淺談初中生物理思維能力的培養(yǎng)

盧義剛

(江蘇省南京市金牛湖初級(jí)中學(xué),江蘇　南京　211500)

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淺談初中生物理思維能力的培養(yǎng)

盧義剛

(江蘇省南京市金牛湖初級(jí)中學(xué),江蘇南京211500)

筆者以具體的教學(xué)案例，探討在初中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生思維能力的策略，為學(xué)生的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ).

初中物理；思維能力；培養(yǎng)策略

當(dāng)前初中物理教學(xué)存在重結(jié)論、輕過程與方法的現(xiàn)象,缺少物理思維方法的訓(xùn)練,忽視獨(dú)立思考能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生不能把學(xué)到的知識(shí)應(yīng)用到新的情境中去,遇到對物理思維能力要求較高的問題或聯(lián)系實(shí)際生活的問題時(shí)，往往束手無策.不少學(xué)生學(xué)習(xí)后勁不足,進(jìn)入高中后思維跟不上老師的教學(xué)節(jié)奏，初中物理教學(xué)中應(yīng)如何培養(yǎng)學(xué)生的思維能力?筆者就此問題作以下探討.

1　創(chuàng)設(shè)生活情境，激發(fā)學(xué)生積極思維

愛因斯坦曾說過：興趣是最好的老師.在物理教學(xué)中，如果平鋪直敘，學(xué)生容易感到乏味，提不起興趣.如果先給學(xué)生創(chuàng)設(shè)一個(gè)真實(shí)的生活問題情境，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入其中，主動(dòng)尋求思路，大膽創(chuàng)新，就是所謂“把知識(shí)融在問題中，把問題融于情境中”，不僅激發(fā)了學(xué)生積極學(xué)習(xí)的興趣，更調(diào)動(dòng)了學(xué)生對問題進(jìn)行積極思考.創(chuàng)設(shè)問題情境就其內(nèi)容形式來說，有故事法、生活事例法、實(shí)驗(yàn)操作法、聯(lián)系舊知法、解決生活實(shí)際問題法等.

例如，在《摩擦力》的新課教學(xué)中，教師充分利用學(xué)生生活中所經(jīng)歷的“捉黃鱔”活動(dòng)，創(chuàng)設(shè)了相關(guān)的學(xué)習(xí)情境.開始時(shí)，教師問：“你捉過黃鱔嗎？黃鱔為什么難捉？”由于學(xué)生對黃鱔有一定的了解，因此，學(xué)生對這個(gè)話題很感興趣，紛紛踴躍發(fā)言，有幾個(gè)學(xué)生還大膽地提出“摩擦”這個(gè)詞，教師因勢利導(dǎo)，很自然地引出“摩擦力”這個(gè)新的物理概念.緊接著又問：“有哪些捉黃鱔的竅門？”大家積極思考、討論，提出了一些想法，有提出戴手套捉的，也有說抓一把干燥的泥土撒在黃鱔身上的，還有說用力抓緊的等等.教師借著學(xué)生提出的這些辦法，強(qiáng)調(diào)“用力抓”等一些關(guān)鍵詞，引導(dǎo)學(xué)生猜想“影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”.在實(shí)驗(yàn)結(jié)論得出后，再要求學(xué)生深入思考，由學(xué)生自己總結(jié)出的“捉黃鱔的竅門”背后的原理，引出“增大摩擦的方法”這一話題.

在以上案例中，教師把抽象的摩擦力概念巧妙地與學(xué)生的實(shí)際生活相結(jié)合，在這節(jié)課的開始利用“捉黃鱔”活動(dòng)導(dǎo)入新課，激發(fā)了學(xué)生的好奇心與學(xué)習(xí)興趣，打開了學(xué)生的“話匣子”，更激活了學(xué)生的思維.利用“捉黃鱔”的話題引出了“影響滑動(dòng)摩擦力大小的因素”等教學(xué)活動(dòng)，使得整節(jié)課融入到了學(xué)生所熟悉的生活情境中，這樣學(xué)生的思維才能夠打開，課堂才能夠靈動(dòng)起來.

2　精心設(shè)計(jì)問題串，進(jìn)行有效思維訓(xùn)練

問題串是問題導(dǎo)學(xué)理念下一種有效的設(shè)計(jì)方式.所謂問題串，是指將若干個(gè)問題按一定順序串聯(lián)成的一個(gè)問題系列，它圍繞同一主題且有明確的目標(biāo)指向，其中的每個(gè)問題又圍繞該目標(biāo)并承擔(dān)各自的功能.問題串中的問題不僅是思維訓(xùn)練的良好載體，還是思維鏈條中的目標(biāo)和思維方向的指引者，也是教學(xué)中實(shí)現(xiàn)“小步前進(jìn)”的重要階梯.

問題的有機(jī)串聯(lián)有效克服了課堂教學(xué)中提問的瑣碎、離散和隨意，不僅能簡潔有效地驅(qū)動(dòng)教學(xué)進(jìn)程，還能讓學(xué)生在解決系列問題的過程中學(xué)習(xí)、提煉知識(shí)，獲得解決問題的能力.

