高中物理學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)型的思考與實踐

摘 要：本課題從物理知識結(jié)構(gòu)、認知結(jié)構(gòu)與思維結(jié)構(gòu)三個維度來診斷與分析高中學(xué)生物理學(xué)習(xí)過程中存在的缺陷;通過五個方面的優(yōu)化，實現(xiàn)學(xué)習(xí)方式上的有效轉(zhuǎn)型：即優(yōu)化認知結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)從知識本體到方法本質(zhì)的轉(zhuǎn)型;優(yōu)化認知結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)從掌握知識到發(fā)展思維的轉(zhuǎn)型;優(yōu)化課堂生態(tài)，實現(xiàn)從知識重現(xiàn)到知識重演的轉(zhuǎn)型;優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)從物理教學(xué)到物理教育的轉(zhuǎn)型;優(yōu)化學(xué)習(xí)品質(zhì)，實現(xiàn)從被動學(xué)習(xí)到能動學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)型. 經(jīng)過以上五個轉(zhuǎn)型優(yōu)化的有效舉措與實踐研究，尋求優(yōu)化物理知識結(jié)構(gòu)、彌補結(jié)構(gòu)缺陷的有效對策，真正體現(xiàn)了物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)精神.

關(guān)鍵詞：診斷;優(yōu)化;學(xué)習(xí)方式;轉(zhuǎn)型

中圖分類號：G632 ? ? ?文獻標(biāo)識碼：A ? ? ?文章編號：1008-0333（2021）33-0040-02

收稿日期：2021-08-25

作者簡介：汪燕青（1970.1-），男，浙江省杭州人，本科，高級教師，從事高中物理教學(xué)研究.

2016年9月，中國學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)總體框架正式發(fā)布.它以培養(yǎng)“全面發(fā)展的人”為核心，將學(xué)生發(fā)展核心素養(yǎng)體系作為進一步推進課程改革、全面深化發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，為新一輪課程改革、轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式、教師教學(xué)方式指明了方向.核心素養(yǎng)目標(biāo)是三維目標(biāo)的升級轉(zhuǎn)型版，更直指教育的核心是育人.因此，如何培育物理學(xué)科核心素養(yǎng)，即物理觀念、科學(xué)思維、實驗探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，是凸顯物理學(xué)科本質(zhì)、發(fā)揮物理學(xué)科具有的獨特重要育人價值，成為了當(dāng)前物理教與學(xué)的課題之一.但在物理教育教學(xué)實踐中，還存在不少問題，具體表現(xiàn)在：上課教師滿堂講，學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動性;用圖片或動畫模擬實驗多，學(xué)生親身體驗活動少;教學(xué)內(nèi)容仍偏重知識的傳授，忽視科學(xué)思維培養(yǎng);教給學(xué)生結(jié)論性的東西多，帶著學(xué)生開展探究活動少.

一、基于“診斷·優(yōu)化”學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)型之價值

1.適時把脈：學(xué)會診斷物理學(xué)習(xí)缺陷

我們要引導(dǎo)與指導(dǎo)學(xué)生開展物理學(xué)習(xí)知識結(jié)構(gòu)中的缺陷，讓學(xué)生真正學(xué)會如何有針對性的提升物理學(xué)習(xí)的綜合能力，讓學(xué)生培養(yǎng)“知其然，更要知其所以然”的學(xué)習(xí)習(xí)慣，也要培養(yǎng)“知其錯，更要知其所以錯”的學(xué)習(xí)糾錯習(xí)慣.

2.激發(fā)興趣：體驗物理親身參與樂趣

學(xué)生親身參與的學(xué)習(xí)過程總是令人愉快、令人難忘的，尤其是物理主動探究式、體驗式學(xué)習(xí).我們設(shè)計與優(yōu)化的物理課堂參與式學(xué)習(xí)模式，能讓學(xué)生更加喜愛物理、更加有直觀的體驗，在親身體驗中提升物理學(xué)習(xí)的樂趣與學(xué)習(xí)能力.

3.知行合一：提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)

物理不僅是有趣的，也是有用的.我們優(yōu)化高中物理教學(xué)模式，讓學(xué)生在能動的體驗中參與學(xué)習(xí)，并將所學(xué)的物理知識、思維能力應(yīng)用于解決生活、生產(chǎn)、科研的實際過程中，從而不斷提升學(xué)生的綜合素養(yǎng).

