陳克利
(江蘇省海門市第一中學(xué) 226100)
愛因斯坦在回憶自己的成長經(jīng)歷時說過:“學(xué)習(xí)必須要勤于思考,我之所以成為一個科學(xué)家,就是因為思考、思考,再思考.”靈活思維是物理研究的第一特征,但是現(xiàn)實情況中,不少學(xué)生思維過于機械,這些情況值得我們研究和重視.
翻開任何一本物理參考資料的答案部分,我們可以發(fā)現(xiàn),對于一些計算性質(zhì)的問題,公式或方程必然會成為解題答案的主干.這是很正常的現(xiàn)象,因為這對應(yīng)著采用數(shù)學(xué)語言刻畫物理模型,用數(shù)學(xué)知識來解決物理問題的常規(guī)思路.但是這卻給學(xué)生帶來了一些誤導(dǎo),即只要代入合適的公式,問題就能輕松搞定.
出現(xiàn)上述思維傾向也可能是教師錯誤的引導(dǎo),很多時候,由于教學(xué)進度的問題,教師在部分習(xí)題的講解時,稍稍點清題意就開門見山地問學(xué)生:該選用哪個方程呢?等不及學(xué)生的回答,教師就自顧自地將相關(guān)方程列在黑板上.因為習(xí)題的選擇往往是匹配章節(jié)設(shè)計來的,因此學(xué)生的選擇面其實很窄,學(xué)習(xí)“圓周運動”時所遇到的問題大多是要用向心力的相關(guān)公式,學(xué)“萬有引力定律”時自然要用萬有引力定律的公式,心理暗示由此形成,只要選對公式,問題就能輕松解決.
經(jīng)常發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象,學(xué)生在做作業(yè)時,都會將書本放在邊上,遇到不會的概念或公式就要去翻書,這顯然是不對的,此類做法其實還是一種機械套用公式的問題處理思路.如果只是平時的課時作業(yè),學(xué)生這樣操作基本不會引起多大的問題,因為你只要在這一區(qū)域選擇公式即可,即便是一些綜合題,相關(guān)內(nèi)容都有很強的整合性,但是可選的公式并不多,因此學(xué)生的套用速度還是很快的.但是遇到一些較為靈活的問題,或是正式考試時,學(xué)生將面臨困境,一方面頭腦中沒有公式儲備,就無法進行選擇,二是即便臨時強記了一些公式,沒有深度掌握,又如何做到靈活選擇呢?要改變這一現(xiàn)狀,教師必須在平常的教學(xué)過程中,引導(dǎo)學(xué)生熟練掌握公式,并在練習(xí)中摒棄生搬硬套的做法,要用靈活思維來指導(dǎo)自己的問題分析.
在物理理論的建構(gòu)過程中,物理實驗和科學(xué)思維被認為是最主要的兩個支撐,這也在一定程度上肯定了思維的重要性,而領(lǐng)悟則是思維的發(fā)展指向.正如前文所講,很多問題的分析都需要用到物理公式,但在筆者看來,這不是對公式的使用,嚴格意義上講這是對規(guī)律的使用.公式只是對物理規(guī)律的數(shù)學(xué)化處理,我們采用公式來刻畫某個物理過程,其實也正是循著物理規(guī)律來解讀現(xiàn)有場景,并嘗試采用數(shù)學(xué)語言來刻畫相關(guān)物理量的關(guān)系.而在實際問題處理的過程中,你是采用公式來實現(xiàn)問題的解決,還是采用其他方式來解答,一切都取決于研究者思維的靈活程度,取決于他對知識和方法理解的靈活程度.
在實際教學(xué)中,教師都會強調(diào)讓學(xué)生能夠?qū)ξ锢硪?guī)律和公式做到活學(xué)活用,這種使用不是簡單地套用,而應(yīng)該是學(xué)生在記住相關(guān)內(nèi)容之后,在具體處理時可以從大腦中及時地將相關(guān)信息提取出來.這必然還會帶來這樣一個好處,那就是學(xué)生問題處理的速度,從記憶中提取公式的速度顯然要比臨時翻閱書本要有更高的效率,而且臨時翻閱書本本身還有一種試探和篩選的意思,這必然會影響問題分析的節(jié)奏.快節(jié)奏的思考還會對學(xué)生的問題探索進行產(chǎn)生一種正反饋的機制,在這種背景下學(xué)生的思維會更加靈活,他們也將形成更加扎實和有效的認識.
讓學(xué)生的思維不再機械,并且以更加靈動的思路來分析和研究問題的一條關(guān)鍵手段是合作學(xué)習(xí).面對一個相對陌生的問題,學(xué)生的思路是比較模糊的,這時教師可以讓學(xué)生按照自己的思維習(xí)慣以及已有認知展開自主思考,然后在合作探究中分享自己的思維成果,這不但能夠幫助學(xué)生形成較為全面的認識,還能幫助學(xué)生發(fā)展自己的思維.
在組織學(xué)生進行討論時,學(xué)生的自主思考是最基本的前提,唯有學(xué)生經(jīng)歷過充分思考的合作探究才是真正意義上的有效合作,否則合作探究將淪為一場鬧哄哄的議論,充斥學(xué)生一些不著邊際、完全碎片化的認識.這樣討論下去將毫無效率可言,因此一場有序而高效的討論應(yīng)該建立在學(xué)生有所思考的前提下,如此學(xué)生才能真正通過討論獲得啟發(fā),并且在相互啟發(fā)下完成自己的認識.
比如在探究加速度由哪些因素決定時,教師將這個問題交給學(xué)生來進行猜想,讓每一個學(xué)生都切實經(jīng)過思考,然后再安排學(xué)生圍繞自己的猜想展開探討,這時教師需要明確要求,讓學(xué)生在給出猜想的同時也要說明理由,如此則能避免學(xué)生根據(jù)主觀臆斷隨意亂講.在教師的鼓勵下,學(xué)生展開交流,他們有的指出:加速度和力有關(guān),因為牛頓第一定律指明,力是改變物體運動狀態(tài)的原因,自然也就是產(chǎn)生加速度的原因;還有學(xué)生更加明確地指出:力越大,則加速度越大,可以結(jié)合某些實例來說明,比如汽車動力越大,則加速越猛;更有學(xué)生直接說明:根據(jù)物理規(guī)律的簡潔性特點,加速度應(yīng)該正比于受力.上述有關(guān)討論都合情合理,是合作探究優(yōu)化學(xué)生探究思路的明證,這也為后續(xù)學(xué)生有關(guān)加速度和質(zhì)量的關(guān)系探討奠定了基礎(chǔ),做出了示范.由此可見,合作探究的確能夠起到優(yōu)化思路的作用.