高中物理課程由實(shí)驗(yàn)活動(dòng)和理論知識(shí)組成,知識(shí)點(diǎn)晦澀難懂,因此高中物理是高中階段難度系數(shù)較高的課程之一。在新高考改革背景下,高考對(duì)物理學(xué)科知識(shí)的考查形式發(fā)生了變化,教師對(duì)課堂教學(xué)工作也進(jìn)行了相應(yīng)調(diào)整。為了培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng),部分教師常在課堂中設(shè)置物理習(xí)題,通過(guò)習(xí)題教學(xué)和習(xí)題訓(xùn)練,培養(yǎng)學(xué)生的個(gè)人能力,但習(xí)題教學(xué)的整體質(zhì)量不高。
認(rèn)知沖突是指學(xué)生基于自身原有知識(shí)結(jié)構(gòu)對(duì)新知識(shí)產(chǎn)生的困惑和不解,即學(xué)生的原有知識(shí)結(jié)構(gòu)與新知識(shí)之間產(chǎn)生矛盾。認(rèn)知沖突可以促使學(xué)生在課堂中主動(dòng)學(xué)習(xí),激發(fā)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的好奇。教師要革新課堂教學(xué),善于制造和利用認(rèn)知沖突,使學(xué)生基于認(rèn)知沖突,主動(dòng)學(xué)習(xí)新知識(shí)。在高中物理習(xí)題教學(xué)中應(yīng)用認(rèn)知沖突教學(xué)策略,能夠提高高中物理習(xí)題教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生更快掌握解題技巧。因此,越來(lái)越多的教師開(kāi)始探究認(rèn)知沖突教學(xué)策略,并嘗試將這一教學(xué)策略運(yùn)用在具體教學(xué)實(shí)踐中。本文以認(rèn)知沖突教學(xué)策略為突破口,總結(jié)認(rèn)知沖突教學(xué)策略在高中物理習(xí)題教學(xué)中的應(yīng)用,以期提高高中物理習(xí)題教學(xué)的質(zhì)量。
一、認(rèn)知沖突在課堂教學(xué)中的價(jià)值
(一)喚醒學(xué)生的思維
在高中物理課堂教學(xué)中應(yīng)用認(rèn)知沖突教學(xué)策略,能夠讓學(xué)生的思維在課堂中高效運(yùn)轉(zhuǎn),保證學(xué)生思維能力的發(fā)展。
首先,個(gè)人認(rèn)知與學(xué)習(xí)內(nèi)容的沖突能夠讓學(xué)生思考“到底什么是正確的”“為什么會(huì)這樣”等問(wèn)題,并在思考中深入理解和掌握物理學(xué)科知識(shí)。學(xué)生在透徹理解物理學(xué)科知識(shí)的基礎(chǔ)上,能夠舉一反三,并將理論知識(shí)和實(shí)踐應(yīng)用一一對(duì)應(yīng),達(dá)到理想的學(xué)習(xí)狀態(tài)。
其次,個(gè)人認(rèn)知與學(xué)習(xí)內(nèi)容的沖突能夠喚醒學(xué)生運(yùn)用物理思維思考和解決現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題的意識(shí),讓學(xué)生在課堂中保持專注力的高度集中,積極主動(dòng)地與教師互動(dòng),獲得良好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。
最后,認(rèn)知沖突能夠激勵(lì)學(xué)生形成更多元化的思維,促使學(xué)生深入探究同一問(wèn)題的不同解決方式,并與其他同學(xué)分享自己的思維方式。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生有機(jī)會(huì)產(chǎn)生具有創(chuàng)新性的想法,發(fā)展創(chuàng)新能力。
(二)方便創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境
在高中物理課堂教學(xué)中應(yīng)用認(rèn)知沖突教學(xué)策略,能夠幫助教師創(chuàng)設(shè)高效的問(wèn)題教學(xué)情境,使物理課堂的教學(xué)結(jié)構(gòu)更加清晰。首先,學(xué)生的認(rèn)知沖突可以作為教師設(shè)計(jì)物理課堂教學(xué)提問(wèn)內(nèi)容的出發(fā)點(diǎn),鍛煉學(xué)生解決現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題的能力。其次,教師分析學(xué)生的認(rèn)知沖突,設(shè)計(jì)學(xué)生感興趣的問(wèn)題,可以吸引學(xué)生進(jìn)行自主探究,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力、探究能力和良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。最后,認(rèn)知沖突能夠讓學(xué)生主動(dòng)提出問(wèn)題,并自主探究和解決問(wèn)題,從而深化對(duì)相關(guān)知識(shí)的理解,提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)。
