摘 要 高中物理教學(xué)內(nèi)容認(rèn)知化處理策略為:幼稚化、興趣化和有序化。從教師可操作層面論述了六個(gè)幼稚化策略、三個(gè)興趣化策略和兩個(gè)有序化策略。
關(guān)鍵詞 高中物理教學(xué) 認(rèn)知化 策略
高中物理教學(xué)內(nèi)容認(rèn)知化處理就是在呈現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的邏輯層次時(shí)要符合學(xué)生的認(rèn)知心理規(guī)律,換言之,就是教學(xué)的節(jié)奏要適合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律。其核心是關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí),因此,也可稱邏輯層次學(xué)生化。認(rèn)知化處理主要有三大策略:幼稚化、興趣化和有序化。
一、幼稚化
蘇霍姆林斯基說過:“教師必須在某種程度上變成孩子”。所謂幼稚化,就是教師自覺將自己的知識基礎(chǔ)、能力水平還原到和學(xué)生同思考、共水平狀態(tài),思學(xué)生所思,想學(xué)生所想,疑學(xué)生所疑,惑學(xué)生所惑,這樣,才能助學(xué)生所需,解學(xué)生之疑,釋學(xué)生所惑。可以運(yùn)用以下幾個(gè)策略。
1.顯性化
顯性化是教師幼稚化的重要措施。在給學(xué)生提供多個(gè)思維加工信息時(shí),要充分注意到有不少學(xué)生并不能夠把所需的若干加工信息記在頭腦中。教師往往過高估計(jì)或者忽略了學(xué)生記的能力,而當(dāng)老師提供的顯性化信息詳略得當(dāng),學(xué)生能夠記得下來,就會保持學(xué)習(xí)興趣,從而提高學(xué)習(xí)的效率。是否詳略得當(dāng),要以是否滿足大多數(shù)學(xué)生的認(rèn)知需求,略而不使差生迷茫,詳而不使優(yōu)生厭煩。
2.慢化教學(xué)節(jié)奏
當(dāng)前,我國普通高中教學(xué)節(jié)奏過快是普遍現(xiàn)象,教學(xué)亟需重視慢的藝術(shù)。教學(xué)節(jié)奏的快慢要恰當(dāng),符合學(xué)生的思維速度。要注意安排傾聽學(xué)生心聲的環(huán)節(jié),捕捉有意義的生成資源。這些都需要恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間。教學(xué)中要把“讓問題飛一會兒”和傾聽學(xué)生心聲的時(shí)空補(bǔ)足,是當(dāng)前放慢教學(xué)節(jié)奏,豐富教學(xué)內(nèi)容邏輯層次的重要舉措。
3.關(guān)注細(xì)節(jié)
學(xué)生學(xué)習(xí)過程中常常會遇到這樣那樣的攔路虎、絆腳石,一葉障目不見泰山,形成思維障礙。這些思維障礙往往就隱藏在教學(xué)的細(xì)節(jié)之處,常常被忽視。所以,有效教學(xué)需要關(guān)注細(xì)節(jié),發(fā)現(xiàn)學(xué)生的思維障礙。要注意安排傾聽學(xué)生心聲的環(huán)節(jié),捕捉藏在教學(xué)細(xì)節(jié)中的干擾學(xué)生的攔路虎、絆腳石,留有排除思維障礙的余地。
4.多問為什么
學(xué)生思維主要表現(xiàn)是凡事喜歡問個(gè)為什么?教師要稚化思維,表現(xiàn)在處理教學(xué)內(nèi)容時(shí),要多問為什么,把教材內(nèi)容中缺乏因果過渡的部分補(bǔ)足豐滿,以滿足學(xué)生的求知欲。例如,重力勢能這節(jié)中,教材內(nèi)容中缺乏為什么重力勢能與重力的功密切相關(guān)的教學(xué)層次,鄭青岳老師發(fā)表的關(guān)于重力勢能的教學(xué)設(shè)計(jì)中,創(chuàng)造性地補(bǔ)充這一認(rèn)知邏輯層次,設(shè)置問題情境:一個(gè)物體在平行粗糙接觸面拉力作用下,經(jīng)歷先下坡、水平面和上坡的過程[1],通過分析提取各力做功情況和重力勢能變化等認(rèn)知加工信息,并列表記錄。通過這些顯性呈現(xiàn)的認(rèn)知加工信息使學(xué)生得出重力勢能變化與重力做功密切相關(guān)。
