劉喜生

摘 ? 要：文章基于辯證視角，圍繞“異同比較”這一核心，對(duì)人教版新舊教材“庫(kù)侖定律”一節(jié)進(jìn)行解讀，并以一道習(xí)題為例，對(duì)教材中辯證思維的教學(xué)應(yīng)用加以說(shuō)明。

關(guān)鍵詞：辯證思維;異同比較;觀念;情境

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ?文章編號(hào)：1003-6148（2022）2-0022-3

針對(duì)新舊教材，人們多從尋找不同的角度來(lái)加深對(duì)教學(xué)改革的認(rèn)識(shí)。其實(shí)，一切發(fā)展創(chuàng)新都是建立在繼承的基礎(chǔ)上，所以對(duì)新舊教材中相同因素的研究同樣不能忽視，而且這種研究也會(huì)給教學(xué)帶來(lái)新的啟發(fā)。

按新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，不提倡對(duì)知識(shí)的單純記憶和機(jī)械練習(xí)，提倡以素養(yǎng)為核心，讓學(xué)生學(xué)會(huì)在具體情境中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題[1]。與此同時(shí)，為了引導(dǎo)教學(xué)觀念的轉(zhuǎn)變，新高考較之以前，也變得越來(lái)越靈活。這種思想觀念上的變化是人的高層思維上的變化，而辯證思維就屬于人的高層思維。辯證思維被明確寫(xiě)進(jìn)了《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》中的核心價(jià)值指標(biāo)體系的內(nèi)涵以及“關(guān)鍵能力”中的“思維認(rèn)知能力群”里[2]。從哲學(xué)意義看，辯證思維的實(shí)質(zhì)就是按照唯物辯證法的原則，在聯(lián)系和發(fā)展中把握認(rèn)識(shí)對(duì)象，在對(duì)立統(tǒng)一中認(rèn)識(shí)事物。換種說(shuō)法，就是要關(guān)注變與不變，重視對(duì)“同”與“不同”的分析。從學(xué)習(xí)本身看，辯證思維也主要集中在對(duì)異同的把握上。知識(shí)的遷移與應(yīng)用就是一個(gè)將頭腦中熟識(shí)的東西與新情境中的問(wèn)題不斷進(jìn)行異同比較的過(guò)程。異，細(xì)察區(qū)別的存在，有助于精準(zhǔn)分析問(wèn)題;同，獲知共性的存在，有助于升華個(gè)人見(jiàn)識(shí)。以往關(guān)于辯證思維與物理教學(xué)的研究中，多是將辯證思維展開(kāi)為分析綜合、歸納演繹、抽象具體等思維方法[3]，或是展開(kāi)成虛實(shí)、正反、動(dòng)靜等一對(duì)對(duì)概念來(lái)看[4]，其實(shí)無(wú)論哪一種形式，都是圍繞“異同比較”這一核心來(lái)操作的。所以，基于辯證視角，從“異同比較”入手來(lái)解讀教材和把握教學(xué)很有必要。

1 ? ?對(duì)新舊教材中“庫(kù)侖定律”的解讀

新舊教材的“庫(kù)侖定律”一節(jié)[5-6]，如果拋開(kāi)“實(shí)驗(yàn)”“情境”“問(wèn)題”等形式載體，而單從辯證思維的視角來(lái)看，教材中每一次認(rèn)識(shí)的深入或問(wèn)題的產(chǎn)生，都是從“異同比較”開(kāi)始的。解讀如下：

在引入部分都是這樣敘述的：“帶正電的帶電體C置于鐵架臺(tái)旁，把系在絲線上帶正電的小球先后掛在P1、P2、P3等位置”，這是同一對(duì)象不同位置的比較;“在同一位置增大或減小小球所帶的電荷量”，這是同一位置不同對(duì)象的比較。通過(guò)各種不同情境下的比較，搜集準(zhǔn)備足夠的信息作為后續(xù)研究中使用的證據(jù)材料，這也正是物理實(shí)驗(yàn)的核心價(jià)值所在。

