學習是嚴謹的思維過程,物理學習尤其如此。物理學的特點是研究范疇廣、概念多且抽象、聯系廣泛、實踐性強,所以學生反映物理難學。作為教師應關注學生的思維方式,從而提升其學習品質。
一、掌握學生理解知識的規律
在學生理解知識的規律性問題上擺著兩個問題:一是學生理解知識從哪里開始?又向哪里深入?二是學生理解知識的深化和智能發展有什么內在聯系?
如,學生在學習電學時,在還未將電的各個方面及特性如電荷、電場、電場力、電勢、電勢能、電阻、電壓等科學概念抽出來一一加以剖析之前,學生對電的理解只不過是一個抽象的“電”而已,實際上是一片空白。這時老師對“電學”的總體輪廓無論怎樣描述學生也是難于接受的,所以在中學教材的知識結構安排上,電學部分并不是從電學的概述開始,而是從引入電荷與電場的概念開始。這樣做正是考慮了學生思維的特點,即理解知識的規律性作出的安排。
學生在理解知識之前,通過直觀形象積累感知與表象對理解知識是很有用的,但那只是理解知識的準備過程,或者說是感知知識的過程,并非理解知識本身。學生理解知識是先弄懂一個個抽象規定如概念、定義、法則、原理等開始,然后逐步綜合起來的過程。
學生在理解(學習)新知識時并非是簡單地把新知識往頭腦里裝,因為他們的頭腦里原來就存在著一個舊的知識結構,當學生集中精力于理解教材中一個個新的抽象規定時,舊的知識結構并不會那么輕易地容納新的成員,新舊知識并未融于一體。這時他們的注意力總是集中于知識的細部一或局部,往往是“只見樹木,不見森林”,不能從整體的高度來調整知識結構。所以,在學生逐個掌握概念、法則、原理之后,需要有一個將這些新知識同化的過程,即把新知納入舊知結構中去。然而,并不是所有的新知都能納入舊知結構中去,相反的常出現舊知結構不能納新知識的情況。這時,舊的知識結構需要有一個改組、更新的過程即順應過程。這個過程只有從知識整體的高度來調整與重構知識結構,以更高的層次來統一新知與舊知結構的矛盾來完成。教師要特別注意幫助學生完成這一過程。到這一步為止,學生對知識的掌握才達到“系統化”“結構化”,達到融會貫通的地步
二、關注學生的思維方式,促進思維的深化
關注學生的思維方式,是了解學生思維的發生、發展的重要手段。要求教師深入細致,全面了解,仔細思考,有效進行。
第一,教師要善于換位思考。教師是學習的經驗者,在他的學生時代,他及他的同學中在學習上必定存在許多的思維障礙,哪些是共同的?哪些是個別的?在教學前先作好這方面的回憶,做到心中有底,以便對癥下藥。
第二,了解現在的學生。每一屆的學生都不同,隨著社會環境的改變以及他們各自不同的經歷,各種知識的影響、滲透。對學生的思維起著很大的影響,有的是正確的,有的是片面的,有的是錯誤的。這就要求教師深入到學生中去了解、透視,這樣才能在教學中把握住學生思維的方向和引領思維發展。
第三,注意純粹數學概念對學生的負影響。在物理學中,概念、公式都是有實際意義的,如,R=U/I,C=Q/U等等,學生往往會用數學的觀點來考慮正、反比關系。要引導學生理解:物理學中凡是比值定義式都沒有這種正反比關系。
第四,通過面批作業了解學生的思維方式。較普遍的作法是教師獨自批閱作業,這樣做不利于了解學生的思維,也不利于幫助學生針對性地解決問題。當面給學生批解,既可以了解學生的思維過程,又可直接地指出和糾正其思維錯誤。這種方法。不需每次都對所有的學生進行,只要有選擇性地進行就能收到了事半功倍的效果。
第五。了解優生和差生的思維特點及差異。利用優生思維上的優點從正面來影。響帶動全體,利用差生的“錯誤”從反面來糾正學生的思維,“錯誤”是一種很重要的有效教學資源。這樣前有拉力后有推力,“分力”產生相同的作用。
