周彤明

（大連市第八十三中學(xué)，遼寧 大連 116021）

“小細節(jié)”在物理知識建構(gòu)中的大作用

周彤明

（大連市第八十三中學(xué)，遼寧 大連 116021）

關(guān)注學(xué)生的認知需求，注重實驗探究過程的細節(jié)改進，設(shè)計合理的學(xué)生體驗活動，揣摩建立物理概念過程能夠引發(fā)認知沖突的細小問題，這些教學(xué)細節(jié)對學(xué)生自主建構(gòu)知識的深入程度會產(chǎn)生深遠的影響。

細節(jié)；初中物理教學(xué)；知識建構(gòu)；作用

教育質(zhì)量是《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中的核心詞匯之一，課堂教學(xué)直接決定了教育質(zhì)量。課堂教學(xué)是學(xué)生通過意義建構(gòu)的方式獲得科學(xué)知識、科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)精神的過程。用先進的理念指導(dǎo)教學(xué)，并不意味著課堂教學(xué)一定要有翻天覆地的變革。細節(jié)決定成敗，若在我們原有教學(xué)的基礎(chǔ)上做出一點點的改進和優(yōu)化，就會像在水中加一點鹽，就可能使我們的教學(xué)變得“有滋有味”。

一、“小改進”凸顯先進的教學(xué)理念

學(xué)生的學(xué)習(xí)不是單純的輸入和接收，而應(yīng)是從他原有的認知結(jié)構(gòu)出發(fā)，先是對新知識發(fā)生質(zhì)疑，進而產(chǎn)生猜測、思考、觀察、測量、分析等一系列有意義的活動，然后到理解和認同。這個過程是對原有認知結(jié)構(gòu)的調(diào)整和改變，是新、舊知識之間相互作用的過程。

學(xué)生在運用物理概念和規(guī)律來分析、解決實際問題的過程中，時常會出現(xiàn)一些錯誤，其原因是多方面的，其中重要的原因之一在于知識建構(gòu)的過程缺少認知沖突，沒有實現(xiàn)有效的同化和順應(yīng)，對知識沒有形成正確、全面而深刻的認識。例如學(xué)生在分析下面這個問題時，經(jīng)常會出現(xiàn)一些錯誤：

甲、乙兩盆水里都有一些冰塊，甲盆里的冰塊多些，乙盆里的冰塊少些，甲盆放在陽光下，乙盆放在背陰處（都在1標準大氣壓下），兩盆里的冰塊都未完全熔化。對甲、乙兩盆中水溫的判斷正確的是（ ）

A．甲盆中水的溫度比乙盆中水的溫度高

B．乙盆中水的溫度比甲盆中水的溫度高

C．兩盆水的溫度相同

D．條件不足，無法判斷哪盆水的溫度較高

由于“兩個盆里的冰塊都未完全熔化”，兩盆冰水混合物的的溫度都是0℃，所以正確的答案是C。但學(xué)生選A、B和D的占有相當大的比例。有的老師希望使用反復(fù)強化的方法，通過重復(fù)性的應(yīng)試訓(xùn)練使學(xué)生鞏固對基礎(chǔ)知識的理解。這樣即使練了很多次，講了很多遍，學(xué)生表面上學(xué)會了這道題，但具體問題稍有變化，學(xué)生的錯誤馬上又會暴露出來，看來這種試圖用灌輸?shù)姆椒▉砼まD(zhuǎn)學(xué)生頭腦中的認識是不可能從根本上解決問題的。

其實學(xué)生所產(chǎn)生的錯誤，也是有其原因的。學(xué)生的頭腦不是空的容器，不會是教師向他們填充什么知識，他們就接受和記住什么內(nèi)容。學(xué)生是在已有經(jīng)驗和知識的基礎(chǔ)上，形成自己的觀點。學(xué)生時常通過環(huán)境以及各種信息渠道形成對自然現(xiàn)象的樸素理解?！疤柕紫聲汝帥鎏帨囟雀咭恍?、“冰越多，溫度越低”、“物體吸收熱量，溫度就會升高”……類似的前概念具有頑固性。

影響學(xué)生學(xué)習(xí)的最重要的因素是學(xué)生已經(jīng)知道了什么，因此要根據(jù)學(xué)生原有的知識狀態(tài)進行教學(xué)。如果在海波熔化實驗中，增加一支測量水溫的溫度計，引導(dǎo)學(xué)生既要關(guān)注海波的溫度和狀態(tài)的變化，還要注意周圍環(huán)境（水的溫度）的變化以及它們之間的關(guān)聯(lián)。這樣在探究中，學(xué)生更加深刻體驗到：水溫逐漸緩慢上升，但正在熔化的海波吸收熱量，溫度保持不變；外界溫度的高低可能影響晶體熔化的時間，但不會改變它的熔點…。這樣使學(xué)生的已有經(jīng)驗得到改變、發(fā)展和完善，使學(xué)生對晶體熔化規(guī)律形成一個更加科學(xué)、完整的認識。在分析上述問題時，學(xué)生就會少犯“環(huán)境影響冰水混合物的溫度”，“冰的多少影響冰水混合物的溫度”的錯誤。

