汪書(shū)峰
隨著新課改的深入推進(jìn),以生為本的理念已成為當(dāng)前教育共識(shí)。教學(xué)目標(biāo)已經(jīng)從知識(shí)傳授為本,轉(zhuǎn)換到為學(xué)生發(fā)展、在物理內(nèi)容學(xué)習(xí)過(guò)程中所形成的物理核心素養(yǎng)的培養(yǎng)上來(lái)??茖W(xué)思維方法屬于核心素養(yǎng)的重要部分。在教學(xué)設(shè)計(jì)中需要重點(diǎn)關(guān)注,下面從類(lèi)比推理角度,來(lái)談?wù)効茖W(xué)思維在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用。
一、當(dāng)前物理探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)的誤區(qū)
在當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,尤其是探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)常見(jiàn)的做法是,老師為節(jié)約時(shí)間,往往會(huì)把實(shí)驗(yàn)探究的條件直接拋出,然后帶領(lǐng)學(xué)生按照教材預(yù)先設(shè)置的實(shí)驗(yàn)方案,先演示,后分組,進(jìn)行“探究和論證”,順利得出結(jié)論,最后通過(guò)做題,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)論進(jìn)行鞏固,加深理解,目標(biāo)達(dá)成和教學(xué)反饋良好。整個(gè)過(guò)程水到渠成,順理成章,課堂氛圍熱鬧有序,并且很有成就感。筆者認(rèn)為,探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,除了要關(guān)注對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、過(guò)程和結(jié)論的探究外,更需借助科學(xué)思維方法,重視實(shí)驗(yàn)前對(duì)各探究因素深入、細(xì)致的導(dǎo)入和剖析,以情景親歷法讓學(xué)生感受“當(dāng)時(shí)如何是想到這個(gè)因素”為落腳點(diǎn),讓每個(gè)學(xué)生的思維火花得到閃現(xiàn)碰撞,以掌握科學(xué)思維方法,切實(shí)提高學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng),以增加學(xué)生的可持續(xù)學(xué)習(xí)能力。
二、類(lèi)比推理在實(shí)驗(yàn)前探究因素導(dǎo)入的實(shí)踐
下面,筆者將以“導(dǎo)體的電阻”探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例,談?wù)効茖W(xué)思維中類(lèi)比推理思想在實(shí)驗(yàn)教學(xué)前探究因素導(dǎo)入中的應(yīng)用策略。
導(dǎo)體的電阻,屬于電路內(nèi)容的基礎(chǔ)章節(jié)。電阻的決定式是這節(jié)課要探究的目標(biāo),公式簡(jiǎn)潔,結(jié)論簡(jiǎn)單。通過(guò)公式看到,電阻的決定因素受導(dǎo)體長(zhǎng)短、粗細(xì)、材料的影響。可能是老師對(duì)該內(nèi)容太熟悉的緣故,實(shí)驗(yàn)前很容易忽視對(duì)探究因素導(dǎo)入的分析。通常會(huì)按照教材設(shè)置的實(shí)驗(yàn),直接拋出長(zhǎng)短、粗細(xì)和材料影響因素,讓學(xué)生進(jìn)行觀察。例如,常見(jiàn)做法是直接給出三個(gè)影響因素,讓學(xué)生觀察。在通過(guò)定性判斷之后,利用控制變量法,開(kāi)始分組進(jìn)行定量實(shí)驗(yàn),得出數(shù)據(jù),通過(guò)列表,數(shù)據(jù)處理等方法,得出結(jié)果。
此方法的弊端是不符合認(rèn)知規(guī)律,作為沒(méi)有知識(shí)儲(chǔ)備的學(xué)生來(lái)說(shuō),他怎么一開(kāi)始就能想到,影響電阻的主要因素是:長(zhǎng)短、粗細(xì)和材料呢?整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程充其量就是老師意圖的重現(xiàn),僅僅鍛煉了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力而已,下次碰到類(lèi)似問(wèn)題,依然不知道如何去解決。
“如何想到選這幾個(gè)影響因素進(jìn)行探究,甚至比找出這幾個(gè)影響因素間的關(guān)系還重要?!惫P者認(rèn)為,以上忽視實(shí)驗(yàn)前探究因素導(dǎo)入環(huán)節(jié)的教學(xué)細(xì)節(jié),更應(yīng)該引起我們的重視。實(shí)驗(yàn)前,對(duì)電阻影響因素導(dǎo)入時(shí),應(yīng)該花一定的時(shí)間,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)思維中的類(lèi)比推理思想進(jìn)行知識(shí)的遷移。
導(dǎo)體對(duì)電流有阻礙作用,公路塞車(chē)對(duì)汽車(chē)車(chē)流也有阻礙作用,這兩者是否有類(lèi)似之處?可以設(shè)想,本來(lái)是三車(chē)道的高速公路,如果有車(chē)發(fā)生事故,阻塞兩車(chē)道,跟阻塞一車(chē)道時(shí),車(chē)流受阻程度哪個(gè)厲害?學(xué)生肯定會(huì)說(shuō),剩下能通行的車(chē)道越少,阻礙越厲害,剩下能通行的車(chē)道越多,阻礙越小。這里是否與導(dǎo)體面積影響因素相似?
另外,相隔不遠(yuǎn)處,發(fā)生多起事故,跟只發(fā)生一起事故相比,車(chē)流受阻程度哪個(gè)厲害?學(xué)生會(huì)直觀回答,事故發(fā)生多,堵塞的車(chē)道長(zhǎng),塞車(chē)越厲害,事故發(fā)生少,堵塞的車(chē)道短,車(chē)流阻礙越小。這里是否與導(dǎo)體的長(zhǎng)度影響因素類(lèi)似?
最后,若比兩條同長(zhǎng)同寬的高速公路,路況不同,對(duì)車(chē)流的阻礙作用也不相同。路況越差,坑坑洼洼,阻礙程度越大。路況越好,阻礙程度越小。這里是否與導(dǎo)體的材料影響因素相同?
三、類(lèi)比推理在實(shí)驗(yàn)前探究因素導(dǎo)入后的思考和拓展
物理學(xué)科的特點(diǎn)決定了,必須重視科學(xué)思維方法的訓(xùn)練。通過(guò)前面的課堂實(shí)踐可知,在實(shí)驗(yàn)前探究條件引入的剖析上,看似耽擱了時(shí)間,甚至可能與直接給出公式,通過(guò)刷題來(lái)掌握該內(nèi)容的模式相比,也沒(méi)有太大優(yōu)勢(shì),但功夫在詩(shī)外,這個(gè)探究的過(guò)程讓學(xué)生感受到了物理學(xué)習(xí)探索的樂(lè)趣,對(duì)學(xué)生的可持續(xù)學(xué)習(xí)能力的卻大有好處。
筆者認(rèn)為,老師也應(yīng)該保持一顆童心,在課堂教學(xué)活動(dòng)中努力讓自己思維稚化,經(jīng)常跟學(xué)生一起去想問(wèn)題,當(dāng)時(shí)的物理學(xué)發(fā)展到這個(gè)階段后,碰到了哪些問(wèn)題?(后面的教學(xué)內(nèi)容自然是沒(méi)有的),那碰到的這個(gè)問(wèn)題或?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象,如果當(dāng)時(shí)是你,又該有何種途徑解決?需不需要引入新的物理參量?或是新的表述?如果要表述?又該如何表述?是否還需要對(duì)表述進(jìn)行修正等等。
責(zé)任編輯徐國(guó)堅(jiān)