問題串的設(shè)計(jì)“終點(diǎn)”是某核心概念的獲得，“起點(diǎn)”是學(xué)生頭腦中與之相關(guān)的前概念和經(jīng)驗(yàn).問題串設(shè)計(jì)始終要遵循教學(xué)目標(biāo)，并且要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和知識(shí)間的內(nèi)在聯(lián)系.

例如在蘇科版八年級(jí)物理下冊第9章第3節(jié)《力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系》的教學(xué)中，圍繞教學(xué)目標(biāo)可以設(shè)置以下4個(gè)問題：

問題1：根據(jù)牛頓第一定律，如果不受力的作用，物體會(huì)處于哪兩種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？

問題2：現(xiàn)實(shí)生活中，物體除了處于靜止?fàn)顟B(tài)或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以外，還會(huì)處于哪些運(yùn)動(dòng)狀態(tài)？

問題3：物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生改變的原因是什么？(受到力的作用.)

問題4：你會(huì)用力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系解決下列問題嗎？(呈現(xiàn)判斷正誤和簡單應(yīng)用型的填空題.)

以上問題串，從牛頓第一定律出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合身邊的實(shí)例，逐步深入地思考力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，問題層層遞進(jìn)，梯度合理，很容易引起學(xué)生的注意，通過聯(lián)想、思考、交流，大部分學(xué)生最終都能自己搞清力與運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，而且學(xué)生的思維也得到了很好的訓(xùn)練.當(dāng)然在實(shí)際教學(xué)中，也存在許多突發(fā)因素，使教學(xué)的原定節(jié)奏被打亂，在這個(gè)時(shí)刻，教師不僅要冷靜，更要“竊喜”，因?yàn)榕囵B(yǎng)學(xué)生思維能力的契機(jī)來了，課堂的靈動(dòng)來了，可如何真正實(shí)現(xiàn)和達(dá)到這種效果呢？關(guān)鍵在于教師的“課前預(yù)設(shè)”和現(xiàn)場的有效“追問”，從而有效地激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思維，最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生的“自我生成”.

3　通過板書、板演呈現(xiàn)師生的思維過程

物理學(xué)科教學(xué)的特點(diǎn)是“抽象問題具體化、復(fù)雜問題簡單化”.因此，許多學(xué)者認(rèn)為物理學(xué)科具有簡潔美.板書是教師經(jīng)常使用的一種教學(xué)手段，通過板書可以把教學(xué)內(nèi)容形象精煉地呈現(xiàn)在黑板上，好的板書就是一篇微型教案，對學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容、啟發(fā)學(xué)生思維有著重要的點(diǎn)化作用.板演是教師或?qū)W生在黑板上推導(dǎo)公式、演算例題等，和板書一樣，都是給學(xué)生提供視覺上的文字信息或符號(hào)信息.板書和板演具有直觀、快捷、靈便的特點(diǎn)，即使在多媒體教學(xué)方興未艾的今天，在中學(xué)課堂教學(xué)中板書和板演不可能也不應(yīng)該被幻燈、投影等完全取代，它在教學(xué)中的重要性是毋庸置疑的.對于讓學(xué)生上黑板板演題目，教師要注意板演后，要及時(shí)組織板演學(xué)生進(jìn)行自我剖析、評(píng)價(jià)和總結(jié)，可采用讓板演學(xué)生講解“我為什么這樣做、我的思考路徑是什么”等等，通過自我點(diǎn)評(píng)、學(xué)生間互評(píng)、教師補(bǔ)充點(diǎn)評(píng)等方式讓學(xué)生對板演問題作進(jìn)一步深入思考，加強(qiáng)學(xué)生的思維訓(xùn)練及彼此間的思維碰撞.

當(dāng)然，無論板書或板演，最重要的是教師在最后的提煉中，要和學(xué)生一道總結(jié)出這類問題解決的“思維導(dǎo)圖”，讓解題的思維過程可視化，并最終實(shí)現(xiàn)學(xué)生“做一道題，會(huì)做一類題”的解題思維能力的提升.

4　實(shí)驗(yàn)教學(xué)中巧妙引導(dǎo)，訓(xùn)練學(xué)生的思維

不少教師受應(yīng)試教育的影響，實(shí)驗(yàn)課以講為主,學(xué)生動(dòng)手體驗(yàn)的時(shí)間和機(jī)會(huì)不多,導(dǎo)致學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的目的、原理、器材的選用等一知半解，在處理問題時(shí)容易出錯(cuò)，進(jìn)而產(chǎn)生畏懼心理.

因此,教師不但要開齊、開足演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì),還要求教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中重視學(xué)生思維訓(xùn)練，有意識(shí)地設(shè)置一些思維含量高的問題，對實(shí)驗(yàn)器材的使用目的、實(shí)驗(yàn)中科學(xué)方法的運(yùn)用等問題絕不能包辦代替，給學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的機(jī)會(huì).這樣“手腦并用”，既能培養(yǎng)動(dòng)手能力，又鍛煉了學(xué)生的思維，為進(jìn)一步深入學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ).

