吳兵
此教師應(yīng)該將概念教學(xué)作為提升學(xué)生思維能力的重要形式。文章結(jié)合“彈力”的教學(xué)談?wù)劯拍罱虒W(xué)。
[關(guān)鍵詞]高中物理;概念教學(xué);思維訓(xùn)練
[中圖分類號]????G633.7????????[文獻(xiàn)標(biāo)識碼]????A????????[文章編號]????1674-6058(2019)35-0057-02
物理概念是思維的結(jié)晶,學(xué)生在掌握并理解概念時必然要經(jīng)歷一系列思維過程,教師以此為契機(jī),引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思維訓(xùn)練,這不但有助于加深學(xué)生對概念的理解,而且也有助于學(xué)生體會其中的科學(xué)思想和方法,推動學(xué)生思維能力的提升。
一、概念教學(xué)與思維訓(xùn)練
在教學(xué)過程中,如果教師只是將知識機(jī)械地灌輸給學(xué)生,學(xué)生重復(fù)著簡單而空洞的記憶工作,這顯然無法讓學(xué)生的思維得到有效訓(xùn)練,他們的思維只會變得更加僵化。因此教師要訓(xùn)練學(xué)生的思維,讓學(xué)生在訓(xùn)練中提升思維的抽象性、嚴(yán)謹(jǐn)性和靈活性。
概念是事物本質(zhì)屬性的反映,是抽象思維的結(jié)果。學(xué)生在建構(gòu)概念時,必然要經(jīng)歷一系列科學(xué)探究活動,包括現(xiàn)象觀察、實驗操作、科學(xué)抽象、分析歸納、理解應(yīng)用等等。在這些活動中,學(xué)生必然要運用各種思維方法,對大量感性素材進(jìn)行分析處理,學(xué)生對整個過程的經(jīng)歷,必然會促成他們對思維方法和科學(xué)探究的理解。物理概念在實踐中得到進(jìn)一步地檢驗和充實。因此,讓學(xué)生在實踐中感悟概念的內(nèi)涵,體會其中蘊含的科學(xué)思想,是非常重要的。
在探究概念的過程中,學(xué)生將面對各種各樣的困難,而這些都需要學(xué)生運用科學(xué)思維進(jìn)行分析研究,最終突破學(xué)習(xí)難點,因此,概念難點的理解和認(rèn)知,應(yīng)該是思維訓(xùn)練的關(guān)鍵節(jié)點。教師在教學(xué)過程中尤其要注意結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知基礎(chǔ)和思維習(xí)慣,預(yù)判概念的難點所在,精心創(chuàng)設(shè)情境,引導(dǎo)學(xué)生突破難點。
二、以“彈力”教學(xué)為例談思維訓(xùn)練
引導(dǎo)學(xué)生探究物理概念時,教師要尊重學(xué)生的主體性,讓學(xué)生經(jīng)歷概念的探索、發(fā)現(xiàn)和應(yīng)用的過程,這樣才能讓學(xué)生的思維訓(xùn)練落在實處。下面以“彈力”教學(xué)為例進(jìn)行分析探討。
1.從感性素材中觸碰概念——思維的熱身階段
物理概念源于對大量物理現(xiàn)象的總結(jié)和概括,在教學(xué)過程中,教師要善于從生活中選取素材創(chuàng)設(shè)情境,喚醒學(xué)生的回憶,讓學(xué)生能夠結(jié)合這些感性素材,提煉概念。此外,教師在引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)概念時,還要充分關(guān)注學(xué)生的已有知識經(jīng)驗,推進(jìn)他們認(rèn)識的科學(xué)化。
在學(xué)習(xí)彈力之前,學(xué)生對彈力其實已有一定的認(rèn)識,比如彈簧、橡皮筋等物體所產(chǎn)生的力都屬于彈力,但是他們的認(rèn)識也就局限于此。因此教學(xué)過程中,教師要善于創(chuàng)設(shè)情境,為學(xué)生提供豐富的素材,讓學(xué)生以更加開闊的目光來認(rèn)識彈力。教師在導(dǎo)入環(huán)節(jié)可以呈現(xiàn)如圖1所示的畫面,由此引導(dǎo)學(xué)生展開思考:這些場景中存在著怎樣的力,這些力都有什么共同點?