當(dāng)然,要注意甄別學(xué)生問“為什么”的教學(xué)價(jià)值。學(xué)生常見的“為什么”有三類:其一,對當(dāng)前的教學(xué)內(nèi)容具有價(jià)值;其二,超出能力范圍或與教學(xué)目標(biāo)不相關(guān);其三,“忘前疑后”,有的“為什么”純屬學(xué)生不記得或忘卻了上位信息,造成對下位結(jié)論的不解而發(fā)出的聲音。所以要注意依據(jù)教學(xué)目標(biāo)控制學(xué)生的“為什么”發(fā)展方向,把與教學(xué)目標(biāo)密切相關(guān)的“為什么”深挖細(xì)究,滿足學(xué)生的求知欲,提升學(xué)習(xí)興趣。對“忘前疑后”的“為什么”要及時(shí)補(bǔ)缺。對超出能力范圍或與教學(xué)目標(biāo)不相關(guān)的“為什么”要及時(shí)打住,不要糾纏。
5.循序漸進(jìn)
這是一條基本教學(xué)原則。教學(xué)內(nèi)容的邏輯層次要由淺入深、由表及里、由簡到繁、由易到難、從具體形象到抽象、積少成多,高難的知識臺階化。要考慮學(xué)生思維可達(dá)到的能力和心理可接受程度,教學(xué)要在學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)實(shí)施。
6.設(shè)置復(fù)習(xí)鞏固環(huán)節(jié)
遺忘是不可避免的,溫故知新,鞏固性原則是教學(xué)的基本原則之一。當(dāng)老師在講新知時(shí)要對學(xué)生頭腦中的舊知有切實(shí)的估計(jì),按照遺忘規(guī)律,把控學(xué)生的遺忘程度,設(shè)置恰當(dāng)?shù)膹?fù)習(xí)環(huán)節(jié)是非常必要的。在做出新的結(jié)論時(shí)也要考慮運(yùn)用必要措施使學(xué)生記住必要的加工信息從而順利理解結(jié)論。
二、興趣化
愛因斯坦說過“興趣是最好的老師”。教師要努力提升設(shè)計(jì)調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的能力,運(yùn)用好“興趣”這個(gè)最好的老師。
1.知識問題化,問題情境化
教師設(shè)計(jì)時(shí)要按照知識→問題→情境,學(xué)生學(xué)習(xí)過程按照情境→問題→知識[2]。創(chuàng)設(shè)情境的方法主要有:(1)做實(shí)驗(yàn);(2)講故事;(3)播放視頻、動畫,展示圖畫和教具;(4)運(yùn)用風(fēng)趣幽默語言;(5)畫粉筆圖畫。要把知識巧妙地融于鮮活的情境之中,用情境吸引學(xué)生,用問題點(diǎn)化學(xué)生。要善于利用新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、問題激發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突,形成學(xué)習(xí)興趣和動機(jī)。例如,在講解觀察者從正上方觀察水中物體變淺問題,運(yùn)用畫粉筆圖畫和風(fēng)趣幽默語言創(chuàng)設(shè)情境:先畫一點(diǎn)一線,表示物點(diǎn)(發(fā)光點(diǎn))和水面;問:“你在正上方為什么能夠看到這點(diǎn)?”這點(diǎn)發(fā)出的光有一束進(jìn)入人眼睛;再問:“確定物點(diǎn)或像點(diǎn)用幾條光線?”選兩條即可;先作出最簡單的一條,垂直水面的光,折射后不變方向,再畫一條斜射向水面的光線及折射后的光線,這兩條光折射后進(jìn)入眼睛,畫出大眼睛,問:“請同學(xué)們瞪大眼睛,看看老師畫的是哪位同學(xué)美麗的大眼睛?”學(xué)生都開懷大笑,誰能有這么大的眼睛啊,老師你太夸張了吧!至此,學(xué)生就容易理解這兩條光線的夾角是極小的。
2.知識問題化,問題活動化
活動主要包括合作探究、分組討論和師生對話。要運(yùn)用問題化手段克服教學(xué)活動的外化,避免課堂有溫度,無深度。通過互動、交流、合作、討論、評價(jià)等方式,解決問題,獲取知識。運(yùn)用問題化把活動調(diào)動起來,興趣指向知識。
3.情感激發(fā)
