許 芹

（江蘇省天一中學(xué)，江蘇 無錫 214101）

隨著新課程的逐漸推進(jìn)，我們已認(rèn)同教學(xué)要注重過程，注重過程中思維活動(dòng)的質(zhì)量，但由于應(yīng)試的壓力、習(xí)慣引起的惰性等原因，在真實(shí)的課堂中，“重結(jié)果、輕過程”“重知識(shí)，輕思維”導(dǎo)致的滿堂灌現(xiàn)象還是比比皆是.

物理課堂應(yīng)創(chuàng)設(shè)讓學(xué)生積極參與、樂于探究、勇于實(shí)驗(yàn)、勤于思考，給學(xué)生以充分自由、想象、思考、假設(shè)、實(shí)驗(yàn)的時(shí)間和空間，決不能把物理教學(xué)作為“結(jié)果”來進(jìn)行，而應(yīng)充分凸顯思維活動(dòng)的過程——問題的發(fā)現(xiàn)過程、概念的形成過程、規(guī)律的揭示過程、方法的思維過程以及教師和學(xué)生的共同探索、學(xué)習(xí)過程等.要做到這些，對(duì)于物理教師而言，掌握實(shí)施的策略顯得尤為重要.

1 以“對(duì)話”凸顯思維活動(dòng)過程：想清楚了才能說清楚

這里的“對(duì)話”，是指教師、學(xué)生、書本間的互動(dòng)“對(duì)話”，可以是師生對(duì)話、生生對(duì)話，生本對(duì)話和師本對(duì)話.師生對(duì)話是教師與學(xué)生以學(xué)習(xí)內(nèi)容為“話題”，憑借自己的經(jīng)驗(yàn)，用各自獨(dú)特的精神表現(xiàn)形式，在教學(xué)過程中通過心靈的對(duì)接、意見的交換、思想的碰撞、合作的探討，實(shí)現(xiàn)知識(shí)的共同擁有與個(gè)性的全面發(fā)展；生生對(duì)話指的是學(xué)生各抒己見，彼此對(duì)話、相互交流；生本對(duì)話是學(xué)生與教材的對(duì)話，這種對(duì)話并不以口頭語言的交會(huì)為特征，而是通過人對(duì)文本的理解和批判展開在教學(xué)中；師本對(duì)話是指教師與文本的深入交流，是教師對(duì)文本的豐富詮釋和深刻發(fā)現(xiàn).

物理教學(xué)中的對(duì)話是伴隨性的，是圍繞著科學(xué)問題的發(fā)現(xiàn)、假設(shè)和最終解決這條主線來展開的.對(duì)話在問題解決過程中，其實(shí)就是一種“出聲的思想交流”，通過“出聲”使謬誤得以暴露和澄清，使靈感得以閃現(xiàn)和相互啟發(fā)，使解決問題的思路得以優(yōu)化和清晰…，物理教學(xué)中的對(duì)話，實(shí)質(zhì)是與世界尤其是與自然的對(duì)話、與科學(xué)大師的對(duì)話、與問題的對(duì)話.

例如，電場強(qiáng)度教學(xué)片斷對(duì)話如下.

師：電場有強(qiáng)弱嗎？如果有，怎么來描述電場的強(qiáng)弱呢？

生1：電場肯定有強(qiáng)弱，因?yàn)閯偛诺膶?shí)驗(yàn)顯示，帶電小球在電場的不同位置受力是不一樣的.我覺得可以用電場力來描述電場的強(qiáng)弱.

生2：我贊同這個(gè)觀念，我也認(rèn)為可以用電場力來描述電場的強(qiáng)弱，帶電小球所受電場力大，說明那兒的電場強(qiáng).

師：有沒有不同意見？

生3：我覺得用電場力來描述電場的強(qiáng)弱會(huì)有問題的.剛才實(shí)驗(yàn)中帶電小球A在電場a位置受的電場力比b位置受的的電場力大，則a位置電場強(qiáng).但如果我拿一個(gè)帶大電荷量小球B來做實(shí)驗(yàn)，它在b位置受的力有可能比A小球在a位置受的力還大呢，那按照剛才電場力大場強(qiáng)就大的觀點(diǎn)，又要b位置的場強(qiáng)大了？那這樣豈不是矛盾了.

生4：不能用不同的電荷所受電場力的大小來描述電場強(qiáng)弱，應(yīng)該是相同的電荷在某處所受的電場力大，說明那兒電場強(qiáng).這樣就不會(huì)有矛盾了.

