實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?BR> 在第1問中學(xué)生討論后認(rèn)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(shí)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(shí)際電壓高于額定電壓。在第2問中學(xué)生通過討論，設(shè)計(jì)的方案很多，其中有代表性是；a用電壓表或感應(yīng)電筆在用電高峰期測(cè)電壓，夜間測(cè)電壓，比較兩次電壓即可驗(yàn)證；b借助測(cè)小燈泡功率的電路圖，把10個(gè)2．5V小燈泡并聯(lián)，其中的9個(gè)小燈泡用一個(gè)開關(guān)控制，調(diào)整滑動(dòng)變阻器使每個(gè)燈達(dá)到額定電壓，記錄電流表和電壓表的讀數(shù)，固定滑動(dòng)變阻器的滑片，斷開控制9個(gè)小燈泡的開關(guān)，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(yàn)證猜想。第一種方法簡(jiǎn)單實(shí)用，但需在課下進(jìn)行。第二種方法雖然復(fù)雜，但卻模擬了當(dāng)時(shí)的情景，更有說服力。
在第3問中經(jīng)過爭(zhēng)討，一部分學(xué)生認(rèn)為是一種規(guī)律，根據(jù)P=UI，開燈瞬間燈的實(shí)際功率大于額定功率就易燒毀。教師引導(dǎo)，為什么實(shí)際功率大呢？學(xué)生進(jìn)一步思考后認(rèn)為，電阻大小與溫度有關(guān)，燈不工作時(shí)電阻很小，燈工作電阻很大，電壓正常時(shí)開燈的瞬間，電阻很小，通過燈的電流很大，在瞬間產(chǎn)生大量的熱量，溫度極驟升高，達(dá)到燈絲的熔點(diǎn)就會(huì)燒斷。另一部分學(xué)生認(rèn)為是一種巧合，原因是在很多情況下，燈是在工作時(shí)燒壞的。認(rèn)為燈絲相當(dāng)于串聯(lián)的很多小電阻，燈絲的粗細(xì)不一定是均勻的，細(xì)的地方電阻大，粗的地方電阻小，根據(jù)Q＝I2Rt，電阻大產(chǎn)生的熱量多，易在燈絲細(xì)的地方燒斷。這兩種理由都很充分，但對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)應(yīng)遵循“無錯(cuò)原則”，從科學(xué)的角度理解學(xué)生在學(xué)習(xí)中可能出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤，從發(fā)展的角度理解這些“錯(cuò)誤”的價(jià)值。讓敢于發(fā)言的學(xué)生不帶著遺憾坐下，讓每個(gè)積極參與的學(xué)生都畫上滿意的句號(hào)。
學(xué)生根據(jù)上述要求，進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和訓(xùn)練，設(shè)計(jì)出了許多種實(shí)驗(yàn)方案，每個(gè)方案都閃爍著創(chuàng)造思維的火花。對(duì)學(xué)生提出的各種方案，組織學(xué)生討論、辨析，在論證之后，只要條件許可，盡量組織學(xué)生動(dòng)手操作，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和測(cè)量。雖然習(xí)題教學(xué)可能只解決了一兩個(gè)例題，但學(xué)生學(xué)會(huì)的不僅是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)技能，更重要的是使學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)向縱向和橫向發(fā)展，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)散思維能力，提高了學(xué)生思維的靈活性，發(fā)展了他們的創(chuàng)造性。
例1 給你電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、可調(diào)電壓的電源各一個(gè)、開關(guān)、導(dǎo)線若干，你能設(shè)計(jì)出幾個(gè)電學(xué)實(shí)驗(yàn)？如果再加一個(gè)小燈泡呢？如果再加兩個(gè)電阻呢？要求設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)不能重復(fù)。
首先讓學(xué)生思考各種器件的功能，即電流表、電壓表、滑動(dòng)變阻器、電源、開關(guān)有什么作用？其次聯(lián)系已有知識(shí)經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)各個(gè)器件功能的組合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。在第1問中學(xué)生經(jīng)過思考和討論，設(shè)計(jì)出四個(gè)實(shí)驗(yàn)：用電壓表直接測(cè)電源電壓；用伏安法測(cè)滑動(dòng)變阻器接入電路部分的電阻；用滑動(dòng)變阻器改變電路中的電流；保持滑片位置不動(dòng)，改變電源電壓驗(yàn)證電流隨電壓的變化而變化；在第2問中可以測(cè)小燈泡的功率；測(cè)小燈泡小發(fā)光和正常工作時(shí)的電阻，驗(yàn)證電阻隨溫度升高而增大的結(jié)論。在第3問中可以尋找串、并聯(lián)電路中的電流關(guān)系、電壓關(guān)系、電阻關(guān)系、功的關(guān)系、功率關(guān)系、熱量關(guān)系等等。
