盛 軍
(張家港市新塍初級(jí)中學(xué),江蘇 張家港 215631)
如何在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的思維能力
盛 軍
(張家港市新塍初級(jí)中學(xué),江蘇 張家港 215631)
在對(duì)學(xué)生諸多能力的培養(yǎng)中,科學(xué)思維能力的培養(yǎng)顯然是重中之重。作為新課標(biāo)要求下的物理教師,必須精心設(shè)計(jì)教學(xué)流程,深入挖掘教材內(nèi)容,為學(xué)生搭建思維平臺(tái),探尋學(xué)生科學(xué)思維的共振點(diǎn),最大限度為學(xué)生創(chuàng)設(shè)最優(yōu)化的思維空間、時(shí)間和情境,才能把學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)化為物理思維能力的提高。本文根據(jù)筆者實(shí)踐教學(xué)經(jīng)驗(yàn)提出培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力的幾種方法:展示科學(xué)思維典范、引導(dǎo)主動(dòng)思維、矯正錯(cuò)誤思維、訓(xùn)練多維思維。
科學(xué)思維能力;培養(yǎng);引導(dǎo)主動(dòng)思維
在對(duì)學(xué)生諸多能力的培養(yǎng)中,科學(xué)思維能力的培養(yǎng)顯然是重中之重。作為新課標(biāo)要求下的物理教師,必須精心設(shè)計(jì)教學(xué)流程,深入挖掘教材內(nèi)容,為學(xué)生搭建思維平臺(tái),探尋學(xué)生科學(xué)思維的共振點(diǎn),最大限度為學(xué)生創(chuàng)設(shè)最優(yōu)化的思維空間、時(shí)間和情境,才能把學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)化為物理思維能力的提高。本文擬就在物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力談點(diǎn)自己的做法。
初中學(xué)生的思維具有較強(qiáng)的模仿性,教師在教學(xué)過(guò)程中展示經(jīng)典的思維過(guò)程,給學(xué)生以榜樣示范,讓學(xué)生模仿學(xué)習(xí),可以使學(xué)生思維較早地納入到科學(xué)的軌道。這是學(xué)生學(xué)會(huì)思維之根本。
物理知識(shí)是物理現(xiàn)象與物理事實(shí)的抽象概括和規(guī)律性的反映,是前人思維活動(dòng)的結(jié)晶。在物理教學(xué)中,教師不僅要讓學(xué)生知道這一思維活動(dòng)的結(jié)果,更應(yīng)讓學(xué)生知道這一思維活動(dòng)的過(guò)程,將思路、方法的教學(xué)貫串于教學(xué)的始終。只要我們引起足夠的重視并對(duì)教材進(jìn)行充分的挖掘,必能將前人的精彩思維活動(dòng)體現(xiàn)于我們的課堂教學(xué)。
例如,牛頓第一定律中“運(yùn)動(dòng)物體在不受外力作用時(shí)作勻速直線運(yùn)動(dòng)”這一結(jié)論的得出,就經(jīng)歷了前人這樣的思維過(guò)程:因地球上完全不受外力的物體是沒(méi)有的,故不可直接由實(shí)驗(yàn)事實(shí)歸納得出,必須設(shè)法使一個(gè)運(yùn)動(dòng)著的物體在運(yùn)動(dòng)方向上的受力逐漸減小,考察其運(yùn)動(dòng)情況,然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,經(jīng)歷科學(xué)的思維,推想出運(yùn)動(dòng)物體在不受外力作用時(shí)的運(yùn)動(dòng)情況。