比如這樣一道中考題：往易拉罐中注入少量水，點(diǎn)燃酒精燈對易拉罐加熱，待罐口出現(xiàn)白霧時(shí)，用橡皮泥堵住罐口，把酒精燈撤去，讓易拉罐自然冷卻.在易拉罐冷卻過程中，你觀察到，這一現(xiàn)象說明，易拉罐中注入少量水的目的是.

學(xué)生在最后一空錯(cuò)誤率很高，幾乎都寫成“產(chǎn)生水蒸氣從而產(chǎn)生白霧”.因?yàn)榻虒W(xué)中做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，老師并未解釋為什么往易拉罐加入少量水，也未引導(dǎo)學(xué)生思考為什么加水，就像一個(gè)既定程序強(qiáng)迫學(xué)生接受，考試時(shí)學(xué)生怎能不出現(xiàn)問題？如果教師教學(xué)時(shí)在做完這個(gè)實(shí)驗(yàn)后，換一個(gè)相同的易拉罐，不加水，再做一次.根據(jù)兩次現(xiàn)象讓學(xué)生討論：倒入少量水的目的是什么？或者先不倒水做實(shí)驗(yàn)，然后問大家有什么簡單方法改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，讓易拉罐變癟得更明顯？只要經(jīng)過這樣一個(gè)思考過程，學(xué)生一定會(huì)知道倒入少量水的目的是什么.不但對大氣壓實(shí)驗(yàn)的理解更加透徹，還培養(yǎng)了物理思維，提升了能力.

5　畫思維導(dǎo)圖加強(qiáng)復(fù)習(xí)課的思維訓(xùn)練

“思維導(dǎo)圖”是運(yùn)用圖畫的方式以一個(gè)主題為中心，畫出放射線，運(yùn)用圖文并茂的形式，把各級(jí)主題的關(guān)系用相互隸屬與相關(guān)的層級(jí)圖表現(xiàn)出來，把關(guān)鍵詞與圖像、顏色等建立記憶鏈接，利用記憶、閱讀、思維的規(guī)律，開啟人類大腦的潛能.

把思維導(dǎo)圖應(yīng)用到物理教學(xué)中，有利于學(xué)生整理學(xué)習(xí)筆記、建構(gòu)自己的知識(shí)體系.一般的筆記是對老師課堂內(nèi)容的機(jī)械的不完全的復(fù)制，相互之間沒有關(guān)聯(lián)、沒有重點(diǎn)；而且很多學(xué)生忙于記錄，沒有時(shí)間真正地去思考，記過的筆記也沒有時(shí)間去整理和復(fù)習(xí).

采用思維導(dǎo)圖做筆記，用簡單的短語記下重點(diǎn)，順應(yīng)大腦的思維方式把它們連接起來，在記的同時(shí)就加上了自己的創(chuàng)意.這樣學(xué)生不僅能輕松跟上老師的節(jié)奏，而且還可以順著老師的思路展開聯(lián)想.課后，學(xué)生再根據(jù)自己的喜好涂上顏色，加上圖畫，加深記憶.當(dāng)過一段時(shí)間后再看到這張圖時(shí)，與此相關(guān)的內(nèi)容會(huì)立刻浮現(xiàn)在眼前.

“思維導(dǎo)圖”還可以很方便地建立準(zhǔn)確的物理知識(shí)網(wǎng)絡(luò)，在學(xué)每個(gè)章節(jié)時(shí)鼓勵(lì)學(xué)生自己畫出物理概念、規(guī)律的思維導(dǎo)圖.學(xué)完幾章或一個(gè)單元后，學(xué)生可以共同總結(jié)、完善思維導(dǎo)圖，也可以把討論過程制作成大的思維導(dǎo)圖，這樣初中階段的整個(gè)內(nèi)容就能了然于胸.

筆者把基于思維可視化原理的思維導(dǎo)圖引入物理復(fù)習(xí)課以來，對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程產(chǎn)生了積極的影響.學(xué)生在完成一章或知識(shí)模塊思維導(dǎo)圖的過程中，經(jīng)歷了整個(gè)知識(shí)網(wǎng)絡(luò)的重新構(gòu)建過程，每次完善思維導(dǎo)圖都能進(jìn)行更多內(nèi)容的發(fā)散性思維.

綜上所述，要提高學(xué)生的思維能力,應(yīng)根據(jù)初中學(xué)生的心理特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律，落實(shí)三維目標(biāo)，在日常的教學(xué)中持之以恒地通過各種途徑對物理思維能力進(jìn)行訓(xùn)練,切實(shí)提升物理課堂教學(xué)的有效性，為學(xué)生的后續(xù)發(fā)展打下良好的基礎(chǔ).

[1] 黃希庭.心理學(xué)導(dǎo)論[M].北京：人民教育出版社，1991.

[2] 中華人民共和國教育部.全日制義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.