生5：我覺得應(yīng)該用F／q來描述電場的強(qiáng)弱.

師：好，新的觀念，請(qǐng)你與大家分享你的思考過程.

生5：我覺得電場的強(qiáng)弱應(yīng)該由電場自己決定，和放入試探的電荷是沒有關(guān)系的.點(diǎn)電荷Q產(chǎn)生的電場對(duì)試探電荷的電場力F＝kQq／r2，將F除以q就與q無關(guān)了.

生6：我贊同他的觀點(diǎn).但我得出這個(gè)結(jié)論的想法和他不同，我是這樣想的：在運(yùn)動(dòng)學(xué)中，相同時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移大，運(yùn)動(dòng)就快，我們就把位移和時(shí)間的比值定義為速度來描述運(yùn)動(dòng)的快慢.在電場中，相同的電荷在某處所受的電場力大，該處電場就強(qiáng)，用類比的方法可知，也可以用電場力和電荷的比值來描述電場的強(qiáng)弱.

師：還有不同的想法嗎？

生7：覺得生5和生6分析得很有道理，應(yīng)該是這樣的.看看書上怎么說.

……

師：電場強(qiáng)度有方向嗎？如果有，怎樣確定？

生8：電場強(qiáng)度是有方向的.因?yàn)閯偛诺膶?shí)驗(yàn)告訴我們，同一電荷在電場不同的地方，受的電場力的方向是不一樣的.我認(rèn)為（某點(diǎn)）電場強(qiáng)度的方向就是電荷（在該點(diǎn)）所受電場力的方向.

生9：我覺得不合適，因?yàn)檎?fù)電荷（在電場同一位置）所受電場力的方向是正好相反的呀.

生10；那能不能放正電荷時(shí)電場有個(gè)方向，放負(fù)電荷時(shí)電場又是另一個(gè)方向呢？

生11：我覺得不行.既然電場和放入的電荷無關(guān)，那電場強(qiáng)度的大小和方向都應(yīng)該和放入電荷沒有關(guān)系.怎么可以放入正電荷電場強(qiáng)度是這個(gè)方向，而放入負(fù)電荷，電場強(qiáng)度的方向又變成相反呢？

師：是啊，怎么來解決這個(gè)矛盾呢？

生12：能不能做個(gè)硬性的規(guī)定.正電荷受力的方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的方向.

師：對(duì)，我們的前人在研究這個(gè)問題時(shí)就是采用這樣的方法.請(qǐng)學(xué)生們看教科書.

……

師：能不能規(guī)定負(fù)電荷在某點(diǎn)所受電場力方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度方向呢？

生13：是啊，我也正想問呢，為什么不規(guī)定負(fù)電荷的受力方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的方向呢？

生14：這樣（規(guī)定正電荷受力方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度方向）方便啊.

生15：應(yīng)該是一樣的，沒有什么方便不方便的問題.我覺得只是當(dāng)初做了這樣的規(guī)定所以一直沿用下來了.如果當(dāng)初規(guī)定負(fù)電荷受力方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度方向應(yīng)該也是完全可以的.

師：還有不同的想法嗎？

生16：我覺得規(guī)定正電荷的受力方向?yàn)殡妶鰪?qiáng)度的方向是有道理的.在電場強(qiáng)度的定義式E＝F／q中，E是矢量，F(xiàn)也是矢量，q是標(biāo)量，但q有正負(fù)，當(dāng)q為正電荷時(shí)E＝F／q，這個(gè)矢量式表示E和F的方向相同；當(dāng)q是負(fù)電荷時(shí)，E＝－F／q，這個(gè)矢量式表示E和F的方向相反.所以電場強(qiáng)度的方向和正電荷受力方向相同，與負(fù)電荷受力方向相反.

……

思維的表達(dá)是借助語言來實(shí)現(xiàn)的，要“說清楚”首先要經(jīng)歷相應(yīng)的思維過程，且一定是想清楚了才能說清楚.同時(shí)反復(fù)“說”的過程也是不斷理清思路，幫助人不斷深入思考的過程，人在思考時(shí)常常會(huì)自言自語就是這個(gè)道理，所以教師在教學(xué)過程中要善于創(chuàng)設(shè)“對(duì)話”的環(huán)境，鼓勵(lì)學(xué)生說出自己的思考、觀念、疑惑，在師生、生生觀念的相互交流、啟發(fā)、碰撞中獲取知識(shí)，提高思維能力.