(三)激活學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力
在高中物理課堂教學(xué)中應(yīng)用認(rèn)知沖突教學(xué)策略,能夠激活學(xué)生的學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力,培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的興趣、能力和習(xí)慣。
認(rèn)知沖突教學(xué)可以讓學(xué)生對(duì)所學(xué)的新知識(shí)產(chǎn)生好奇,進(jìn)而開(kāi)展自主探究和深度學(xué)習(xí)。學(xué)生在自主完成學(xué)習(xí)任務(wù)和達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)后,會(huì)感到欣喜、激動(dòng),進(jìn)而將這種積極情緒轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力,主動(dòng)學(xué)習(xí)物理學(xué)科知識(shí)。
認(rèn)知沖突教學(xué)還可以讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中獲得成就感。特別是當(dāng)學(xué)生將物理知識(shí)應(yīng)用于解決現(xiàn)實(shí)生活問(wèn)題時(shí),他們會(huì)產(chǎn)生源源不斷的學(xué)習(xí)動(dòng)力。同時(shí),學(xué)生能夠從現(xiàn)實(shí)生活中發(fā)現(xiàn)更多物理現(xiàn)象,總結(jié)更多物理問(wèn)題,積累更多生活經(jīng)驗(yàn)。
(四)促進(jìn)學(xué)生可持續(xù)發(fā)展
在高中物理課堂教學(xué)中應(yīng)用認(rèn)知沖突教學(xué)策略,能夠促進(jìn)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。
首先,認(rèn)知沖突教學(xué)能夠不斷引出新的問(wèn)題,激活學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力,從而促進(jìn)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。在此基礎(chǔ)上,學(xué)生能夠進(jìn)入“發(fā)現(xiàn)問(wèn)題—探究和解決問(wèn)題—發(fā)現(xiàn)新問(wèn)題”的循環(huán)之中,逐步提高個(gè)人學(xué)習(xí)能力。
其次,認(rèn)知沖突教學(xué)遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律和成長(zhǎng)規(guī)律,課堂教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)比較科學(xué),各環(huán)節(jié)緊密聯(lián)系、循序漸進(jìn),能夠幫助學(xué)生增強(qiáng)學(xué)習(xí)物理學(xué)科知識(shí)的自信心,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,有助于促進(jìn)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。
最后,認(rèn)知沖突教學(xué)能夠讓學(xué)生意識(shí)到“學(xué)習(xí)和做事不能僅憑經(jīng)驗(yàn)”,這不僅對(duì)學(xué)生今后的學(xué)習(xí)有所啟發(fā),更對(duì)學(xué)生今后的生活和為人做事有所啟發(fā),有助于促進(jìn)學(xué)生的可持續(xù)發(fā)展。
二、高中物理習(xí)題教學(xué)中認(rèn)知沖突策略的具體應(yīng)用
(一)聯(lián)系生活現(xiàn)象
在高中物理習(xí)題教學(xué)中,教師可以靈活利用生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象,開(kāi)展認(rèn)知沖突教學(xué),基于學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),設(shè)計(jì)物理課堂習(xí)題,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。