這一教學(xué)環(huán)節(jié)需要學(xué)生有效觀察,并積極比較,無論是觀察活動,抑或是比較操作,都是思維訓(xùn)練的重要內(nèi)容。學(xué)生在上述教學(xué)過程中應(yīng)注意:這些力的發(fā)生都對應(yīng)著物體發(fā)生了形變。在此基礎(chǔ)上,教師先引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識彈性形變和非彈性形變。隨后,教師引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識:物體產(chǎn)生彈力的兩個條件是接觸和發(fā)生彈性形變,以加深學(xué)生對彈力的理解。
2.在內(nèi)涵挖掘中建構(gòu)概念——思維的發(fā)展階段
物理概念的語言都是最簡潔精煉的,如果學(xué)生只是機(jī)械地識記概念,他們將很難把握概念的精髓,甚至出現(xiàn)錯誤。比如有關(guān)彈力的產(chǎn)生條件,學(xué)生如果只是記住了“彈性形變”,他們很可能存在一個認(rèn)知的缺陷,即彈力的發(fā)生是哪個物體的彈性形變呢?是施力物體,還是受力物體?為了加深學(xué)生對概念的理解,教師可以將上述問題提出來,引導(dǎo)學(xué)生思考,關(guān)注概念的內(nèi)涵,這樣有助于學(xué)生建構(gòu)概念。
在挖掘“彈力”的內(nèi)涵時,學(xué)生會直面這樣的問題:很多力明顯屬于彈力,比如放在桌面的書本受到的支持力,但是卻沒有發(fā)現(xiàn)彈性形變,這是為什么呢?這時,教師要讓學(xué)生意識到:你沒有“直接感知”的事物就一定不存在嗎?這一問題將啟發(fā)學(xué)生猜想:莫非已經(jīng)發(fā)生了形變,只是物體的形變程度太小,我們沒有直接感覺到?學(xué)生的思維繼續(xù)發(fā)展:既然我們無法直接發(fā)現(xiàn)形變,是不是可以通過間接的手段來檢測形變呢?隨著學(xué)生思維的發(fā)展,教師可以進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計如圖2所示的實驗,堅硬的玻璃瓶,按壓側(cè)壁雖然無法看到形變的發(fā)生,但是形變確實已經(jīng)發(fā)生,因為液面出現(xiàn)了浮動性的變化,這表明擠壓導(dǎo)致了瓶子橫向面積發(fā)生變化。
3.在難點突破中提升認(rèn)識——思維的騰飛階段
學(xué)生在建構(gòu)物理概念時,難免會遇到一些難點,這些難點的處理需要學(xué)生以更加靈活的思維來分析處理,學(xué)生通過這一過程將提升對概念的認(rèn)識,而且他們的思維也將由此得到更加有效的發(fā)展,這應(yīng)該是思維的騰飛階段。
在彈力概念的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生的學(xué)習(xí)難點一般集中在兩個方面:一是彈力是否存在;二是彈力方向的判斷。面對學(xué)生的學(xué)習(xí)難點,教師首先要思考難點產(chǎn)生的原因,即關(guān)于彈力是否存在的難點在于難以有效判斷微小形變是否發(fā)生;彈力方向在概念上應(yīng)該認(rèn)定為與物體彈性形變的方向相反,而某些形變太過微小,難以直接看出,這也就導(dǎo)致了判斷上出現(xiàn)困難。由此可見,兩個難點產(chǎn)生原因是微小形變的隱蔽性,如何化無形為有形呢?這就要考驗學(xué)生的思維能力了。
在指導(dǎo)學(xué)生思考時,教師要鼓勵學(xué)生交流、討論,相互啟發(fā),由此來實現(xiàn)難點突破。為了讓學(xué)生的討論更有目的性,教師要提供一些典型問題。比如,如圖3所示的小球,用細(xì)線懸掛,其下方還有一個光滑斜面,此種情形下小球受到幾個彈力?并說明彈力的方向。學(xué)生面對這個問題時,會在討論中逐步提出用假設(shè)法,確認(rèn)哪些地方存在彈力,并鎖定彈力的方向。
三、引導(dǎo)學(xué)生在反思中鞏固思維訓(xùn)練的成果
思維訓(xùn)練不僅僅是讓學(xué)生獲得一種熟能生巧的思維技巧,更是要讓學(xué)生體會隱含在概念形成過程中的思維方法和科學(xué)思想。為了鞏固學(xué)生在思維過程中所得到的訓(xùn)練成果,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生有效反思,由此來總結(jié)收獲、凝練方法。
以“彈力”的概念形成為例,學(xué)生的思維訓(xùn)練不僅包括對感性素材的整理過程,還包括對實驗現(xiàn)象的分析,對學(xué)習(xí)難點的攻克。其間,在實驗探究中,用轉(zhuǎn)換法來檢測形變的存在,而在克服學(xué)習(xí)難點時,常用假設(shè)法來解決問題,這些都值得學(xué)生體會。
總之,在概念教學(xué)過程中,教師要讓學(xué)生有效體會其中的科學(xué)思想和方法,讓他們的思維得到發(fā)展。
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劉偉,黃顯敏.基于核心素養(yǎng)的科學(xué)思維培育探索[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2017(10):52-54.
(責(zé)任編輯 易志毅)