三、引導和拓展思維。實現智能的發展
引導和拓展學生的思維是促進學生思維發展,達到新舊知識一體化結構,實現智能發展的關鍵。要求教師諄諄善誘,循序漸進。既要有耐心,又要講究方法;既要遵循科學原則,又要善于宏觀控制。
第一,注意初高中學生思維上的差異。初中學生主要是形象思維,高中學生要注意培養抽象思維。如:初高中都講力的作用效果,初中教材講“力是使物體的運動狀態發生改變的原因”,高中教材講“力是使物體產生加速度的原因”。“運動狀態改變”是形象的、直觀的,而“加速度”的概念是抽象的,這就要使學生理解好“加速度”和“運動狀態改變”的關系。
第二,注意思維的引探。所謂引探。就是提出問題,引導學生思考,然后解決問題。如“勻減速直線運動可不可以看作反方向初速度為零的勻加速直線運動”?“一個皮球以一定的初速度從水面下降后又升到水面,這一過程與哪種運動過程相似”?類似的提問,既可誘導學生思維,又可起到鞏固舊知識、容納新知識的作用。
第三,克服學生思維上的“慣性”。不注意條件,生搬硬套的現象叫“思維慣性”。這種現象在學生中很常見,如“橫截面”常說(寫)成“橫截面積”;“由于貫性”習慣說(寫)成“由于慣性作用”;摩擦力的方向認為“總是與物體的運動方向相反”等等。教師在授課時要特別提醒學生注意對物理概念的理解,防止以往經驗造成思維上的這種“慣性”。
第四,培養發散性思維。發散思維就是由一個知識點聯想到與此相關、相似、相反的知識點。把它們由點及線、由線到面、由面到體,通過類比、辨析、概括、綜合等方法,把新知識納入到原有的知識結構中去。要求學生對知識結構進行系統梳理,形成知識體系,是培養學生發散思維的有效措施。學生不善于對知識進行歸納整理,新舊知識不善于聯系,使得解題時無從著手。一般措施是復習與整理本單元知識和以前學過的相關知識,進行專題訓練,舉一反三,形成知識的整體結構。
第五,培養逆向思維。通常是由已知條件,經過一系列的中間過程推出結果。如果條件不很明顯,或者中間過程難度大,這種方法難于解決問題。逆向思維從結果著手分析,逐個找出解決問題的結癥,即“結果——結癥一……——結癥——已知”。逆向思維有兩種方式,一是按著肯定的結論逆推,另一種是按著相反的結論逆推。如:證明“電場線不能相切”,已知條件是:電場中每一點的電場強度不可能無窮大,思維方法是:假設電場線能相切,則電場線相切處的電場強度無窮大,得出與已知相矛盾的結論。
第六,培養理解探微。讓學生在掌握知識總體結構的基礎上,善于探究并掌握知識背后的思維方法。以發展其創造性思維,形成方法體系,從而使學生學過的知識具有“工具”的性質。如,結合科學史分析創建理論的科學家所運用的方法與“巧思”;分析教材中的例題用了哪些思維方法;自己解題后有什么收益或啟發。
四、關注學生思維方式的意義
第一,關注學生的思維方式,注意了學生思維的發生、發展,從而為教學奠定了物質基礎,降低了教學中的坡度。
第二,關注學生的思維方式,強調了理解知識的深化與智能發展的同步發展,注重了智能的開發,防止了單純的傳授知識而忽視智能發展開發的傾向,同時有利于學生擊破理解和訓練上的難點,使學生學得輕松。
第三,關注學生的思維方式,理順了學生的思維,幫助學生形成了系統的、科學的知識結構,使他們有了較強的思維能力。
第四,關注學生思維的方式,從整體上提升了學生的學習品質,學生學會了思維。就像找到了登山的路徑,在學習的茫茫林海中就可以自如地領略各種風光并順利地達到光輝的頂點。