二、基于“診斷·優(yōu)化”學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)型之探索

教學(xué)改革究竟意欲何為？我們必須回到教學(xué)的原點進行思考.教學(xué)的本原、本意究竟是什么？教學(xué)必須從學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變進行改革，才是抓住教改的本原.

1.三診斷——把脈物理學(xué)科結(jié)構(gòu)、優(yōu)化物理學(xué)習(xí)方式

只有那些有利于促進學(xué)生從物理學(xué)科知識向物理學(xué)科核心素養(yǎng)轉(zhuǎn)化的知識，才是有價值的知識，而促進這種轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵，便是物理內(nèi)容的結(jié)構(gòu)化.

（1）理解物理原理，診斷知識結(jié)構(gòu)中的缺陷

布魯納指出：“不論我們選教什么學(xué)科，務(wù)必使學(xué)生理解該學(xué)科的基本結(jié)構(gòu)”.所以物理知識及結(jié)構(gòu)是培養(yǎng)物理學(xué)科的基本核心素養(yǎng).學(xué)科知識應(yīng)是一個自我再生力強的開放系統(tǒng)，以充分發(fā)揮學(xué)科知識結(jié)構(gòu)的功能.物理原理反映了物理概念之間的聯(lián)系，它其實可視為“壓縮了的知識鏈”.我們引導(dǎo)學(xué)生提升認知結(jié)構(gòu)，需要幫助他們深刻理解物理原理.

典例 歐姆表內(nèi)的電池使用時間太長，雖然完成調(diào)零，但測量值將：

A.略偏大 B.略偏小 C.不變 D.無法判斷

疑問點：歐姆表完成調(diào)零，是不是應(yīng)包括機械調(diào)零與電阻調(diào)零？

引思探源：① 初步分析：根據(jù)可得，完成調(diào)零后，總電阻應(yīng)與新電池一樣，所以測量值應(yīng)不變，選項C正確.果真如此嗎？

②深入分析：再次審題——電池使用時間太長，電阻r應(yīng)增大，而電動勢E應(yīng)稍減小.

③溯本追源：電動勢E稍減小，電流I減小，R的測量值的大小實質(zhì)上是由電流值的大小來體現(xiàn)的.

④本質(zhì)展現(xiàn)：電流I變小，對應(yīng)的阻值將偏大.

（2）暴露思維障礙，診斷思維結(jié)構(gòu)中的缺陷

在物理習(xí)題教學(xué)過程中，我們要讓學(xué)生去經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，感受科學(xué)的啟迪，這樣有助于引導(dǎo)學(xué)生去暴露思維上的問題，突破思維上的障礙，發(fā)現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)中的缺陷.

①從知識角度看，有的同學(xué)著眼于自己上課聽懂了，可一碰到實際問題就會發(fā)現(xiàn)，知識并沒有真正理解，有一種有勁使不上的感覺.究其原因，還在于他們并沒有真正的理解和掌握，挖掘不出題中所給的信息，不會把信息進行有效的整合，其實是沒有形成良好的物理知識結(jié)構(gòu).

②從能力方面看，運用所學(xué)知識去解決問題，有個獨立思考的過程.問題能否順利解決，很大程度上取決于思維的靈活性與流暢性及知識的遷移能力.有的同學(xué)不善于遵守分析問題的思路與步驟，解決物理問題總是憑著自己“想當(dāng)然”，結(jié)果往往是錯的.這就需要我們有較強的遷移能力.

③從思維要求看，做題并不是輕而易舉的事，肯定或多或少地碰到思維障礙或困難.不少問題都來自于學(xué)生平時熟悉的內(nèi)容，因而也使許多人形成了思維定勢，使得他們不善于從幾個不同的角度去揣摩與分析本題的特點，從而認識問題的本質(zhì)特征，不斷去尋求解決問題的方法.

（3）識別物理模型，診斷認知結(jié)構(gòu)中的缺陷

在物理教學(xué)過程中，經(jīng)常有學(xué)生反映自己“聽聽都懂、看看就會、一做就錯”.這是什么原因呢？其實“聽聽都懂、看看就會”反映學(xué)生在學(xué)習(xí)單個知識點或局部知識時就可做到，并不需要完備的認知結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，而“一做就錯”恰恰反映了學(xué)生的認知結(jié)構(gòu)還不完備.

典例 一位質(zhì)量為m的運動員從下蹲狀態(tài)向上起跳，經(jīng)Δt時間，身體伸直并剛好離開地面，速度為v.在此過程中（ ?）.