再如,“自然界中在只存在兩種電荷”的命題的形成包含以下的思維過(guò)程:由兩根跟絲綢摩擦過(guò)的玻璃棒(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“玻璃棒”)之間,兩根跟毛皮摩擦過(guò)的橡膠棒(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“橡膠棒”)之間等自然界中大量的帶同種電荷的帶電體之間的相斥現(xiàn)象,歸納出“同種電荷相互排斥”。由自然界中大量的像“玻璃棒”與“橡膠棒”之間的相互吸引現(xiàn)象分析出“自然界中的電荷不只一種”,并歸納出“異種電荷相互吸引”。再根據(jù)“同種電荷相互排斥,異種電荷相互吸引”的規(guī)律分析“自然界中大量帶電體,若跟‘玻璃棒’相吸引則必跟‘橡膠棒’相排斥,若跟‘橡膠棒’相吸引則必跟‘玻璃棒’相排斥”的現(xiàn)象得出“自然界中的電荷若跟‘玻璃棒’所帶電荷不同,則必跟‘橡膠棒’所帶電荷相同;若跟‘橡膠棒’所帶電荷不同,則必跟‘玻璃棒’所帶電荷相同”。從而最終得出:自然界中只存在像“玻璃棒”所帶電荷或像“橡膠棒”所帶電荷的‘兩種電荷’的結(jié)論。
由此可見(jiàn),物理知識(shí)的形成都包含嚴(yán)密的思維過(guò)程,學(xué)生可以從知識(shí)的形成過(guò)程中得到有益啟示。這樣,學(xué)生獲得的不再是孤立的結(jié)論,而是蘊(yùn)涵結(jié)論的思維過(guò)程,掌握科學(xué)思維的一般方法。
在教學(xué)過(guò)程中例題教學(xué)就是教師分析處理物理問(wèn)題的范例展示,其目的就是給學(xué)生指引一條通往成功的解題之路。因此,例題教學(xué)中教師要盡可能展示解題思路,切不可將其簡(jiǎn)化成教師解題的口頭或書(shū)面的表述表演,而讓學(xué)生在看過(guò)解題表述后,還留下“不知老師怎么想到這樣解”的遺憾。例如這樣一題:滑動(dòng)變阻器(R變)與定值電阻(R)串聯(lián)接到電壓(U源)恒定的電源兩段,當(dāng)變阻器阻值變大時(shí),滑動(dòng)變阻器兩段電壓(U變)如何變化?對(duì)于此題,教師在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)邊引導(dǎo)邊分析,邊推理邊板書(shū),其需要展示的思維過(guò)程為:判斷U變應(yīng)有兩條路可走:一是據(jù)U變=I×R變,看I和R變,因R變?cè)龃?,I減小,故無(wú)法判斷U變。二是據(jù)U變=U源-UR(R兩段電壓),看 U源和 UR,U源不變,只要看 UR,因R變?cè)龃?,I減小,據(jù)UR=I× R得UR減小,故U變?cè)龃蟆?/p>
這一過(guò)程,既有思路的暢通,又有思路的阻塞,展示了教師解題的全部思維過(guò)程,寓正確解題于思維必然之中,合乎情理。
引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)的進(jìn)行思維,這是讓學(xué)生學(xué)會(huì)思維之關(guān)鍵。教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)一個(gè)積極思維的條件和情境,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生參與思維的自覺(jué)性,這也能充分體現(xiàn)教師和學(xué)生的互動(dòng)關(guān)系。這就要求教師在教學(xué)中加強(qiáng)直觀性和啟發(fā)性,重在啟發(fā)和引導(dǎo)。凡是學(xué)生能做能想的,教師絕不包辦代替;凡是學(xué)生能自己分析得出的,教師決不給出答案??傊處熞艚o學(xué)生充分的思維空間和時(shí)間,啟發(fā)要多層次、多角度、多手段,做到適時(shí)、適度。例如在設(shè)計(jì)“用電壓表和已知電阻測(cè)未知電阻”的實(shí)驗(yàn)中,教師可設(shè)計(jì)以下問(wèn)題,以便在啟發(fā)設(shè)計(jì)思路時(shí),根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況給予必要適當(dāng)?shù)奶崾尽"僖獪y(cè)未知電阻,最好要知道哪些物理量?②根據(jù)提供的器材可以直接測(cè)出哪些物理量?③電壓表可否間接測(cè)電流?④已知電阻中的電流可否代替未知電阻中的電流?通過(guò)這樣的循序漸進(jìn)的誘導(dǎo),學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)電路如何設(shè)計(jì)、需要直接測(cè)量哪些量,便一清二楚,無(wú)需教師再作多言。