例如,在講解人教版高中物理必修一第三章第4節(jié)“力的合成和分解”時(shí),教師可以設(shè)計(jì)與“使用晾衣繩晾曬衣服,繩子會(huì)彎曲”這一現(xiàn)象相關(guān)的習(xí)題,要求學(xué)生分解其中的力。有些學(xué)生僅憑自己的生活經(jīng)驗(yàn)會(huì)認(rèn)為“當(dāng)拉繩子的力量足夠大時(shí),晾衣繩可以變直”,進(jìn)而給出錯(cuò)誤的答案。事實(shí)與學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生沖突,這種沖突能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。接著,教師可以順勢(shì)引出分解力的方法和技巧,幫助學(xué)生高效掌握這類習(xí)題的解答技巧,并形成新的認(rèn)知。之后,教師可以讓學(xué)生自行思考生活經(jīng)驗(yàn)和物理知識(shí)沖突的情況,并在課堂范圍內(nèi)開(kāi)展討論活動(dòng),以學(xué)生之間的互動(dòng)和交流代替?zhèn)鹘y(tǒng)的課堂教學(xué),并由學(xué)生自行設(shè)計(jì)物理習(xí)題,發(fā)揮物理習(xí)題教學(xué)的價(jià)值和意義。
(二)結(jié)合實(shí)驗(yàn)活動(dòng)
在高中物理習(xí)題教學(xué)中,教師可以結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng),開(kāi)展認(rèn)知沖突教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。
教師可以設(shè)計(jì)一些比較簡(jiǎn)單的物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng),讓學(xué)生在物理實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行思考。例如,在講解人教版高中物理選擇性必修第二冊(cè)第二章第4節(jié)“互感和自感”時(shí),教師可以將實(shí)驗(yàn)作為物理習(xí)題教學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生以小組為單位手牽手,讓站在兩端的學(xué)生手握干電池兩端的導(dǎo)電線。接著,教師可以先將開(kāi)關(guān)閉合,此時(shí)學(xué)生無(wú)感。之后,教師可以斷開(kāi)開(kāi)關(guān),此時(shí)一些學(xué)生會(huì)直接從隊(duì)伍中松手,體會(huì)到些許觸電的感受。當(dāng)然,這種感受屬于正?,F(xiàn)象,也在安全范圍之內(nèi)。在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開(kāi)始前,學(xué)生可能會(huì)認(rèn)為小小的干電池是不會(huì)讓他們產(chǎn)生觸電感受的,然而實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的真實(shí)體驗(yàn)會(huì)與學(xué)生已有認(rèn)知產(chǎn)生沖突,讓他們對(duì)自感現(xiàn)象有更加深刻的了解。
教師還可以讓學(xué)生利用課外時(shí)間搜集比較有趣的物理實(shí)驗(yàn),自行嘗試開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn),在不斷產(chǎn)生認(rèn)知沖突、解決認(rèn)知沖突的過(guò)程中提高自身的實(shí)踐能力,增強(qiáng)物理學(xué)習(xí)效果。
此外,為了讓學(xué)生擁有更多參與物理實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì),使學(xué)生的課外生活更加精彩,教師可以鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛(ài)好加入不同的社團(tuán)組織,開(kāi)展更加多元化的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),探究更多理論與已有經(jīng)驗(yàn)存在沖突的物理問(wèn)題。
(三)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境