前蘇聯(lián)教育家贊科夫說過“教學(xué)法一旦觸及到學(xué)生情緒和意志領(lǐng)域,觸及到學(xué)生的精神需要,這種教學(xué)法就能發(fā)揮高度有效的作用”[3]。教學(xué)中,適當(dāng)安排學(xué)生閱讀課本中的物理學(xué)史內(nèi)容或教師介紹一些物理學(xué)家感人的事跡來激發(fā)學(xué)生對物理的情感。課堂教學(xué)中努力營造和諧的教學(xué)氛圍。比如,提出問題后,安排一點(diǎn)時(shí)間,用期待的目光掃視全體學(xué)生;安排讓每一位學(xué)生有發(fā)言或討論的機(jī)會,需整體規(guī)劃,有計(jì)劃地落實(shí)于每一節(jié)課堂中;留有認(rèn)真傾聽學(xué)生所言和評價(jià)的時(shí)間等等。讓學(xué)生感到老師的真情關(guān)注,親其師信其道。
三、有序化
知識之間有內(nèi)在邏輯聯(lián)系,知識的形成過程、學(xué)生的認(rèn)知也有規(guī)律。有序化就是整合這些邏輯和規(guī)律而使教學(xué)流程具有合情合理的連貫性和邏輯性。一般可以按照循序漸進(jìn)的原則重演知識的發(fā)生過程,以有關(guān)學(xué)習(xí)理論為指導(dǎo)進(jìn)行整體規(guī)劃,依據(jù)幼稚化、興趣化方法進(jìn)行細(xì)節(jié)夯實(shí)。下面談兩個(gè)策略。
1.按照重演知識的發(fā)生過程整體規(guī)劃教學(xué)邏輯層次
教學(xué)重演律告訴我們:學(xué)生的學(xué)習(xí)過程就是對人類文化發(fā)展過程的一種認(rèn)知意義上的重演;學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的心理順序差不多就是前人探索科學(xué)的歷史順序。著名教育家玻利亞也曾提出:“在教一個(gè)科學(xué)的分支(或一個(gè)理論、一個(gè)概念)時(shí),我們應(yīng)讓孩子重蹈人類思想發(fā)展中那些最關(guān)鍵的步子”[2]。新課標(biāo)人教版物理教材中,增設(shè)了不少有關(guān)科學(xué)思想方法的物理學(xué)史內(nèi)容和探究性實(shí)驗(yàn)或活動的內(nèi)容,是新課程強(qiáng)調(diào)重視過程方法和情感態(tài)度價(jià)值觀,倡導(dǎo)和凸顯探究學(xué)習(xí)的體現(xiàn)。
教學(xué)中,要精心研究有關(guān)科學(xué)方法的物理學(xué)史內(nèi)容的教學(xué)邏輯層次,運(yùn)用問題化手段,讓學(xué)生重蹈人類思想發(fā)展中那些最關(guān)鍵的步子。比如,新課標(biāo)人教版必修(1)“牛頓第一定律”中,關(guān)于伽利略對運(yùn)動原因的教學(xué)內(nèi)容中已有豐富的邏輯層次[4]。教學(xué)中應(yīng)當(dāng)體現(xiàn)出來,使學(xué)生對伽利略科學(xué)思想方法有清晰的感受。
探究學(xué)習(xí)不僅要模擬科學(xué)探究之“形”,更要滲透科學(xué)探究之“神”。要精心設(shè)計(jì)邏輯化教學(xué)層次,以問題化為手段,避免探究的形式化和機(jī)械化。另外,在教材的其他內(nèi)容中也可以有機(jī)滲透科學(xué)探究的若干環(huán)節(jié)或要素。比如,在彈力教學(xué)中,先通過觀察和體驗(yàn)三個(gè)明顯形變的彈力相互作用的實(shí)例,歸納出彈力產(chǎn)生條件。接著,呈現(xiàn)微小形變的實(shí)例,因?yàn)橹苯涌床灰娦巫?,生成問題“形變是否是必要條件?”假設(shè)此條件仍適用新實(shí)例。設(shè)計(jì)放大實(shí)驗(yàn)進(jìn)行求證。
2.依據(jù)相關(guān)的學(xué)習(xí)理論整體規(guī)劃教學(xué)邏輯層次
陳剛老師分析了奧蘇貝爾、布盧姆和加涅等人的學(xué)習(xí)理論,用學(xué)習(xí)理論來闡述學(xué)生學(xué)習(xí)的規(guī)律,從而提出了建立在“學(xué)生怎么學(xué)”的基礎(chǔ)上的概念和規(guī)律的教學(xué)模式。他認(rèn)為,依據(jù)信息加工機(jī)制,有效的教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)滿足:(1)容量限制要求。教學(xué)中提供給學(xué)生獲得結(jié)論所需的信息,應(yīng)保持在適度范圍,減少干擾信息;(2)序列加工要求。