摘 要:培養學生科學思維能力是現代課堂教學中的重要目標之一,這要求教師在課堂教學中運用各種方式來激活學生思維,如:創設引入、實驗探究、問題情景、關聯生活、營造課堂互動、運用數學等。
關鍵詞:物理課堂;激活思維
新課改明確提出課堂教學以學生為主體,在“以人為本”的新理念下,旨在提高學生的科學文化素養,創新精神和實踐能力。可見,重視培養學生的科學思維能力是現代課堂教學中的重要目標之一。這要求學生應具有積極的、靈活的思維。也要求教師在課堂教學中必須注重激活、培養和訓練學生思維,逐步使學生形成勤于思維、樂于思維、善于思維。
1、創設引入 激活思維
現代多媒體的使用,大大豐富了課堂資源,采用CAI演示能給學生強烈的感官刺激,大力激發學生的思維。例如《摩擦力》這節課中,以《小鬼當家》中的片斷引入課題,小主人巧妙利用珠子、油等減小摩擦力,使得歹徒一次又一次地爬起又跌到,在輕松的氣氛下,喚起學生對生活中有關摩擦力的原有認識。這種出于學生生活體驗的情境引入往往更容易讓人接受,既可活躍課堂氣氛,又能充分激活學生思維。當學生一旦進入這樣的情景時,可以很快地激起強烈的情緒,情不自禁地投入教學活動中,從而對教學活動中不斷出現的新問題做出反應,使學生從“需要學”轉變成“我要學”。
情境創設的形式是多種多樣的,沒有最好的情境創設,只有各具特色的情境創設。無論教師采用是哪種情境創設的方式,都應充分展示相關的物理現象,激勵學生觀察和思考。
2、實驗探究 激活思維
物理本身是一門實驗科學,它能給學生創設生動鮮活的物理事實,激發學生積極地去看、去想、去做,從而建立起知識體系;實驗能在相同條件下多次反復,供學生反復觀察,深入思考;實驗的趣味性能讓學生在心情舒暢的狀態下積極主動地學習;實驗的定性和定量研究使學生在觀察與思考、測量與計算、分析與總結,在實施過程中不斷培養和訓練思維。
在《恒定電流》這章節里,可設計成教師先給學生幾根導線、一節電池、一個燈泡,讓學生嘗試采用盡可能多的方式使燈泡發光,這樣,學生體驗到了如何形成閉合電路。接著,讓學生在電路上再串一個相同的燈泡,結果發現燈光變暗了,但兩燈泡亮度一樣,互換燈泡順序,兩燈亮度還是一樣;再讓學生接著觀察兩個燈泡并聯在一個電源時,發現每個燈泡的亮度與單獨一個燈泡的亮度是一樣的,這可讓部分同學認識到電源不是恒流,電流的大小與電路的結構有關。這里引入串、并聯電路和等效電阻的概念。下一步讓學生在電路中再串聯一節電池,發現燈泡變亮,使學生意識到電源才是電流的“驅動力”。這時引入電動勢。
在教師精心設計下,學生在觀察、實驗的過程中轉變經驗上的錯誤;通過電路中一個元件的變化引起整個電路的變化,轉變原來局部推理和線性推理的思維方式,形成電路的系統概念;引導學生在頭腦中塑造一種理想過程,進行正確的邏輯思維。還使學生體會到科學知識的來源和產生過程,這對培養學生不迷信書本和權威的科學思維方式和價值觀無疑都是極有幫助的。
3、問答有道 激活思維
美國學者加里·鮑里奇認為:任何口頭的說法或者手勢,只要引起學生更積極的回應或回答,就被看作問題。“疑是思之始,學之端”我們教學過程中有意識地引導學生參與思考“是什么”“為什么”的問題,激發學生挑戰自我的好奇心,讓學生為回答問題去啟動思維。
在《庫侖定律》教學中,分析兩個電荷之間的作用力與哪些因素有關時,可設計問題:①師:回憶以前學過的哪一種力和電荷之間的力有相似之處,如兩個電荷之間的力要接觸嗎?生:不需要,萬有引力。②師:萬有引力與物體的質量m1、m2成正比,與它們之間的距離r平方成反比,這對電荷之間的力有什么啟發?生:靜電力可能與Q1、Q2,以及它們之間的間距r有關系。③師:還有可能與哪些因素有關?生:大小。④師:力可能與這么多的因素有關,實驗時該用什么方法?生:控制變量法。
