左都新
(喀什地區(qū)師資培訓管理中心 新疆喀什 844600)
高中物理教學任務(wù)要求學生能夠解決學習中遇到的物理問題并掌握一系列物理公式、定義等知識,但在實際教學過程中經(jīng)常能夠發(fā)現(xiàn)存在一些“能夠聽懂課卻無法做對題”的學生。這些學生并不是不夠努力學習,但在物理解題過程中卻往往找不到正確的思路。學生能夠聽懂課,說明學生在知識接收方面并不存在問題,而無法做對題則說明其在物理解題能力的培養(yǎng)層面存在一定缺陷。而針對此種情況,教師單一地運用題海戰(zhàn)術(shù)顯然無法起到顯著提高解題能力的作用,再加上部分學生習慣了死記硬背的學習方法,一旦遇到物理題型方面的變化就會變得不知所措。因此,深入分析現(xiàn)階段存在的物理解題能力培養(yǎng)方面的問題,提出相應解決措施,具有極為重要的現(xiàn)實意義,也是當下物理教師需要重點關(guān)注的教學內(nèi)容。
從物理問題的本質(zhì)上來看,其表征技能主要體現(xiàn)在對物理現(xiàn)象予以明確上,并掌握研究對象的核心內(nèi)容與過程中表現(xiàn)出的時間、空間關(guān)系。通過建立對應的物理問題模型,即可聯(lián)系過往的數(shù)學函數(shù)圖像知識對物理問題的解題思路進行分析與知識整理,從而實現(xiàn)將物理問題以數(shù)學表征的方式形象化表達的目標,例如運動分析、受力分析、能量轉(zhuǎn)化分析等[1]。此種技能所出現(xiàn)的問題主要體現(xiàn)在學生面對的物理問題多數(shù)包含信息量較大方面,部分信息隱藏較深且隱蔽。這就導致學生在梳理解題思路時往往將更多的精力放在其熟悉的知識領(lǐng)域方面,或希望出現(xiàn)有較為明顯的特征信息。在這一觀念的影響下,學生往往忽略了其他缺乏典型特征的信息,影響了其后續(xù)的解題過程。而歸根結(jié)底,這一現(xiàn)象的產(chǎn)生與學生自身心理注意空間不足之間存在著緊密聯(lián)系。
從物理課問題的解決思路來看,所需求的表征技能的作用主要在于對已知條件以及問題目標之間關(guān)系的明確層面,此種邏輯關(guān)系一般情況下可以用“因為、所以”表示[2]。在對此類問題發(fā)生的時間節(jié)點進行分析后,發(fā)現(xiàn)若發(fā)生問題的空間初始狀態(tài)與實現(xiàn)目標的最終狀態(tài)之間,存在中間狀態(tài)較多的情況,此時對應需求梳理的邏輯關(guān)系不僅較多,且整體運算長度較長。在如此背景下,想要達到預期的抽象表征目的,就必須在記住一個運算結(jié)果后,才可進行后續(xù)的推理運算。若沒有按照這一規(guī)律梳理解題思路,極有可能導致出現(xiàn)認知層面的負荷超載現(xiàn)象,這也是有顧此失彼情況產(chǎn)生的主要原因。
在對物理問題進行分析的過程中所提到的策略性知識,簡單來說就是匹配物理問題的關(guān)鍵概念與學習原理,在這一基礎(chǔ)上所形成的推理性策略稱之為策略性知識,具有對物理問題進行心理加工時過程控制與調(diào)節(jié)的重要作用[3]。從策略性知識的實際運用情況來看,體現(xiàn)出了高度的概括性與模糊性特征,對學生來說有著一定的啟發(fā)意義,是助力學生解決問題的關(guān)鍵因素,但卻無法保證每次的策略性知識運用的成功性。
針對模糊物理問題轉(zhuǎn)化為清晰物理問題的測流主要包括:將一般情況轉(zhuǎn)化為特殊情況進行分析、轉(zhuǎn)化空間圖形為平面圖形、將復雜的問題以物理模型的方式表現(xiàn)出來、動靜態(tài)問題的相互轉(zhuǎn)化、數(shù)形結(jié)合以及化曲為直等。在實現(xiàn)具體策略的過程中,建議靈活運用以下幾種方法:割補法、對稱法、隔離法、假設(shè)法等[4]。若是在解決物理問題的過程中,存在學生對所使用策略知識的理解不夠深入的情況,則極容易出現(xiàn)策略選擇失誤情況。在獲得最終結(jié)果后,學生會發(fā)現(xiàn)與預期結(jié)果不一致且不符合題意,如此一來必然需要耗費大量時間對結(jié)果進行驗證,進而使得問題的整體解決效率偏低。