例2 小明家的白熾燈經(jīng)常燒壞，仔細(xì)觀察后發(fā)現(xiàn)，燒毀的時(shí)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(shí)一般不會(huì)燒毀。小明學(xué)習(xí)了電學(xué)知識(shí)后猜想，是否夜間的電壓升高造成的。（1）你認(rèn)為小明猜想的理由是什么？（2）小明想用實(shí)驗(yàn)對(duì)這一問題進(jìn)行深入研究，請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)一個(gè)研究方案。（3）你認(rèn)為燒毀燈泡的時(shí)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(xué)生讀懂題目，即抓住題目中的關(guān)鍵詞，弄明白題目要表達(dá)的含義。其次建立知識(shí)與現(xiàn)象間的聯(lián)系，即用哪部分知識(shí)去解決問題。第三在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要運(yùn)用發(fā)散思維，用不同的實(shí)驗(yàn)方法，設(shè)計(jì)不同的實(shí)驗(yàn)方案，達(dá)到同一實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?BR> 在第1問中學(xué)生討論后認(rèn)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(shí)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(shí)際電壓高于額定電壓。在第2問中學(xué)生通過討論，設(shè)計(jì)的方案很多，其中有代表性是；a用電壓表或感應(yīng)電筆在用電高峰期測(cè)電壓，夜間測(cè)電壓，比較兩次電壓即可驗(yàn)證；b借助測(cè)小燈泡功率的電路圖，把10個(gè)2．5V小燈泡并聯(lián)，其中的9個(gè)小燈泡用一個(gè)開關(guān)控制，調(diào)整滑動(dòng)變阻器使每個(gè)燈達(dá)到額定電壓，記錄電流表和電壓表的讀數(shù)，固定滑動(dòng)變阻器的滑片，斷開控制9個(gè)小燈泡的開關(guān)，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(yàn)證猜想。第一種方法簡(jiǎn)單實(shí)用，但需在課下進(jìn)行。第二種方法雖然復(fù)雜，但卻模擬了當(dāng)時(shí)的情景，更有說服力。
在第3問中經(jīng)過爭(zhēng)討，一部分學(xué)生認(rèn)為是一種規(guī)律，根據(jù)P=UI，開燈瞬間燈的實(shí)際功率大于額定功率就易燒毀。教師引導(dǎo)，為什么實(shí)際功率大呢？學(xué)生進(jìn)一步思考后認(rèn)為，電阻大小與溫度有關(guān)，燈不工作時(shí)電阻很小，燈工作電阻很大，電壓正常時(shí)開燈的瞬間，電阻很小，通過燈的電流很大，在瞬間產(chǎn)生大量的熱量，溫度極驟升高，達(dá)到燈絲的熔點(diǎn)就會(huì)燒斷。另一部分學(xué)生認(rèn)為是一種巧合，原因是在很多情況下，燈是在工作時(shí)燒壞的。認(rèn)為燈絲相當(dāng)于串聯(lián)的很多小電阻，燈絲的粗細(xì)不一定是均勻的，細(xì)的地方電阻大，粗的地方電阻小，根據(jù)Q＝I2Rt，電阻大產(chǎn)生的熱量多，易在燈絲細(xì)的地方燒斷。這兩種理由都很充分，但對(duì)學(xué)生評(píng)價(jià)應(yīng)遵循“無錯(cuò)原則”，從科學(xué)的角度理解學(xué)生在學(xué)習(xí)中可能出現(xiàn)的各種錯(cuò)誤，從發(fā)展的角度理解這些“錯(cuò)誤”的價(jià)值。讓敢于發(fā)言的學(xué)生不帶著遺憾坐下，讓每個(gè)積極參與的學(xué)生都畫上滿意的句號(hào)。
學(xué)生根據(jù)上述要求，進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和訓(xùn)練，設(shè)計(jì)出了許多種實(shí)驗(yàn)方案，每個(gè)方案都閃爍著創(chuàng)造思維的火花。對(duì)學(xué)生提出的各種方案，組織學(xué)生討論、辨析，在論證之后，只要條件許可，盡量組織學(xué)生動(dòng)手操作，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和測(cè)量。雖然習(xí)題教學(xué)可能只解決了一兩個(gè)例題，但學(xué)生學(xué)會(huì)的不僅是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)技能，更重要的是使學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)向縱向和橫向發(fā)展，培養(yǎng)了學(xué)生發(fā)散思維能力，提高了學(xué)生思維的靈活性，發(fā)展了他們的創(chuàng)造性。