在高中物理習(xí)題教學(xué)中,教師可以運(yùn)用問(wèn)題情境教學(xué)法輔助開(kāi)展認(rèn)知沖突教學(xué),創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,啟發(fā)學(xué)生的深度思考,增強(qiáng)物理課堂教學(xué)的實(shí)效性。
教師可以創(chuàng)設(shè)一些學(xué)生容易模擬的問(wèn)題情境,方便學(xué)生驗(yàn)證自己的想法。例如,在講解人教版高中物理必修二第六章第1節(jié)“圓周運(yùn)動(dòng)”時(shí),教師可以借助學(xué)生感興趣的“游樂(lè)園過(guò)山車”情境提出相關(guān)的物理問(wèn)題,促使學(xué)生將專注力集中在課堂上。在學(xué)生回答問(wèn)題后,教師可以利用模擬裝置模擬過(guò)山車運(yùn)行的情況,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)模擬裝置所呈現(xiàn)的現(xiàn)象與自己的已有經(jīng)驗(yàn)存在沖突,從此激發(fā)學(xué)生的探究興趣,促使學(xué)生主動(dòng)開(kāi)展模擬活動(dòng),并運(yùn)用物理知識(shí)解答自己的疑惑,從而增強(qiáng)物理課堂教學(xué)效果。
教師還可以利用信息技術(shù)工具創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,更加直觀地向?qū)W生呈現(xiàn)相關(guān)現(xiàn)象,豐富物理習(xí)題課堂教學(xué)的形式,更好地培養(yǎng)學(xué)生的物理思維。例如,教師可以借助信息技術(shù)工具回顧模擬過(guò)山車的實(shí)驗(yàn)情境,并展示學(xué)生在模擬情境中的優(yōu)秀表現(xiàn),使物理課堂教學(xué)更加完整。
(四)利用理論與實(shí)踐的矛盾
在高中物理習(xí)題教學(xué)中,教師可以利用理論與實(shí)踐的矛盾和沖突,開(kāi)展認(rèn)知沖突教學(xué),從而增強(qiáng)教學(xué)效果。教師可以借助有多種計(jì)算結(jié)果的物理習(xí)題開(kāi)展認(rèn)知沖突教學(xué),如:“汽車以每秒鐘10米的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)。剎車2秒之后,汽車每秒鐘的行駛路程減少了4米。剎車后繼續(xù)前行9米需要使用多長(zhǎng)時(shí)間?剎車后10秒的前行距離是多少?”在解答該習(xí)題時(shí),學(xué)生使用不同的方法計(jì)算會(huì)得出不同的結(jié)果,產(chǎn)生認(rèn)知沖突,難以判斷哪種解題思路是正確的。此時(shí),教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考“剎車距離可能為0嗎”這一問(wèn)題,促使學(xué)生立足于現(xiàn)實(shí)生活開(kāi)展學(xué)習(xí)和習(xí)題探究。
教師還可以讓學(xué)生以小組為單位相互提問(wèn),使其看到更多“理論知識(shí)與個(gè)人認(rèn)知相互沖突”的情況。如此一來(lái),小組合作學(xué)習(xí)的內(nèi)容和形式將更加靈活,能營(yíng)造良好的課堂教學(xué)氛圍,這對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維和個(gè)人綜合實(shí)踐能力的發(fā)展具有重要意義。學(xué)生在開(kāi)展小組合作學(xué)習(xí)與交流之后,會(huì)更有動(dòng)力和興趣搜集那些理論知識(shí)與個(gè)人認(rèn)知相互沖突的案例,對(duì)此,教師可以整理和匯總學(xué)生搜集的題目,補(bǔ)充物理學(xué)科習(xí)題庫(kù),讓學(xué)生擁有更多學(xué)習(xí)資源。
結(jié)語(yǔ)
在高中物理習(xí)題教學(xué)中,教師可以依托多種媒介和多項(xiàng)教學(xué)活動(dòng)開(kāi)展認(rèn)知沖突教學(xué),加強(qiáng)學(xué)生對(duì)生活現(xiàn)象的分析和解讀,深入探究實(shí)驗(yàn)活動(dòng),并創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境,總結(jié)理論與實(shí)際的矛盾之處。同時(shí),在高中物理習(xí)題教學(xué)中,教師要主動(dòng)在實(shí)踐中總結(jié)一套適合自己的教學(xué)方法,并保證物理習(xí)題教學(xué)方法的與時(shí)俱進(jìn),以更好地鍛煉學(xué)生的理解能力,提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。
(作者單位:寧夏中衛(wèi)市海原縣興海中學(xué))