俞道永
中學(xué)如何把零散的知識系統(tǒng)化,把學(xué)生所具備的科學(xué)知識和中學(xué)物理有機地結(jié)合起來?也就是我們應(yīng)該怎么樣做,才能從一開始學(xué)習(xí)物理就同時培養(yǎng)學(xué)生的物理思維?初二開始學(xué)習(xí)物理,應(yīng)該怎么樣做從一開始學(xué)習(xí)物理,就培養(yǎng)學(xué)生正確的物理思維?初中的物理和小學(xué)的科學(xué)課程有著密切的關(guān)系.小學(xué)科學(xué)教程所涉及的物理內(nèi)容是非常全面的,基本涵蓋了力、熱、聲、光、電、磁各部分,應(yīng)該說為初中的物理學(xué)習(xí)奠定了良好的認(rèn)知基礎(chǔ),在小學(xué)的過程中孩子們對于現(xiàn)象、物理原理、物理規(guī)律等已經(jīng)有了初步的認(rèn)識,所以說,初中生的物理學(xué)習(xí)是帶著好奇心與求知欲開始的.因此在初中的物理教學(xué)過程中,我們要非常小心地呵護這種好奇心,維持這種求知欲,畢竟興趣是最好的老師.科學(xué)知識都是通過感性的認(rèn)識向?qū)W生展示的,是在日常的生活中看得到或者接觸得到的感性素材,初中階段,課程內(nèi)容的深度增加了,概念更具體、邏輯更嚴(yán)密,小學(xué)與初中物理教學(xué)的銜接就顯得尤為重要.如何把這些零散的知識系統(tǒng)化,把學(xué)生所具備的科學(xué)知識和中學(xué)物理有機地結(jié)合起來?如何從一開始學(xué)習(xí)物理就同時培養(yǎng)學(xué)生的物理思維,這是物理教師關(guān)注的熱點話題.
思維是人腦加工信息得出科學(xué)結(jié)論的心智活動過程,一般說來,它包括若干個環(huán)節(jié),形成連貫的思維操作序列或程序.對于簡單的物理思維活動,其智力構(gòu)成僅對應(yīng)于一個思維元素;對于復(fù)雜的思維活動,其智力構(gòu)成需要用幾個思維元素的組合來表示.物理教學(xué)中思維訓(xùn)練的任務(wù),就是根據(jù)智力結(jié)構(gòu)模型,在學(xué)生的大腦中塑造思維元素集合,形成完整的物理信息處理系統(tǒng).在一定的領(lǐng)域內(nèi),思維活動中操作的程度是相對固定的,或者說遵循著某種格式,如同電腦解決問題時遵循軟件規(guī)定的運算程序一般.這種程序化的思維格式,即思維模式.思維模式是較具體的東西,它跟知識內(nèi)容緊密地聯(lián)系在一起,屬于最基本的物理思維能力.
1讓學(xué)生學(xué)會質(zhì)疑,激發(fā)學(xué)生思維動機
動機是人們“因需要而產(chǎn)生的一種心理反映”,它是人們行為活動的內(nèi)動力.因此,激發(fā)學(xué)生思維的動機,是培養(yǎng)其思維能力的關(guān)鍵因素.教師對學(xué)生思維動機的激發(fā)必須保證自身在教學(xué)中的主導(dǎo)作用,根據(jù)學(xué)生心理特點,教師有意識地挖掘教材中的知識因素,從學(xué)生自身生活需要出發(fā),使其明確知識的價值,從而產(chǎn)生思維的動機.
2重視問題設(shè)計,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力
著名科學(xué)家亞里斯多德曾經(jīng)指出:思維從問題和驚訝開始.課堂教學(xué)中的物理問題一方面來自教材,另一方面來源于學(xué)生,但大部分需要教師的再加工——“問題”的設(shè)計.課堂上教師提出問題的角度、層次和要求直接影響著學(xué)生思維能力的培養(yǎng)的程度.因此,物理教學(xué),必須根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平、教材內(nèi)容、課型要求等設(shè)計不同問題,從多方面培養(yǎng)學(xué)生的思維能力.
2.1設(shè)計比較型問題,培養(yǎng)學(xué)生的求同思維能力
人類認(rèn)識事物是從區(qū)分事物開始的,而要區(qū)分事物,首先要進行比較,有比較才能有鑒別.求同思維就是將已知的各種材料進行比較、歸納、總結(jié),得出規(guī)律性的知識,尋求問題的同一答案.從求同思維能力的形成過程及其規(guī)律來看,比較型問題對于培養(yǎng)學(xué)生的求同思維能力很有幫助.比如,速度表示運動的快慢、功率表示做功的快慢,兩者之間有什么內(nèi)在的聯(lián)系?這樣的題目進行類比可以使學(xué)生的思維得到訓(xùn)練.這是因為解比較型問題的過程正是要求學(xué)生從彼此相關(guān)的大量具體材料中抽象出規(guī)律性結(jié)論的過程,從各種材料中尋求共同特點的過程.因此,設(shè)計一些比較型的問題,能夠培養(yǎng)學(xué)生的求同思維能力.