之后，講到關(guān)于電荷之間的作用力，又都有“電荷之間的作用力會(huì)不會(huì)與萬(wàn)有引力具有相似的形式”“點(diǎn)電荷類似于力學(xué)中的質(zhì)點(diǎn)”這樣的敘述，這是在“不同”中尋找“相同”，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注新舊知識(shí)的關(guān)聯(lián)，拓展舊知識(shí)，去獲取新知識(shí)。

接著，涉及到靜電力的計(jì)算時(shí)，針對(duì)“兩個(gè)電荷量為1 C的點(diǎn)電荷在真空中相距1 m時(shí)，相互作用力是9.0×109 N”的結(jié)果，后面又都給出這樣的比較：“差不多相當(dāng)于一百萬(wàn)噸的物體所受的重力”，還指出“微觀粒子間的萬(wàn)有引力遠(yuǎn)小于庫(kù)侖力”。這是用熟悉的重力、引力來(lái)與靜電力比較，以此加深對(duì)靜電力的理解和感性體驗(yàn)。

再往后，為了深入研究，又都提出“如果存在兩個(gè)以上點(diǎn)電荷”的話題，這是要把“兩個(gè)”與“多

個(gè)”之間的“同與不同”進(jìn)行比較，從簡(jiǎn)單向復(fù)雜過(guò)渡。

在最后，新舊教材又都指出：“庫(kù)侖定律給出的雖然是點(diǎn)電荷之間的靜電力，但是任何一個(gè)帶電體都可以看成是由許多點(diǎn)電荷組成的”“如果知道帶電體上的電荷分布……就可以求出帶電體之間的靜電力的大小和方向”，從思想方法上看這是微元思想的體現(xiàn)，從辯證思維角度看，這是對(duì)“系統(tǒng)”與“個(gè)體”之間“同與不同”的思考，由此探究“系統(tǒng)”與“個(gè)體”之間的關(guān)聯(lián)，使學(xué)生看到研究真實(shí)情境的基本思維策略。

這種“異同比較”就是“辯證思維”的體現(xiàn)，在新舊教材中一直被延續(xù)下來(lái)，足見(jiàn)其重要性。它實(shí)際上在告訴學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和思考探究的方法。關(guān)注此點(diǎn)，學(xué)生不僅能學(xué)到知識(shí)，更重要的是自己學(xué)會(huì)怎樣獲取知識(shí)，無(wú)形之中就建立了科學(xué)思維。類似這樣的基于“辯證思維”的設(shè)計(jì)，在教材其他章節(jié)中也有很多。這種辯證是提升學(xué)生高層次思考的最好途徑，它不僅兼顧了“問(wèn)題鏈教學(xué)法”[7]與“情境化教學(xué)法”[8]中關(guān)注的思考深度和廣度問(wèn)題，而且針對(duì)怎樣主動(dòng)思考給出了明確的指導(dǎo)。它能避免學(xué)生用教師的思考代替自己的思考，培養(yǎng)學(xué)生思考的主動(dòng)性、理性化，同時(shí)避免機(jī)械化。

2 ? ?辯證思維的教學(xué)應(yīng)用

受此啟發(fā)，可以從尋找“異同”出發(fā)，將“辯證思維”從四個(gè)方面操作：

（1）“同物異境”——同樣的研究對(duì)象，變換情境，作對(duì)比分析;（2）“同境異維”——同樣的情境，轉(zhuǎn)換角度，換觀念，作出不同的分析;（3）“異物同境”——將不同的研究對(duì)象置入同樣的情境中，再對(duì)比分析;（4）“異途同歸”——換方法思路，求解同樣的問(wèn)題。

以一道習(xí)題為例，說(shuō)明如下：

例 一勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面向外，其邊界如圖1中虛線所示，為半圓，ac、bd與直徑ab共線，ac間的距離等于半圓的半徑。一束質(zhì)量為m、電荷量為q（q>0）的粒子，在紙面內(nèi)從c點(diǎn)垂直于ac射入磁場(chǎng)，這些粒子具有各種速率。不計(jì)粒子之間的相互作用。在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間為（ ）

