田金明(山東省淄博第四中學(xué) 255100)
在學(xué)習(xí)高中物理時,評價學(xué)生科學(xué)思維能力所參照的標(biāo)準(zhǔn)主要包括五項內(nèi)容:第一,對物理現(xiàn)象的淺顯分析,并構(gòu)建簡單的物理模型;第二,善于運用分析及推理方法解決一系列物理問題;第三,能夠多角度、全方位地考慮物理問題,并可以恰當(dāng)?shù)厥褂米C據(jù)表述自己獨立的觀點;第四,具有優(yōu)秀的物理模型構(gòu)建能力,能運用不同的方法解決相關(guān)的物理問題;第五,針對物理概念、物理現(xiàn)象能夠產(chǎn)生新穎獨特的觀點,并熟練運用分析推理思維驗證結(jié)論的正確性。在對學(xué)生的科學(xué)思維能力評價時,如果評價結(jié)論與其中一個標(biāo)準(zhǔn)相吻合,則可以快速判定學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識時已經(jīng)達(dá)到了哪一層級,因此,評價科學(xué)思維能力實際上也是檢驗學(xué)生學(xué)習(xí)效果的一條有效路徑。
在高中物理教學(xué)課堂上,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力,首先需要學(xué)生具備一種“勤學(xué)好問”的質(zhì)疑精神,因此,善于質(zhì)疑是衡量和評價科學(xué)思維能力的一項重要指標(biāo)。教師過去常常利用創(chuàng)設(shè)問題情境的方法,引發(fā)學(xué)生的思想共鳴與情感共鳴,使學(xué)生能夠快速進入深度思考狀態(tài),在這種持續(xù)性思考狀態(tài)的促動下,學(xué)生的腦海中也將產(chǎn)生更多的疑問。我國偉大的教育家陶行知先生把注重啟發(fā)作為新教育的辦法之一,孔子說,“不憤不啟、不悱不發(fā)”,而陶行知先生則進一步說,“使他不得不憤,不得不發(fā)。教學(xué)生的法子,先要使他們產(chǎn)生疑問,所以教師應(yīng)積極設(shè)法啟發(fā)學(xué)生,讓他們產(chǎn)生疑問,對事物產(chǎn)生興趣,進一步找到解決問題的方法,問題解決以后更能激發(fā)他們學(xué)習(xí)的興趣”。從這席話中可以看出,在實踐教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)設(shè)法找到一個能夠激發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑意識媒介,而“提問式”教學(xué)恰恰扮演這一媒介的角色,只有在教師的啟發(fā)和引導(dǎo)下,學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力才能得到進一步提升。在這種情況下,教師可以結(jié)合學(xué)生的質(zhì)疑態(tài)度與質(zhì)疑的問題點對科學(xué)思維能力進行客觀評價。
以《牛頓第二定律》即“加速度定律”為例,在講授本節(jié)課內(nèi)容時,為了激發(fā)學(xué)生的質(zhì)疑意識,讓學(xué)生能夠自主探究“牛頓第二定律”的概念內(nèi)涵,首先可以提出一個與本節(jié)課內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的課堂互動問題,教師:“假如合外力垂直于速度方向,那么,速度的大小會發(fā)生轉(zhuǎn)變嗎?”當(dāng)這一問題提出以后,教師應(yīng)當(dāng)給學(xué)生預(yù)留足夠的思考與分析時間,然后選擇學(xué)生代表作答。由于該問題與牛頓第二定律的概念息息相關(guān),因此,多數(shù)學(xué)生能夠快速確定最終的答案,即當(dāng)力與速度共線時,力會轉(zhuǎn)變速度的大??;當(dāng)力與速度方向垂直時,力只會轉(zhuǎn)變速度方向。根據(jù)這一問題,學(xué)生可以對牛頓第二定律深入探討和研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn),物體的運動方式包括直線運動與曲線運動,如果根據(jù)牛頓第二定律,物體在只做曲線運動時,應(yīng)當(dāng)滿足什么條件?在教師提出問題的啟發(fā)下,學(xué)生能夠?qū)栴}進一步拓展,在教師的啟發(fā)與引導(dǎo)下,這一問題也將迎刃而解,即力與初速度成角度時,物體只能做曲線運動,即完全可以依據(jù)合外力與初速度的關(guān)系判定物體的運動方式。