2 以“實(shí)驗(yàn)”明晰思維活動(dòng)過程：從感性認(rèn)識(shí)到理性思考

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，學(xué)習(xí)不是一個(gè)被動(dòng)吸收、反復(fù)練習(xí)和強(qiáng)化記憶的過程，而是一個(gè)以學(xué)生已有知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，通過個(gè)體與環(huán)境的相互作用主動(dòng)建構(gòu)意義的過程.學(xué)生的學(xué)習(xí)只有通過自身的探索活動(dòng)才可能是有效的.

物理學(xué)習(xí)不能單純地依賴模仿與記憶.教師的教不在于把知識(shí)的結(jié)論告訴學(xué)生，而在于引導(dǎo)學(xué)生探究結(jié)論，在于幫助學(xué)生在走向結(jié)論的過程中發(fā)現(xiàn)問題，探索規(guī)律，掌握方法.在學(xué)習(xí)物理過程中，要形成物理概念，認(rèn)識(shí)物理規(guī)律，必須以充分的物理事實(shí)為依據(jù).

這種感性材料可以來源于生活，但來源于生活的感性材料各種因素交織在一起，比較復(fù)雜，不利于學(xué)生的學(xué)習(xí)，而物理實(shí)驗(yàn)卻能為學(xué)生提供一個(gè)符合認(rèn)識(shí)規(guī)律的物理環(huán)境，使他們獲得明確具體的認(rèn)識(shí).實(shí)驗(yàn)不僅能提供感性材料，還能引導(dǎo)學(xué)生思維的發(fā)展，它是一種綜合的能力培養(yǎng)過程，它能創(chuàng)造“最真實(shí)，最少受干擾”的物理環(huán)境，是發(fā)展學(xué)生能力，對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法訓(xùn)練和創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力培養(yǎng)的有效途徑.所以教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)地從事觀察實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，從而使學(xué)生了解物理學(xué)的研究方法，經(jīng)歷科學(xué)探究過程，形成自己對(duì)物理知識(shí)的理解，發(fā)展自主學(xué)習(xí)能力.

例如，電容器的電容教學(xué)片斷如下.

（1）實(shí)驗(yàn)引入.

充電后的電容器（4700μF的電解電容器，與16V的直流電源相接）兩極連接，發(fā)出刺眼電火花和發(fā)出刺耳放電聲音.

a.引發(fā)思考：為什么會(huì)有電火花？（說明電容器放電了）

b.尋找可能原因：電容器和電源相連后帶電了，說明電容器可以儲(chǔ)存電荷.

c.做實(shí)驗(yàn)：（看自己的猜想思考是否正確）電容器充放電電路如圖1，圖2，觀察靈敏電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)情況.

圖1

圖2

d.引發(fā)更多思考：為什么能儲(chǔ)存電荷？儲(chǔ)存在哪里？它的構(gòu)造是怎樣的？

（2）觀察電容器結(jié)構(gòu).

a.觀察：拆開手邊的電容器（聚苯乙烯電容器和電解電容器），觀察構(gòu)造，體會(huì)課本對(duì)電容器的定義：任何兩個(gè)彼此絕緣又相距很近的導(dǎo)體，都可以看成一個(gè)電容器.

b.實(shí)踐：利用身邊資源做個(gè)電容器（學(xué)生做出了紙杯電容器、平行板電容器、人體電容器等）.

（3）電容概念教學(xué).

師：如何表示電容器儲(chǔ)存電荷的本領(lǐng)呢？

生1：可用電容器的帶電量來表示.

生2：可是電容器的帶電量與充電電壓有關(guān)系的，而表示電容器儲(chǔ)存電荷本領(lǐng)大小的物理量應(yīng)該只與電容器有關(guān)才對(duì).

電容器的帶電量與它的充電電壓有何關(guān)系呢？

能否通過實(shí)驗(yàn)來探究電容器所帶電荷量Q和電容器兩端電壓U之間的關(guān)系.

思考：如何測量Q和U.

① 突破難點(diǎn).

難點(diǎn)1：如何測電壓，學(xué)生想到用電壓表來測電容器的充電電壓.用充好電的電容器與電壓表相連，發(fā)現(xiàn)指針只能大角度擺動(dòng)一下，并沒有穩(wěn)定數(shù)據(jù)，從而說明電容器如與電壓表相連會(huì)放電，不好測U.最后想到直接用干電池，設(shè)置充電電壓分別為1.5V、3.0V、4.5V 和6.0V 對(duì)電容器充電.