學(xué)生在思維過(guò)程中出現(xiàn)思維錯(cuò)誤或思維障礙,這是學(xué)習(xí)過(guò)程中的必然,要充分認(rèn)識(shí)并理解這一點(diǎn)。心理學(xué)研究成果表明:每一個(gè)人都有特有的思維模式和認(rèn)知結(jié)構(gòu),而且不易改變。學(xué)生在解題中的錯(cuò)誤思維,只有讓它充分暴露出來(lái),然后引導(dǎo)學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,并加以改正,才能打破舊的錯(cuò)誤思維模式,通過(guò)同化順應(yīng),重構(gòu)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。即使未發(fā)生思維錯(cuò)誤的學(xué)生,也可以在對(duì)錯(cuò)誤思維的辨析中,引起注意,獲得新知。因此教師在教學(xué)過(guò)程中,要有意識(shí)地采取各種方法誘發(fā)學(xué)生展示其思維過(guò)程,讓學(xué)生可能的錯(cuò)誤思維加以暴露,或提供錯(cuò)誤思維模式,讓學(xué)生辨析,達(dá)到糾正錯(cuò)誤,防止不良思維傾向的目的。
例如:對(duì)于下題的解法,學(xué)生中會(huì)有兩種不同的途徑與結(jié)果。
題目:一個(gè)底面積為50cm2容器中,盛有6牛重的水,水的深度為0.1米,求水對(duì)容器底的壓強(qiáng)。
兩種不同的途徑結(jié)果:
P=F/S=G/S=6N/(50×10-4m2)=1.2×103Pa
P=ρg h=1.0×103Kg/m3×9.8N/Kg×0.1m=9.8×102Pa
教師安排上述不同解法的兩名學(xué)生上黑板板演,供全體學(xué)生辨析。這樣學(xué)生在比較中對(duì)P=F/S、P=ρg h兩式的適用范圍的認(rèn)識(shí)才會(huì)深刻,使用才會(huì)有所選擇,并能發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并主動(dòng)糾正。
科學(xué)思維的品質(zhì)是思維能力的表現(xiàn)形式,而培養(yǎng)思維能力必須將物理教學(xué)的重點(diǎn)放在學(xué)生的思維訓(xùn)練上,只有通過(guò)訓(xùn)練,才能使學(xué)生掌握思維方法,只有通過(guò)多維訓(xùn)練,才能使學(xué)生形成正確解決物理問(wèn)題的思維體驗(yàn),避免錯(cuò)誤。我們可以采用以下方法訓(xùn)練學(xué)生的多維思維:通過(guò)一題多法培養(yǎng)學(xué)生思維的廣闊性;通過(guò)一題多果培養(yǎng)思維的深刻性;通過(guò)探索、猜想培養(yǎng)學(xué)生思維的獨(dú)創(chuàng)性;通過(guò)問(wèn)題轉(zhuǎn)化培養(yǎng)學(xué)生思維的靈活性。進(jìn)行多維思維訓(xùn)練目標(biāo)要明確,要在全方位訓(xùn)練的基礎(chǔ)上加強(qiáng)訓(xùn)練的針對(duì)性,既要注意重要思維形式的強(qiáng)化訓(xùn)練,又要防止學(xué)生思維簡(jiǎn)單定格與僵化。在思維訓(xùn)練中教師精心選編習(xí)題至關(guān)重要,切不可盲目選題,勿視雙基,隨便提高難度。
“科學(xué)思維”的教學(xué)關(guān)系學(xué)生“物理素養(yǎng)”的教育,是現(xiàn)代教學(xué)思想理論指導(dǎo)下的新教學(xué)模式。在教學(xué)過(guò)程中,教師通過(guò)展示典范思維、引導(dǎo)主動(dòng)思維、矯正錯(cuò)誤思維、訓(xùn)練多維思維,讓學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)思維,提高科學(xué)思維能力,從而更好的調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性,切實(shí)提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和物理能力。
張華偉)