物理教學中激發學生反思的途徑
2006-12-31 00:00:00龍軍
物理教學探討 2006年21期
建構主義認識論認為，學習不是學生簡單的“輸入、儲存”課本和教師提供的信息，而是主動地將原有經驗和信息進行比對、分析、批判、選擇和重建知識結構的過程。學生在學習中完成這一主動建構的重要方式是學習反思。經過反思，當新的知識與其原有的知識結構和思維方式相符時，就被同化、吸收并儲存，否則就會被排斥或經“修正”、“重組”后再吸收。因此，反思既是一種思維形式，更是一種學習習慣。那么，在教學中教師如何引領學生反思呢?
1喚醒前概念，在學生認知沖突處反思
學生在學習新的物理知識之前已對其有許多認識，這些認識可能是對事物的表象說明，也可能是從表象總結出的錯誤認識。如果在物理教學中不能澄清這些認識，就會使學生對物理概念或規律形成一種模糊混亂的認知。因此在學生認知沖突處引入反思，可使學生主動把現象與原認知進行比對，產生更高層次的認識。
案例1“牛頓第一定律”教學片段：教師首先把一小車放在水平桌面上，用手一推，小車就運動，當手一離開，小車就會停止。
此現象學生總結出：物體受力就運動，物體不受力就靜止。此時教師指出這是大哲學家亞里士多德的觀點，學生就能產生共鳴。
教師又創設思維沖突情景，讓學生注意觀察現象，手用力推小車，當手離開小車后，小車仍向前運動，與剛才的結論相矛盾，再用手擋運動的小車，這時小車受力又靜止，而不是發生運動，進一步激發了學生的思維矛盾沖突。
這時教師激發性設問：“你還見過類似的現象嗎?當物體運動或靜止時力的作用效果是什么呢?”這時有學生回答：“當物體原來靜止，力可以使物體發生運動。”
受此啟發，學生進一步答道：“原來是運動的物體，力可以使它靜止。”教師此時板書：靜止→運動，運動→靜止。
教師問：“如果把兩者綜合起來看力的作用是什么呢?”學生總結道：“力可以改變物體運動的狀態。”
在學習以上新知識的過程中，學生的思維經過了兩次反思：第一次反思是把第一次實驗現象與前認知比較得出一個錯誤的結論。當教師第二次實驗產生的現象與結論不符時，學生把第二次實驗現象與第一次生成的結論進行對比，進行第二次反思。在第二次反思中突破學生錯誤的前概念，生成“力可以改變物體的運動狀態”這一正確結論。兩次反思都以原有認知作為反思的支撐，有利于讓學生感受到“反思”對學習的重要意義。
2適度點撥，引導學生在探究受挫處反思
物理探究的過程對學生而言是無法預知的領域。因此，他們往往會遇到一些難以逾越的探究障礙和學習挫折，并且這些障礙和挫折因素的現實存在，將會直接影響課堂探究活動的后續深入，這時教師應起引導作用，適時介入，適度點撥，引發學生對已有探究經歷的自主反思，從中發現探究受挫根源，調整探究后續過程。
案例2在探究“凸透鏡成像規律”的活動中，某學生把凸透鏡固定在光具座上，然后將光屏和點燃的蠟燭分別放置在凸透鏡的兩側，可是他在光具座上無論怎樣左右移動光屏，在光屏上都不能呈現燭焰的像。教師發現了，但并不急于糾正，而是有意點撥，引導學生主動反思：“在光屏上不能成像，可能有哪些原因?”學生聯想不能成像的原因，問題得以解決。使學生通過自己的努力體驗到成功的喜悅。
案例3在探究“歐姆定律”的實驗中，學生設計了如圖1所示的實驗，進行電流與電壓關系的探究，教師對學生初步設計的不完整電路圖沒有引導學生反思，而是直接利用此電路告知全班學生：“用這個電路進行探究，只能得到一組電流和電壓值，不能夠得到電流與電壓的變化關系，需要再串聯上一個變阻器，來實現定值電阻兩端的電壓變化。”這種不引導學生主動反思的過渡點撥，不能促使學生進行深入的思考，只能被動接受。
分析上述的兩個案例，可以看出，學生對所經歷的探究過程并不是陌生的，通過運用已有的知識和經驗，學生能對問題發表自己的見解，不同水平的學生可以發表各自不同層次、不同知識范圍的意見。教師在思維的關鍵處引導學生反思，使學生主動對還不完善的探究過程進行修正，學生通過積極緊張的思維活動就會將探究過程和探究結果描繪得充滿詩意。
3促進學習自省，指導學生在結果處反思
在物理學習活動中，許多學生對自己在課堂上到底學到了哪些知識不清楚，經常出現“翻開書了然，合上書茫然”，這就是缺乏對學習結果反思的明顯表現。只有重視學習結果的反思，使自己對所學內容有明確清晰的意識，知識才能被真正理解，才能被納入相應知識結構之中，成為易于提取，便于檢索的信息，有助于運用知識解決問題。
案例4“慣性”概念建立后，學生雖然知道“慣性的大小只與物體本身因素有關而與速度無關”，但學生很難接受。一是生活中的一些具體事例(同一個物體在相同阻力的作用下，速度越大越難停下來)極具干擾性，二是有些教師提出的問題誤導或助長了學生的錯誤認識，如“為什么跳遠運動員在起跳前要助跑?”等問題。
事實上，為了促使學生從本質上去認識慣性，在慣性概念得出后，可設置情景：“若一個大人站在地面上(速度為零)，一個小孩很快地跑過去撞了他一下，他巋然不動而孩子卻跌到了。你從中可發現什么?回憶你生活中的體驗，你能舉出一例嗎?”引導學生對小孩的速度雖大，但質量較小，運動狀態易改變的事實進行思考，經過比對，使學生思維上發生順應過程，從而使學生對“慣性”概念形成清晰的認識。
案例5“電功率大小等于導體兩端電壓與通過這段導體電流的乘積，即P=UI”這個結論是陳述性知識，如果要轉化為程序性知識，就必須在具體的問題情景中讓學生主動反思，以實現知識向技能的轉化。
例如，教師出示問題：
如圖2，有兩個“6V3W”和“6V6W”的燈泡L1、L2，串聯后接在電源電壓為6V的電路中，求L1、L2的實際功率。
為了促使學生經過反思，將原有知識的相關命題與新知識聯系并進行正遷移，教師提出問題：“如果要求L1、L2的電功率，應求哪些物理量?”目的是讓學生把陳述性知識納入學生已有的知識網絡。
然后教師再設問：“你從前做過類似的題嗎?”
學生反思道：“做過已知電阻R1、R2串聯，接在電壓為6V的電路中，可求電流I1、I2和U1、U2的問題。”
教師再問：“它與本題有聯系嗎?你能類比著探索出本題的解題思路嗎?”
這樣就可以讓學生在多種情景下去嘗試運用已獲得的陳述性知識，形成解答各類題目的策略性知識。
當然，單個的個體內省反思難免模糊、狹隘和不夠深入，而在團體內與他人進行集體反思時，則可以啟發個人的思維，激起多維而又深層的思考，從而感悟物理概念或規律的實質。從學習方式上看，學會反思并非一朝一夕所能達成的，它需要教師的耐心培養，以實現真正意義上的學會反思。
(欄目編輯趙保鋼)
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