難點(diǎn)2：學(xué)生想不到測Q的可操作性方法.突破：通過類比，遷移知識(shí).引導(dǎo)學(xué)生回憶前面學(xué)過的V－t圖像，圖像與坐標(biāo)軸所圍的面積可以表示位移.同理，I－t圖像中圖像與坐標(biāo)軸所圍的面積就可以表示電荷量Q了（如圖3）.

圖3

② 動(dòng)手實(shí)驗(yàn).實(shí)驗(yàn)器材：學(xué)生電源，PASCO數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)（數(shù)據(jù)采集器、Datestudio軟件，電流傳感器，計(jì)算機(jī)），電池盒（4節(jié)干電池），2200μF、4700μF的電容器各一個(gè)，單刀雙擲開關(guān)一個(gè)，50Ω的滑動(dòng)變阻器一個(gè)，導(dǎo)線若干.

實(shí)驗(yàn)電路圖如圖4所示.

圖4

實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖5—圖8.

圖5

圖6

圖7

圖8

圖5為4700μF電容器分別在1.5V、3.0V、4.5V、6.0V電壓下充電后，放電時(shí)的I－t圖；圖6為圖5處理后得到的放電電荷量大小.

圖7為2200μF電容器分別在1.5V、3.0V、4.5V、6.0V電壓下充電后，放電時(shí)的I－t圖；圖8為圖7處理后得到的放電電荷量大小.

③ 得出結(jié)論.

用Excel處理數(shù)據(jù)后學(xué)生們驚喜發(fā)現(xiàn)，在誤差允許范圍內(nèi)，對(duì)于同一個(gè)電容器，Q與U的比值是一個(gè)定值；不同電容器，比值不同，從而順利引出電容概念.

學(xué)生積極性空前高漲，滿心歡喜的沉浸在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中……實(shí)驗(yàn)為學(xué)生們創(chuàng)設(shè)了愉悅的學(xué)習(xí)氛圍，充分探索的空間，學(xué)生的思維變得更加靈動(dòng)，更加縝密，更加深刻.

3 以“質(zhì)疑”帶動(dòng)思維活動(dòng)過程：提出問題比解決問題更重要

物理科學(xué)作為自然科學(xué)的重要分支，不僅對(duì)物質(zhì)文明的進(jìn)步和人類對(duì)自然界認(rèn)識(shí)的深化起了重要的推動(dòng)作用，而且對(duì)人類的思維發(fā)展也產(chǎn)生了不可或缺的影響.從亞里士多德時(shí)代的自然哲學(xué)，到牛頓時(shí)代的經(jīng)典力學(xué)，直至現(xiàn)代物理中的相對(duì)論和量子力學(xué)等，都是物理學(xué)家科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)精神以及科學(xué)思維的有形體現(xiàn).

物理課程不僅應(yīng)該注重科學(xué)知識(shí)的傳授和技能的訓(xùn)練，注重將物理科學(xué)的新成就及其對(duì)人類文明的影響等納入課程，更應(yīng)該重視對(duì)學(xué)生終身學(xué)習(xí)愿望、科學(xué)探究能力、創(chuàng)新意識(shí)以及科學(xué)精神的培養(yǎng).高中物理課程總目標(biāo)中明確指出“學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法，發(fā)展自主學(xué)習(xí)的能力，養(yǎng)成良好的思維習(xí)慣，能運(yùn)用物理知識(shí)和科學(xué)探究方法解決一些問題”，科學(xué)探究的要素包含：提出問題，猜想與假設(shè)，制定計(jì)劃與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集證據(jù)，分析與論證，評(píng)估，交流與合作.由此可見，學(xué)生的質(zhì)疑在其科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)中顯得尤為重要.

在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生選擇適合自己的學(xué)習(xí)方式，應(yīng)尊重學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的獨(dú)特體驗(yàn)，積極倡導(dǎo)自主、合作、探究的學(xué)習(xí)方式.教師的精講是必要的，但學(xué)生主動(dòng)表達(dá)自己的認(rèn)識(shí)、感想的交流更重要，教師應(yīng)提供更多的機(jī)會(huì)讓學(xué)生暢所欲言、各抒己見，或組織小組討論，讓每個(gè)學(xué)生都有講的機(jī)會(huì)；或利用理解中的矛盾點(diǎn)、分歧點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)辯論情境，讓學(xué)生在辯論中通過不同觀點(diǎn)的碰撞、交流，獲得更深的理解和感悟.只有創(chuàng)設(shè)了這樣一個(gè)良好的環(huán)境，學(xué)生才會(huì)注重提出問題，才能夠提出問題，才敢于提出問題.