數(shù)學工具是在聯(lián)合物理知識后解決物理問題的核心因素,在這一基礎(chǔ)上進行與物理問題相關(guān)的邏輯推理與預算將更為簡單。部分較為特殊的工具性知識,由于學習這一類知識后在后續(xù)的數(shù)學學習中不常運用,在無明確掌握要求的情況下極容易影響到數(shù)學工具使用的熟練性,導致物理問題的解決過程同樣會受到較大限制。以對數(shù)的應用為例,對數(shù)在高中階段并不常見,在日常的物理知識學習中也不會經(jīng)常應用對數(shù),但在部分物理習題中卻經(jīng)常會出現(xiàn)包含物理意義的圖像與對數(shù)結(jié)合情況,這就使得一部分本身對對數(shù)使用不夠熟練的學生出現(xiàn)錯誤。
在對“如何解決物理問題”的抽樣調(diào)查中,有相當一部分學生在物理問題解決過程中產(chǎn)生了不良情緒,情況總結(jié)如下。
第一是鉆入了解題“死胡同”,在解題時間把控方面前面較為放松,但后面又過緊,致使后續(xù)時間不足導致出現(xiàn)慌張情緒;第二是在問題解決過程中不敢落筆,猶豫不決,即使是對于寫到卷面的內(nèi)容也處于模棱兩可的狀態(tài);第三是無法找到解題的正確思路,繼而產(chǎn)生無可奈何或惱怒等不良情緒;第四是只顧著趕快將答案算出來,卻不顧及如何才能做對;第五是解題過程中注意力不集中,無法靜下心思考問題,極容易被外界因素所干擾;第六是所學過的部分物理知識較為生疏,或缺少必要的關(guān)鍵知識輸出。在解題的關(guān)鍵時刻無法想起且不能確定應用的正確與否,遭到了心理層面的打擊。
解決物理問題的關(guān)鍵,在于將問題中所包含的物理情景表征轉(zhuǎn)化為對應的物理模型。由于模型具有理想化特征,因此可代表物理現(xiàn)象的本質(zhì)或包含的體系。而審題的主要目的在于將物理情景生動地在腦海中展示出來,將其與空間、時間的關(guān)系予以充分展現(xiàn),繼而構(gòu)建出對應問題的物理模型。模型與情景之間的轉(zhuǎn)化,關(guān)鍵在于物理量與圖像的對應關(guān)系,不同物理狀態(tài)之間的相互關(guān)聯(lián)共同展示出了物理過程,此種狀態(tài)可以簡圖的形式予以呈現(xiàn)。而將物理過程完全轉(zhuǎn)化為物理情景,并畫出相應簡圖是一類常用的物理解題方法,若能夠同時將物理量等信息標注在簡圖上,即可將對記憶的負荷最大限度地降低,起到預期的效果。
物理問題的分析環(huán)節(jié),由于問題從初始到目標的狀態(tài)推進包含著中間狀態(tài),且中間狀態(tài)的激活必須滿足一定條件,因此其表述可以概括為“如果、那么”。其中的“如果”代表著需要激活的必要條件,而“那么”則代表著在條件基礎(chǔ)上所獲得的最終結(jié)果。而想要兩個中間狀態(tài)建立聯(lián)系,則對應著中間狀態(tài)結(jié)果與另一類中間狀態(tài)相同,所產(chǎn)生的結(jié)果會對應著多個中間狀態(tài)。在問題中間狀態(tài)較多的情況下,極容易導致出現(xiàn)思路混亂的情況,此時就需要一個清晰的流程圖用以對各個中間狀態(tài)予以明確,為梳理解題計劃提供完備條件。
簡單來說,歸因就是對成功或失敗的原因進行理解并做出因果判斷,同時判斷的結(jié)果往往又會對自身的行為選擇產(chǎn)生影響。以三維歸因分類法為例,主要包括:第一是內(nèi)外維度,也就是個人原因與外部原因;第二是穩(wěn)定性維度,所有的原因均可以將其分為穩(wěn)定與不穩(wěn)定兩種類型;第三是可控制維度,又可將其分為可控與不可控兩種。
部分教師在對學生成功的原因進行分析時,會歸結(jié)為學習努力、智力高、家庭學習環(huán)境較好上,而在對學生失敗的原因進行總結(jié)時,更多的關(guān)注點放在了能力低、環(huán)境差以及準備不足方面。需要注意的是。作為教師在失敗外部歸因的過程往往會對學生的自身歸因產(chǎn)生影響,這就要求在實際急性教學歸因示范時必須慎之又慎[5]。