2.1 ? ?“同物異境”的辯證

針對(duì)相同的研究對(duì)象，經(jīng)過(guò)“同物異境”的辯證，對(duì)比如圖2，可知時(shí)間區(qū)別源于粒子在半圓磁場(chǎng)區(qū)域內(nèi)的運(yùn)動(dòng)。t=T，由于粒子運(yùn)動(dòng)周期T是不變的，易得出“當(dāng)θ角最大時(shí)，時(shí)間t最長(zhǎng)”的結(jié)論。而圓心角θ又是同弧所對(duì)圓周角α的2倍，所以進(jìn)一步得出結(jié)論：當(dāng)入射點(diǎn)c與出射點(diǎn)連接所作出的軌跡圓中的弦ce與磁場(chǎng)邊界相切時(shí)，即圓周角α最大時(shí)，圓心角θ最大，時(shí)間t最長(zhǎng)。

此種辯證方法下，學(xué)生還能提出“能否在同樣區(qū)域中，用電場(chǎng)替代磁場(chǎng)，實(shí)現(xiàn)同樣動(dòng)能的該種粒子從同樣的位置離開(kāi)”這樣的問(wèn)題。

2.2 ? ?“同境異維”的辯證

從高中物理“四大觀念”——物質(zhì)觀念、相互作用觀念、運(yùn)動(dòng)觀念、能量觀念出發(fā)，將每種物理觀念視為思考方向中的一個(gè)維度，那么，不同的物理觀念就會(huì)對(duì)應(yīng)不同的思考維度。這可以幫學(xué)生建立“題往何處用”的意識(shí)。學(xué)生在用“觀念”看“情境”時(shí)，能建立一個(gè)更廣闊的“宏觀視野”，增強(qiáng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的能力，充分發(fā)揮“情境”的價(jià)值。比如上述例題中，針對(duì)同樣的情境，經(jīng)過(guò)“同境異維”的辯證，有的學(xué)生提出：從“功與能”這個(gè)維度看，能否分析出在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)的粒子其動(dòng)能為多大？是否還需要補(bǔ)充其他什么條件？從“相互作用和運(yùn)動(dòng)”兩個(gè)維度看，若粒子遇到阻力，運(yùn)動(dòng)軌跡將如何改變？

2.3 ? ?“異物同境”的辯證

高中物理常見(jiàn)的十類研究對(duì)象有球、塊、板、斜面、繩、桿、彈簧、滑輪、粒子、通電導(dǎo)線?？梢酝ㄟ^(guò)將不同研究對(duì)象放在同樣情境中對(duì)比來(lái)加深對(duì)物理規(guī)律的認(rèn)識(shí)。比如，單就粒子而言，有電子、質(zhì)子、中子、α粒子等，使其在同樣的磁場(chǎng)環(huán)境下運(yùn)動(dòng)，就可以進(jìn)行“異物同境”的辯證。于是，針對(duì)上面例題，有的學(xué)生提出這樣的問(wèn)題：若是動(dòng)能相同的氫核、氘核、氦核，有沒(méi)有可能從同一點(diǎn)離開(kāi)磁場(chǎng)？

2.4 ? ?“異途同歸”的辯證

比如，有的學(xué)生想到用數(shù)學(xué)方法建立坐標(biāo)系，尋找粒子軌跡方程和磁場(chǎng)邊界方程，嘗試用解方程組的方法找到所需要的出射點(diǎn)，并由此去主動(dòng)研究“書(shū)寫(xiě)表達(dá)怎樣設(shè)計(jì)”“函數(shù)圖像如何畫(huà)”等相關(guān)問(wèn)題。

總之，用好教材設(shè)計(jì)中的辯證思維，給學(xué)生指出一種路徑，使其能自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題，其創(chuàng)造性、參與性、鉆研性都獲得極大的提高。學(xué)生自己的問(wèn)題才是核心素養(yǎng)需要的真問(wèn)題，避免像以前一樣，給出問(wèn)題的是別人，學(xué)生有置身事外的感覺(jué)。

3 ? ?小 ?結(jié)

教材更新設(shè)計(jì)中蘊(yùn)含著很多不變的、有價(jià)值的思維方法，通過(guò)認(rèn)真解讀可以啟發(fā)生成新的教學(xué)策略，從而“由內(nèi)至外”地幫助學(xué)生掌握一些科學(xué)思考和探究的方法技巧，幫助學(xué)生建立科學(xué)探究的高層策略意識(shí)，實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)的提升。

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（欄目編輯 ? ?劉 ? 榮）

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