一堂成功的課來自于成功的問題情境創設。教師把學生成功引入問題情境之后,應注重如何引導學生對所創設的問題情境進行深入思考,并提出自己新問題。解決了學生自己的問題可以產生強烈的成就感,激發學習物理的興趣。
4、關聯生活 激活思維
《高中物理新課程》提出:高中物理課程在內容上應加強與學生生活、現代社會及科技發展的聯系,關注物理學的技術應用所帶來的社會問題,培養學生的社會參與意識和對社會負責任的態度。教師可以通過課堂情境設計讓學生關注生活,關注社會,培養學生思維能力。例如在《摩擦力》的教學中,通過播放超載的汽車軋壞高速公路而引發事故的新聞視頻,教師逐步引導學生認識,①事故的起因是軋壞的路面,是怎么造成的?(超載汽車巨大的壓力導致路面加速破損)②路面怎樣被掏空的?(超載汽車產生的摩擦力導致路面被掏空)。在此還可以在社會人文和法律道德等方面引導學生深入思考。
由案例可看出,教師為學生設計的生活情境不僅涉及物理理論,而且還有技術應用,有研究方法、社會道德、法律、環境等諸多方面的問題,物理問題來源于生活,物理又為實際生活服務,現象越貼近生活,越能激發學生積極的思維,養成運用物理知識和科學探究方法解決一些實際問題能力。
5、營造良好的課堂互動 激活思維
傳統環環相扣的固定教學路線,不利于學生的主動性,也不能適應學生思維的多變性,課堂氛圍難免有時沉悶。而良好的課堂互動更利于激發學生的創造性、激活人的思維、啟發人的心智。
在課堂教學中,從引入到教授再到反饋應用整個過程,由于學生的認知結構、心理特征、知識建構能力各有不同,會即時暴露出認知的錯誤、思維的障礙或提出有創見的問題,此時不應為了進度而忽視這些問題,教師要以此為契機及時分析、甄別、判斷,有價值地加以有效利用,引發學生思考,激活、訓練學生思維,使教學活動獲得成功,使之成為學生知識的生長點。未曾預約的精彩會不期而至,達到用正常教學難以實現的目標。長此以往,學生的思維將得到極大的提升,思維意識會如火山噴發般噴涌而出。
當然課堂互動不僅是師生之間,也應該體現在生生之間。根據學生的不同特點,在問題的研究過程中讓其承擔不同的角色任務,以發揮其特長,在充分調動自己的聰明才智去完成任務的過程中,培養和訓練思維。比如,教師在講述《電源電動勢和內阻》這一節,讓動手能力強的學生做演示實驗;讓板書規范的學生在黑板上記錄數據、寫出公式和實驗的結果;讓全班同學根據所測數據分析思考,然后提出一些問題,讓平時積極思維、踴躍發言的學生發表自己的觀點;讓作圖規范的學生在黑板上畫出U-I圖像……學生在參與中充分了解自己的才智,能夠獲得一種成功的體驗,也受到了激勵。
6、運用數學 激活思維
每一次重大的物理進展都離不開數學。微積分使牛頓力學體系更完美,數學類比成就了經典電磁學,黎曼幾何促成廣義相對論。數學使物理測量、分析方法豐富多彩,數學使物理的表述更簡潔、準確。
譬如,在“測電源電動勢與內阻”實驗中,常規配給一個電壓表和一個電流表,由原理U=E-Ir可知建立一次函數圖像,從而得出E和r的值;若只配給一個電壓表和電阻箱時,由原理U=E-Ir可變形成U=E-■r(其中R為電阻箱阻值),進一步演變成■=■+■·■,從而可用簡單易懂的一次函數圖像表示E和r的值。
當然,數學在中學物理中的應用還很多,如比例、函數、極值、歸納等概念及其代數運算法則;也運用到圖示、矢量作圖、圖像、三角函數、對稱等幾何關系。中學物理教師在教學過程中應讓學生結合數學體會物理魅力的同時,把思維提升到更高的層次。
激活思維的方式還有很多,有位名師說過,教育不是要注滿一桶水,而是要點燃一把火。只要教師精心設計,用心引導、啟發,星星之火,可以燎原。