例如，教師：請(qǐng)學(xué)生們思考，利用如圖9所示的電路能測量出哪些物理量？

生1：電源電動(dòng)勢(shì)E和電源內(nèi)阻r.

生2：還有滑動(dòng)變阻器的最大阻值R.

生3：測量結(jié)果都不是很準(zhǔn)的，因?yàn)閷?shí)際電流表、電壓表會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差.

生4：那就選合適的電表來減小誤差.

圖9

生5：如果知道電流表、電壓表的內(nèi)阻，就可以消除誤差了.

教師：是嗎？怎么消除呢？

生5：假設(shè)電壓表的內(nèi)阻為RV，電流表的內(nèi)阻為RA，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值為R1時(shí)，測得電壓表、電流表示數(shù)分別為u1、I1，調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器阻值為R2時(shí)，測得電壓表、電流表讀數(shù)為u2、I2，則列方程解這個(gè)方程，就可以精確求得電源電動(dòng)勢(shì)E和電源內(nèi)阻r.

生6：從上面的方程可以看出，用這種方法測電源電動(dòng)勢(shì)E和電源內(nèi)阻r，只要知道電壓表內(nèi)阻，就可以精確測量了，電流表內(nèi)阻并不影響測量結(jié)果.是這樣嗎？

學(xué)生附和：是啊.數(shù)學(xué)計(jì)算式顯示的是這個(gè)結(jié)論.

教師：還有什么不同看法嗎？

生7：從數(shù)學(xué)列式上看是這樣，可怎么會(huì)電流表的內(nèi)阻對(duì)它沒影響呢？電路中接有內(nèi)阻的電流表和接無內(nèi)阻的電流表（理想電流表）明明情況是不一樣的呀.

教師：嗯，能不能再從其他角度來分析一下這個(gè)問題呢？

（學(xué)生沉思……討論……）

生8：電源電動(dòng)勢(shì)等于外電路R斷開時(shí)的路端電壓，但現(xiàn)在由于接入電壓表，外電路R斷開時(shí)，電壓表與電源串聯(lián)組成一個(gè)通路，測得的路端電壓U，不再是真實(shí)的電源電動(dòng)勢(shì)E，電動(dòng)勢(shì)測量值等于路端電壓U，而U＝E·R RV＋r，所以導(dǎo)致測量結(jié)果比真實(shí)電源電動(dòng)勢(shì)小.而電流表不會(huì)對(duì)此造成影響.

生9：如果把電流表位置換一下，接到電源和開關(guān)之間，情況又會(huì)怎樣呢？

……

課堂教學(xué)應(yīng)當(dāng)以學(xué)生為本，以學(xué)生的發(fā)展為本，在我們關(guān)注學(xué)生成績的同時(shí)，更應(yīng)該傾聽他們的需求和想法；傳授知識(shí)的同時(shí)，更應(yīng)該提供學(xué)生自己思考的時(shí)間與空間.關(guān)注學(xué)生的表現(xiàn)，欣賞學(xué)生的想法，重視學(xué)生的問題，接納學(xué)生的意見，寬容學(xué)生的錯(cuò)誤，滿足學(xué)生的需要，為學(xué)生的思維發(fā)展創(chuàng)設(shè)氛圍、條件，問題讓學(xué)生提，讓學(xué)生議、答案讓學(xué)生辯，讓學(xué)生得，讓課堂成為一個(gè)師生、生生交流的大舞臺(tái)，在相互贊賞、相互取長補(bǔ)短的氛圍中享受教與學(xué)的樂趣，讓學(xué)生思維能力的發(fā)展落到實(shí)處.

在筆者看來，物理除了苦累、汗水、抽象之外，喜歡、好奇、有趣更重要；物理除了在考試中能派用場外，更要在未來的生活和職場上有用；物理除了概括、計(jì)算和證明，離不開直觀、經(jīng)驗(yàn)和實(shí)踐操作；物理除了沿襲現(xiàn)成的體系結(jié)構(gòu)之外，更應(yīng)當(dāng)向一門關(guān)于如何提問題、想辦法、主動(dòng)探究的學(xué)問發(fā)展，成為收獲想象、創(chuàng)造、應(yīng)變和自信的土壤.無論他將來是否在物理領(lǐng)域內(nèi)學(xué)習(xí)或工作，通過物理學(xué)習(xí)到的解決問題的策略、思維方式、思想方法及運(yùn)用工具的能力依然能起重要作用.