在傳統(tǒng)的實驗中增加一支測量水溫的溫度計，這樣一個小小的改進，把教學(xué)的出發(fā)點和歸宿點放在學(xué)生認知的需求上，使學(xué)生感受的信息更充分，思考的問題更深入，知識的理解更全面。細節(jié)的改進能夠使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程實現(xiàn)真正意義的知識建構(gòu)，使我們的教學(xué)實踐更加科學(xué)合理，更加符合學(xué)生學(xué)習(xí)的需求，起到事半功倍的效果。

二、“小拓展”突破學(xué)生的認知障礙

建構(gòu)主義認為，建構(gòu)知識是由認知個體來完成的。由于認知的經(jīng)驗和對外部世界理解的不同，形成的認知結(jié)構(gòu)會因人而異。認識存在偏差，也是正常的。

“兩個燈泡L1和L2串聯(lián)在電路中，如果通過燈泡L1的電流是0.3A，那么通過燈泡L2的電流多大？”學(xué)習(xí)了串聯(lián)電路中電流規(guī)律的初中生能夠很順利的運用規(guī)律解答這個問題。如果再問“在該電路中再串聯(lián)一個燈泡L3，那么通過燈泡L3的電流多大？”很多同學(xué)的第一反應(yīng)是“0.3A”。出現(xiàn)這種錯誤的同學(xué)大多忽視了“串聯(lián)電路中各處電流相等”這一規(guī)律的適用條件。忽視物理規(guī)律成立的條件和適用的范圍是初學(xué)者經(jīng)常出現(xiàn)的問題。善于駕馭靜態(tài)的知識，解決靜態(tài)的問題，卻難以駕馭動態(tài)的知識和變化的問題是初中生常見的認知障礙之一。如果在探究串聯(lián)電路電流規(guī)律的實驗中，在學(xué)生充分研究兩個燈泡串聯(lián)之后，再串聯(lián)第三個小燈泡，研究三個燈泡串聯(lián)的電路，這樣可以使學(xué)生深刻理解“串聯(lián)電路中各處電流相等”的含義，感悟到電路的變化對電流的影響。這個在原有實驗基礎(chǔ)上的小小拓展，對突破學(xué)生的認知障礙，使學(xué)生準確、深層次的把握規(guī)律，正確、靈活運用規(guī)律有很大的幫助。為了使學(xué)生對知識理解得更準確、更深入，教師需要科學(xué)地設(shè)計建構(gòu)過程的每一個細節(jié)。

三、“小問題”滲透解決問題的重要方法

學(xué)生的學(xué)習(xí)過程不僅使學(xué)生獲得了知識，而且能使學(xué)生獲得能力和方法，這對于學(xué)習(xí)者的今后發(fā)展將是非常重要的。我們在幫助學(xué)生建構(gòu)壓強概念的過程通常采用這樣的做法:首先通過各種事實或?qū)嶒?，例如讓學(xué)生用手指夾住一端削尖的鉛筆（如圖1所示），引導(dǎo)學(xué)生體驗，使學(xué)生通過思考和交流認識到壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積的大小有關(guān)。如果此時引出壓強的概念，就會顯得突然和輕率，而且沒有充分發(fā)揮概念建構(gòu)的價值。

在學(xué)生明確受力面積相同時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯；壓力的大小相同時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯的基礎(chǔ)上，提出新的問題“（如圖2所示）鉛筆對B和C哪一個手指的壓力效果明顯？”這是個壓力和受力面積兩個因素都不相同的新問題，這個“小問題”的提出，體現(xiàn)了通過高水平的思維來學(xué)習(xí)，基于問題解決來建構(gòu)知識的基本思路。通過引導(dǎo)，學(xué)生會用力的大小與受力面積的比值來比較（學(xué)生也可能提出其他有創(chuàng)意的方法）。通過師生之間的交流，學(xué)生會認識到：用力的大小除以受力面積得到的單位面積上分攤的壓力大小，這樣把壓力的大小和受力面積的大小均不相同的復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為面積相同（單位面積）的簡單問題，使學(xué)生領(lǐng)略到“轉(zhuǎn)化”是解決復(fù)雜問題的重要策略之一，這是建構(gòu)壓強概念過程至關(guān)重要的一環(huán)，使學(xué)生在解決具有挑戰(zhàn)性問題的過程中，掌握了方法，形成了能力。學(xué)生有了這種能力和方法，就具備了按照自己的需要，繼續(xù)擴充知識的本領(lǐng)，并有可能進行各種創(chuàng)造性的活動。由此可見，“小問題”的深入思考使得探究過程比概念本身更重要。

一滴水能夠折射出太陽的光輝。教學(xué)細節(jié)是外顯的教學(xué)行為的最小單位，是教學(xué)行為的具體分解。那些處于教學(xué)關(guān)鍵節(jié)點上的教學(xué)細節(jié)具有激活、推動、提升教與學(xué)的功能。關(guān)注細節(jié)，就是關(guān)注學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需求，關(guān)注新課程理念能否落到實處，關(guān)注教學(xué)實踐智慧與教育科學(xué)的統(tǒng)一。

（責(zé)任編輯：張華偉）