通過科學合理的歸因訓練,能夠讓學生正視自己的不足,加深自我了解,從而保證對自身情緒控制的有效性。通過對實際研究結(jié)果進行總結(jié),有效做法為:學生應認真總結(jié)自身的不足,并加以改正,繼而樹立自身的學習自信心。教師應在此種情況下幫助學生樹立具體的學習目標,讓學生意識到通過努力即可實現(xiàn)成績的飛躍。在這一過程中,教師需要經(jīng)常性地應用到學生努力前后的縱向比較方法,避免出現(xiàn)與他人進行橫向比較的情況,且需要為學生提供問題解決的示范條件。
為保證物理問題解決效果,物理教師往往會在課前為學生提供諸多具有鋪墊性質(zhì)的問題,從而啟發(fā)出學生的解題思路。但需要注意的是,此類提問不可過多,避免學生產(chǎn)生依賴感,從而影響到自主思考效果,這也是影響學生思維能力形成的關(guān)鍵因素。因此,教師在物理教學中必須針對教學提問的相關(guān)內(nèi)容進行精煉與處理。
熟練的子技能是解決物理問題的有效方法,在圖示理論中總結(jié)出了人的技能學習,實際上就是加工反饋信息從而將錯誤減少的過程,但這并不代表著習慣強度的再度提升。學生在學習技能的過程中自然而然地會與預定的目標與所反饋的信息進行比較,一旦比較出差異后應立即進行修改,不應將反饋視作為強化物,而是應將其看作為學生后續(xù)行動的指導信息。反饋包含了學生內(nèi)部與教師提供的外部反饋,在問題的解決過程中所產(chǎn)生的反饋能夠為學生提供及時解決問題的修改條件,繼而幫助自身確定未來努力的基本方向。在教師反饋環(huán)節(jié),需要給予學生足夠的加工反饋信息的時間,從而讓學生獲得參照,經(jīng)由多次練習即可形成察覺自身錯誤能力的重要技能,覺錯能力一旦形成,將為學生進一步強化自身的反省認知能力奠定基礎(chǔ)。
在整個物理教學過程中,反饋貫穿了整個過程,因此,教師在上課前應以情境導學的方式引出物理知識,給予學生充足的行動準備與心理準備時間,激活學生學習的積極情緒。學生可將在課堂中所獲得的反饋,與預先設(shè)立的一系列學習目標相比對,嚴格遵循學習目標進行。一次反饋對應一個學習目標,并需要為學生提供有效的課后練習條件,以達到對本節(jié)課所學習內(nèi)容的綜合應用目的。
作為理解題意的重要過程,審題的目的在于明確問題的給定條件與目標,包括需求的操作等,其也是保證物理問題解決效果的重要基礎(chǔ)。學生在審題過程中往往會忽略在題干中標注的各類限制性詞語,包括隱含條件、對物理量的描述等,此類需要標記的詞語被稱之為理解題目的關(guān)鍵詞,是助力高中生解決物理問題的重要基礎(chǔ)。
需要注意的是,若問題空間中間狀態(tài)過少,則在標記關(guān)鍵詞時會占據(jù)一定的心理注意空間,且不會對解決問題的能力造成影響。一旦復雜問題包含中間狀態(tài)較多,則在問題分析過程中占有較多短時記憶空間的情況下,依舊依照相關(guān)要求對關(guān)鍵詞進行標記,這會導致短時記憶出現(xiàn)超載的情況,有顧此失彼的風險。因此,筆者在對學生關(guān)鍵詞標記特點進行分析后,總結(jié)出如下三種較為特殊的類型。
第一是全面覆蓋。此種類型的學生會將題目全部用標記涂滿,且解題過程與錯誤較少。這一部分的學生較為仔細,但需要耗費了較多的時間。但考試有嚴格時間限制,依舊采取此種方法將無法保證試卷題目的完整性。
第二種是殘缺不全。關(guān)鍵詞標注不完全是這一類型學生的主要特點,這一部分的學生往往出錯較多。
第三種是無任何標記,但卻有清晰的解題思路。從這一點中可以看出,此類學生依舊對題目有深層次的理解,僅僅是不習慣標記的方法。
綜上所述,物理解決問題能力具有復合型特點,而并非只與單一條件相關(guān)。因此,物理教師應明確不同類型學生的自身學習特點,并采取針對性的教學措施為學生形成問題解決的獨立思維奠定堅實基礎(chǔ)性。