2.2設(shè)計開放型問題,培養(yǎng)學(xué)生的求異思維能力
徐利治教授曾指出:“詳細(xì)說來,任何一位科學(xué)家的創(chuàng)造力,可用如下公式來估計:創(chuàng)造能力=知識量×求異思維能力”.由此可見,在培養(yǎng)學(xué)生求同思維能力的同時,不要忽視培養(yǎng)學(xué)生的求異思維能力.在物理教學(xué)過程中,教師應(yīng)鼓勵學(xué)生敢于設(shè)想,追求創(chuàng)新,并且注意引導(dǎo)學(xué)生變換思維角度,這樣既能激發(fā)學(xué)生的思考熱情,又能使他們思路開闊,處于一種主動探索的狀態(tài).比如一個鐵球的質(zhì)量是81 g,體積為15 m3,用什么樣的方法可以判斷出這個鐵球是實心還是空心的?這樣的題目就可以從鐵球的密度、實心的體積、實心的質(zhì)量等多個角度去判斷.教學(xué)過程中,教師除有計劃有目的地設(shè)計一些一題多解、一題多變、一題多用型問題進行全方位多層次探索外,還應(yīng)注意收集信息,積累資料,以便于設(shè)計一些開放型問題,通過尋求問題的結(jié)論或條件或某種規(guī)律,來開放學(xué)生的求異思維,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神.
2.3設(shè)計互逆型問題,培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力
在講解每一節(jié)內(nèi)容時,教師除了讓學(xué)生進行一定程度的正向思維訓(xùn)練外,還應(yīng)不失時機地設(shè)計逆向型問題,培養(yǎng)學(xué)生逆向思維能力,教會學(xué)生從一個問題的相反思路去思考,或者從一般思路的相反方向去探求解決問題的方法和途徑,使學(xué)生的正向思維和逆向思維相互促進,協(xié)調(diào)發(fā)展.比如很多學(xué)生總認(rèn)為拋出去的物體受到重力和拋力兩個力的作用,其原因除受“拋”字的干擾外,更主要的是不善于進行逆向分析或逆向論證,假如拋力存在,這個拋力的施力物體是誰呢?反過來想一想問題就迎刃而解了.
2.4設(shè)計迷惑型問題,培養(yǎng)學(xué)生的批判思維能力
學(xué)生應(yīng)疑而不惑,不滿足于成法,善于思考正反兩個方面的論據(jù),找出自己與他人的解題錯誤,尋找更合理、更正確的解答.教學(xué)中,運用辨異、分析、對比的方法,從而提高學(xué)生辨別是非的能力;鼓勵學(xué)生質(zhì)疑問難,發(fā)表自己的見解,用批判的態(tài)度去分析解題過程;引導(dǎo)學(xué)生嚴(yán)密地、全面地利用已知條件,在解題關(guān)鍵之處能學(xué)會調(diào)控思維,及時、迅速地進行自我反饋,減少盲目性.這些都有利于培養(yǎng)學(xué)生思維的批判性.比如一個氣球在做與水平方向成30°的方向上做勻速直線運動,由此分析它的受力情況.很多學(xué)生會認(rèn)為氣球此時受到的浮力方向與氣球上升的方向是相同的,從而得出錯誤結(jié)論.如果學(xué)生批判性思維發(fā)揮作用,結(jié)果則會完全不同.
為了使他們的“批判”思維趨于成熟、全面、正確,教師應(yīng)巧妙地適時設(shè)計一些迷惑型問題,迷惑學(xué)生“認(rèn)認(rèn)真真地出錯”,誘使學(xué)生“上當(dāng)受騙”,展開爭論.迷惑型問題是活躍學(xué)生思維的“催化劑”,其設(shè)計素材常常來源于教材中學(xué)生易疑、易漏、易錯的內(nèi)容,也可直接取自學(xué)生作業(yè)中出現(xiàn)的錯誤.
3優(yōu)化學(xué)生思維品質(zhì)
心理學(xué)家認(rèn)為,培養(yǎng)學(xué)生的物理思維品質(zhì)是發(fā)展物理能力的突破口.思維品質(zhì)包括思維的深刻性、敏捷性、靈活性、批判性和創(chuàng)造性,它們反映了思維的不同方面的特征,因此在教學(xué)過程中應(yīng)該有不同的培養(yǎng)手段.