利用這種方法開展教學(xué)活動,不僅可以夯實學(xué)生的理論基礎(chǔ),同時也可以衡量與判定學(xué)生的科學(xué)思維能力達(dá)到了哪一個高度。比如,學(xué)生的質(zhì)疑點往往只聚焦在一些基礎(chǔ)概念上面,那么則說明學(xué)生的分析、判斷、歸納、概括能力還有待提升。如果學(xué)生的質(zhì)疑點集中在解題攻略或者物理學(xué)概念的延伸方向,則說明學(xué)生此刻思路清晰、思維敏捷,并且不會被一些表象特征所誤導(dǎo),因此,這一類學(xué)生的科學(xué)思維能力已經(jīng)上升到一個全新的高度,而且物理學(xué)知識的學(xué)習(xí)過程也將變得更加輕松。可見,創(chuàng)設(shè)問題情境相當(dāng)于給學(xué)生提供了一個能力提升、潛質(zhì)激發(fā)的機會,如果學(xué)生能夠緊緊抓住這樣的機會,那么學(xué)生的物理成績也將不斷提升。
評價學(xué)生的科學(xué)思維能力,由低到高主要劃分為五個標(biāo)準(zhǔn),而對高中學(xué)生來說,由于物理學(xué)的理論基礎(chǔ)參差不齊,個人學(xué)習(xí)能力也存在明顯差異,因此,學(xué)生的科學(xué)思維能力也處在不同的標(biāo)準(zhǔn)線上,為了準(zhǔn)確評判學(xué)生的科學(xué)思維能力,在教學(xué)實踐中,教師可以利用一些帶有測試性質(zhì)的物理習(xí)題測試學(xué)生近期吸收和消化了多少物理知識。需要注意的是,在選擇測試題目時,應(yīng)當(dāng)遵循“層級式、遞進式”的原則,這樣才能準(zhǔn)確判定出哪些學(xué)生滿足科學(xué)思維能力評價的哪一個標(biāo)準(zhǔn)。
以《萬有引力定律》這一單元知識點為例,當(dāng)教師的授課內(nèi)容結(jié)束以后,可以給學(xué)生選擇一些不同難度等級的習(xí)題,然后根據(jù)解決問題的過程與表現(xiàn)對學(xué)生的科學(xué)思維能力進行評價。比如,教師可以選擇兩道歷年考試中常見的題型。第一個題目的內(nèi)容:“牛頓在發(fā)現(xiàn)萬有引力定律的過程中沒有被用的規(guī)律和結(jié)論是哪一個,這道題目一共有四個選項,分別為牛頓第二定律、牛頓第三定律、開普勒的研究成果、卡文迪許通過扭秤實驗得出的引力常數(shù)?!倍诙€題目的內(nèi)容是:“地球質(zhì)量大約是月球質(zhì)量的81倍,一個飛行器在地球與月球之間。當(dāng)?shù)厍驅(qū)λ囊驮虑驅(qū)λ囊Υ笮∠嗟葧r,該飛行器距地心的距離與距月心的距離之比是多少?”從兩道題的題面看,第一道屬于典型概念性問題,第二道則需要利用萬有引力公式推導(dǎo)和運算才能得到最后的結(jié)果。因此,學(xué)生在面對這兩道解題思路完全不同的題型時,可以根據(jù)自己的個人學(xué)習(xí)能力,對問題深度分析。雖然兩道問題的解題思路不同,卻可以從解題過程判定出哪些學(xué)生分析能力強,哪些學(xué)生理解和判斷能力還有待提高。
可見,評價學(xué)生的科學(xué)思維能力,通過不同的題型便可以準(zhǔn)確判斷出學(xué)生符合哪一個能力評判標(biāo)準(zhǔn)。如果學(xué)生在分析和理解概念型習(xí)題時,能夠結(jié)合物理學(xué)概念,快速給出正確答案,而在解決一些推理性問題時,卻出現(xiàn)望而卻步的情況,那么,這一學(xué)生群體只符合科學(xué)思維能力評價的第一等級標(biāo)準(zhǔn)。如果學(xué)生在解決推理性問題時信手拈來,并且可以根據(jù)自己的理解對解題步驟進行創(chuàng)新,那么,這一學(xué)生群體完全符合科學(xué)思維能力評價的第五等級標(biāo)準(zhǔn)。在這種情況下,處于第一等級標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)生群體應(yīng)當(dāng)進一步強化概念性題型的練習(xí),并在此基礎(chǔ)上,逐步增加訓(xùn)練難度,久而久之,學(xué)生的科學(xué)思維能力等級也將得到更多提升的機會。而處于第五等級標(biāo)準(zhǔn)的學(xué)生群體應(yīng)當(dāng)不斷接觸一些推理難度大、解題步驟煩瑣的題型,這樣一來,學(xué)生才能持續(xù)進步。