A.地面對他的沖量為mv+mgΔt，地面對他做的功為mv2

B.地面對他的沖量為mv+mgΔt，地面對他做的功為零

C.地面對他的沖量為mv，地面對他做的功為mv2

D.地面對他的沖量為mv-mgΔt，地面對他做的功為零

思維障礙點：能不能把人看成一個質(zhì)點？

思維疑惑點：地面對人的摩擦力始終如果不對人做功，人怎么能加速運動呢？

以上造成這些物理知識結(jié)構(gòu)、認知結(jié)構(gòu)與思維結(jié)構(gòu)上的缺陷的原因，究其根源，在于學(xué)習(xí)方式上未能真正體現(xiàn)學(xué)生“學(xué)為中心”的精神.學(xué)是教學(xué)的出發(fā)點、落腳點與著力點，教學(xué)的中心不在于教，而在于學(xué).那么，怎樣在高中物理教學(xué)過程中，真正實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)方式的有效轉(zhuǎn)型呢？

2.五優(yōu)化——高中物理學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)型的實踐

（1）優(yōu)化認知結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)從知識本體到方法本質(zhì)的轉(zhuǎn)型

學(xué)生學(xué)習(xí)過程是一個“再發(fā)現(xiàn)”或“重新發(fā)現(xiàn)”的過程.通過“再發(fā)現(xiàn)”與“再創(chuàng)新”，可以有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，深切體會從特殊到一般、從具體到抽象的認知規(guī)律，從而提升思維能力.

（2）優(yōu)化課堂生態(tài)，實現(xiàn)從知識重現(xiàn)到知識重演的轉(zhuǎn)型

從知識重現(xiàn)式的教學(xué)方式向知識重演式的學(xué)習(xí)方式轉(zhuǎn)型，就是要重視知識的形成與發(fā)展過程，讓學(xué)生在重演知識發(fā)生與發(fā)展的過程中增加自身體驗、增強實踐效果，從而讓學(xué)生感受到思維的啟迪，領(lǐng)悟思想方法，陶冶科學(xué)精神.

（3）優(yōu)化認知結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)從掌握知識到發(fā)展思維的轉(zhuǎn)型

通過組織學(xué)生自主經(jīng)歷有價值的學(xué)習(xí)探究活動，例如實驗設(shè)計、實驗操作與分析、數(shù)據(jù)處理與概括、總結(jié)與交流等，將物理知識發(fā)生和發(fā)展的內(nèi)在邏輯過程，轉(zhuǎn)化為學(xué)生自主的思維體驗過程.在掌握物理知識的同時，更多地獲得學(xué)習(xí)體驗，從而有效地建構(gòu)學(xué)生的知識結(jié)構(gòu).

（4）優(yōu)化學(xué)習(xí)品質(zhì)，實現(xiàn)從被動學(xué)習(xí)到能動學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)型

如果說學(xué)科知識是學(xué)科核心素養(yǎng)形成的主要載體，那么學(xué)科活動便是學(xué)科核心素養(yǎng)形成的主要路徑.能力只有在需要能力的活動中才能得到培養(yǎng)，素養(yǎng)只有在需要素養(yǎng)的活動中才能得到有效形成.能動學(xué)習(xí)者在學(xué)習(xí)過程中，容易獲得實踐成功的喜悅，得到不斷的成功感，并期望獲得更大的成功，這種良性循環(huán)的學(xué)習(xí)方式，有助于提升他們的學(xué)習(xí)品質(zhì).從被動學(xué)習(xí)向能動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)型，就是學(xué)習(xí)方式與教學(xué)范式的轉(zhuǎn)型.

（5）優(yōu)化知識結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)從物理教學(xué)到物理教育的轉(zhuǎn)型

在設(shè)計和開展物理教學(xué)時.必須要把育人功能至始至終貫穿在教學(xué)探究活動之中，使高中物理教學(xué)過程成為學(xué)生核心素養(yǎng)的形成過程.

經(jīng)過深入探索了優(yōu)教優(yōu)學(xué)的轉(zhuǎn)型路徑，有效提升了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，學(xué)生由被動學(xué)習(xí)向能動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)型，提高了學(xué)習(xí)的有序性，同時實現(xiàn)了教學(xué)相長，有力推動物理教師專業(yè)化成長.

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[責(zé)任編輯：李 璟]