教學(xué)中提供信息的方式應(yīng)滿足呈現(xiàn)一次加工所需的信息,獲得一個(gè)新的結(jié)論;(3)信息加工方式要求。教學(xué)中信息呈現(xiàn)應(yīng)符合特定結(jié)論獲得的加工方式。要實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo),教師應(yīng)分析教學(xué)結(jié)論的內(nèi)容及數(shù)量,并通過追蹤每一教學(xué)結(jié)論獲得的信息流程,確定新結(jié)論建立的必要信息及加工方式,由此對教學(xué)活動作出合理安排。學(xué)生要真正理解物理概念和規(guī)律的意義,必須形成概念和規(guī)律間的本質(zhì)或者因果聯(lián)系,也就是物理概念和規(guī)律獲得的邏輯方法,即信息加工方式,主要有兩種:歸納和演繹。歸納推理中有穆勒五法,演繹推理最基本的形式是三段論,是日常生活和教學(xué)中最常運(yùn)用的[5]。
據(jù)此,筆者對新課標(biāo)人教版中“動能和動能定理”教學(xué)邏輯層次分析如下。學(xué)生有意義習(xí)得動能及動能定理,運(yùn)用演繹推理的信息加工機(jī)制,需要顯性化呈現(xiàn)以下邏輯層次:功是能量變化的量度,據(jù)此關(guān)系定量研究能量;動能和質(zhì)量、速度有關(guān);根據(jù)已有知識,功的定義、牛頓第二定律和速位公式得到關(guān)系“合力功等于一個(gè)新的組合量的變化”,這個(gè)“組合量”等于質(zhì)量和速度二次方乘積的一半。學(xué)生根據(jù)以上邏輯層次,演繹推理得到動能公式和動能定理。圍繞這一大的邏輯層次,運(yùn)用幼稚化和興趣化方法有效夯實(shí)這三個(gè)邏輯層次中的加工信息。比如,開始播放海嘯和水輪機(jī)發(fā)電視頻,讓學(xué)生體會動能的危害和應(yīng)用,激發(fā)研究動能的學(xué)習(xí)動機(jī),并進(jìn)一步復(fù)習(xí)鞏固動能和質(zhì)量、速度有關(guān)的定性認(rèn)識;復(fù)習(xí)鞏固定量研究能量的方法是根據(jù)功是能量變化的量度;提供情景、問題引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)功的定義、牛頓第二定律和速位公式得到新的關(guān)系;教師顯性化三個(gè)層次的加工信息,并要求學(xué)生通過思考、討論從新的關(guān)系中推測動能公式和總結(jié)規(guī)律。
物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),崇尚理性、重視邏輯推理的科學(xué)。實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)主要指兩個(gè)方面:其一,實(shí)驗(yàn)是獲得概念和規(guī)律的重要源泉;其二,實(shí)驗(yàn)是檢驗(yàn)概念和規(guī)律的唯一標(biāo)準(zhǔn)。概念和規(guī)律終究通過理性思維、邏輯推理而形成,所以學(xué)生理解概念和規(guī)律,必須通過邏輯加工方式獲得,才是有意義習(xí)得,通過這種方式的學(xué)習(xí)也使學(xué)生的邏輯思維能力不斷提高,從而提高學(xué)生的理解能力。學(xué)生缺乏邏輯推理能力或者由于遺忘不能獲得滿足一次加工所需的信息,就無法獲得新的結(jié)論,表現(xiàn)出疑惑不解,只能機(jī)械記憶。不論由于自身原因還是教師原因,一個(gè)記性差的學(xué)生,他獲得的邏輯加工的體驗(yàn)是極少的,因而他的邏輯思維能力遠(yuǎn)不能達(dá)到理解物理概念和規(guī)律的水平,導(dǎo)致對物理望而生畏。這種狀態(tài)的學(xué)生,雖然對新奇的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象興致勃勃,但一旦觸及概念和規(guī)律時(shí)就索然無味。興趣化和幼稚化的方法主要是為使學(xué)生有效獲取并記住滿足一次加工所需的信息,只有促使學(xué)生經(jīng)歷了有序化邏輯思維加工過程,才能真正促成知識向?qū)W生有效轉(zhuǎn)化。
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