學(xué)生每天朝夕相處,彼此之間相互了解,尤其在個人學(xué)習(xí)能力方面,甚至比教師更為熟悉?;趯W(xué)生間這種默契關(guān)系的考慮,在物理教學(xué)課堂,教師可以采取小組相互點評的方式,對學(xué)生的個人學(xué)習(xí)表現(xiàn)、學(xué)習(xí)態(tài)度、學(xué)習(xí)能力、學(xué)習(xí)成果進行全方位點評,通過這種評價方式,一方面可以更加深入了解每一位學(xué)生符合哪一項科學(xué)思維能力評價標(biāo)準(zhǔn),當(dāng)教師掌握這些真實確切的信息后,可以“因材施教、對癥下藥”,針對性地開展教學(xué)活動,這對課堂教學(xué)效率的提升將起到關(guān)鍵性作用。另一方面,小組成員在相互點評時,既能一針見血地指出對方的缺點與問題,并且也能給出一些中肯的建設(shè)性意見與建議,學(xué)生可以虛心聽取一些好的建議,糾正自身存在的問題與不足,進而可以達(dá)到持續(xù)改進、持續(xù)進步的目的。
以《串聯(lián)電路與并聯(lián)電路》為例,本單元的重點學(xué)習(xí)內(nèi)容是熟練掌握串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的基本工作原理,并能夠準(zhǔn)確繪制出串聯(lián)與并聯(lián)電路圖,前者注重理論知識,而后者則更加注重實踐知識。為了準(zhǔn)確評價學(xué)生的科學(xué)思維能力,教師首先可以將學(xué)生劃分為4~6個合作小組,然后通過對理論與實踐知識的考核,讓各小組成員進行一對一評價。比如,第一小組中的學(xué)生甲與學(xué)生乙為評價雙方,通過考核,學(xué)生甲發(fā)現(xiàn)學(xué)生乙將串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的概念及基本工作原理背得滾瓜爛熟,但在實際操作過程中,卻無法正確連接出串聯(lián)電路與并聯(lián)電路。而學(xué)生乙卻發(fā)現(xiàn)學(xué)生甲的理論知識基礎(chǔ)較差,混淆了串聯(lián)電路與并聯(lián)電路的基本概念,并且對基本工作原理也了解得不夠。但是,在動手實踐環(huán)節(jié),學(xué)生甲能夠準(zhǔn)確地連接好串聯(lián)電路與并聯(lián)電路,同時也能夠快速繪制出電路圖。因此,通過這種相互點評的方式,學(xué)生之間能夠快速發(fā)現(xiàn)對方的問題,當(dāng)學(xué)生意識到自身的問題與不足時,可以在教師或者其他同學(xué)的幫助與指導(dǎo)下,快速予以糾正,學(xué)生的科學(xué)思維能力也在潛移默化中得到提升。
由此可以看出,小組相互點評的方法在評價學(xué)生的科學(xué)思維能力時將產(chǎn)生以下積極影響。第一,科學(xué)思維能力的培養(yǎng)并非一朝一夕之事,而是需要一個長期的循序漸進的過程才能逐步形成,而學(xué)生每天朝夕相處,學(xué)生的每一個舉動都深深印刻在對方腦海中,因此,可以借助相互點評的契機,將平時一些小問題、小毛病及時查找出來,這樣一來,便等同學(xué)生每天都在進步一點點,久而久之,科學(xué)思維能力也將顯著提升。第二,學(xué)生間的點評是不留任何情面的,對方身上有哪些缺點,同組的成員幾乎都會客觀地指正,當(dāng)被點評的學(xué)生發(fā)現(xiàn)對方指出的問題已經(jīng)嚴(yán)重影響了物理學(xué)習(xí)成績,那么該學(xué)生的危機感也會陡然上升,這樣可以激勵和鼓舞學(xué)生始終保持一顆上進心。第三,學(xué)生間相互點評,可以達(dá)到“共同進步”的目的,因為學(xué)習(xí)成績不理想的學(xué)生必有優(yōu)點,學(xué)習(xí)成績優(yōu)秀的學(xué)生必有缺點,如果學(xué)生之間能夠“取長補短”,相互借鑒和學(xué)習(xí)對方的長處,那么對物理科學(xué)思維能力的培養(yǎng)將起到關(guān)鍵作用。
針對高中物理學(xué)科,學(xué)生只有具備科學(xué)思維能力,在學(xué)習(xí)物理知識和解決物理問題時,才能產(chǎn)生更多新穎獨特的解題思路,才能不斷拓寬知識視野。因此,在實踐教學(xué)中,教師應(yīng)對學(xué)生的科學(xué)思維能力予以客觀評價,以準(zhǔn)確判定學(xué)生在比較分類、歸納演繹、分析綜合、抽象概括方面的能力水平,這對學(xué)好物理知識具有重要的現(xiàn)實意義。