注重變式教學(xué) 培養(yǎng)思維能力

朱靈波

摘 要：教育教學(xué)貴在創(chuàng)新，教育教學(xué)的創(chuàng)新主要是思維的創(chuàng)新，變式教學(xué)實踐就是一種思維創(chuàng)新。在物理教學(xué)中通過變式教學(xué)，不斷地變更所提供材料或事物的呈現(xiàn)形式，使本質(zhì)屬性保持穩(wěn)定而非本質(zhì)屬性不斷變化，以變養(yǎng)智，以變養(yǎng)德，從知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度和價值觀的三維目標(biāo)出發(fā)來設(shè)計教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

關(guān)鍵詞：變式教學(xué)；發(fā)散思維；聚合思維；創(chuàng)造性思維

許多學(xué)生反映物理難學(xué)，“題海戰(zhàn)術(shù)”是一個重要的原因，大量的難題，單一的教學(xué)方法，無法讓學(xué)生在過程與方法上、情感上得到成功的體驗，那么知識和技能目標(biāo)的達(dá)成度也是可想而知的。在我們的物理教學(xué)中，有的問題缺乏新的情景，學(xué)生不感興趣；有的問題缺乏階梯，一開始就太難，許多學(xué)生的思維不能被激發(fā)。

同樣常見一些教師說：“這個題目其實很簡單?！薄霸趺催B這個題目也不會做？”其實，這個教師站在已經(jīng)掌握了物理學(xué)系統(tǒng)知識的高度所產(chǎn)生的想法。如果你的頭腦中還沒有這一系統(tǒng)的知識結(jié)構(gòu)，情況就會完全不同?！爸苫處熕季S”“備學(xué)案”是教師應(yīng)當(dāng)掌握的兩條有效的教學(xué)途徑?！皼]有教不好的學(xué)生，只有不會教的老師”這句話從某種程度上說也有一定的道理，教師的“會教”在于“會激”，而變式教學(xué)就是激活學(xué)生思維的教學(xué)方法。

所謂“變式教學(xué)”，是指以培養(yǎng)學(xué)生靈活轉(zhuǎn)換、獨立思考能力為目的，在教學(xué)過程中教師精心設(shè)計一些不斷變更問題情景或者改變思維角度，由簡到繁、由易到難的物理問題，使事物的非本質(zhì)特征時隱時現(xiàn)，而事物的本質(zhì)特征卻始終保持不變的教學(xué)形式。這是一種把學(xué)生的思維逐漸引向新的高度的一種教學(xué)方法，它實際上是教師有目的地通過“變式”為學(xué)生組織了一個引導(dǎo)思維的活動。

一般來說，當(dāng)學(xué)生面對新的物理情景時，如果舊的思維方式能夠解決新的問題，就是遷移學(xué)習(xí)。如果新的情景需要學(xué)生能從不同角度進(jìn)行思考和突破原有的思維模式，就是創(chuàng)造學(xué)習(xí)。變式教學(xué)要求不斷變更所提供材料或事物的呈現(xiàn)形式，它能夠使學(xué)生經(jīng)常處于新的情景中，所以，變式教學(xué)十分有利于激發(fā)學(xué)生思維的熱情，改善學(xué)生的思維品質(zhì)和培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。

一、實施變式教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力

所謂“發(fā)散思維”是從一點向四面八方想開去的思維。運用這種思維方式來考慮問題，會因我們的出發(fā)點不同而得到不同的思考途徑或得到不同的結(jié)果，顯然我們得到的思考途徑或結(jié)果越多，發(fā)散思維能力就越強。

物理教學(xué)中發(fā)散思維體現(xiàn)的是所謂“一題多解”和“一題多變”的變式教學(xué)，“一題多解”即對同一個問題應(yīng)用多種不同的方法去尋求其答案，它追求的是解決問題的多種途徑。這些“途徑”實際上就是一些解決問題的方法，而對不同方法進(jìn)行比較，必然能使學(xué)生思路開闊，使之養(yǎng)成多角度觀察理解事物的習(xí)慣，對培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力起著輔路架橋的作用。一題多變指的一道基本題，讓題目的情景有所變化，按程序不斷加深加廣，變成許多道有關(guān)的習(xí)題。通過這一類題型的解析和訓(xùn)練，充分認(rèn)識基本知識的應(yīng)用價值，使學(xué)生明確只要掌握規(guī)律和分析方法，就可以做到“萬變不離其宗”。一題多變最好能從學(xué)生比較熟悉的典型題開始，這樣所起的作用更大。

例1.

通過一題多解，一題多變，可以促使學(xué)生多角度分析、解決問題，拓寬解題思路，開闊視野，啟迪發(fā)散思維，開發(fā)智力，培養(yǎng)能力，達(dá)到學(xué)以致用的目的。當(dāng)然，一題多解并不是一定要追求解法的最多，而是應(yīng)該根據(jù)教學(xué)要求、學(xué)生水平、教學(xué)功能精選幾種解法，既訓(xùn)練學(xué)生發(fā)散性思維的能力，又抓住核心規(guī)律；既保持課堂效率，又切合學(xué)生實際。

二、實施變式教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生聚合思維能力

所謂的聚合思維是多到一的思維。它以某個思考對象為中心，把問題所提供的和從大腦中提取出來的各種信息集中起來，通過直覺的判斷，選擇解決問題最優(yōu)的設(shè)想和方法，通過一系列的推理獲得解決問題的答案，或者從不同的現(xiàn)象和問題中發(fā)現(xiàn)共同的因素。又稱集中思維、收斂思維、求同思維等。

物理教學(xué)中聚合思維體現(xiàn)的是所謂“多題歸一”的變式教學(xué)，多題歸一是指把多個表面上不同但實質(zhì)上相同的題目歸成一類，找出它們的共同特點，用同一個物理規(guī)律去解答。即：多個題目多種物理情景，解答所用的物理規(guī)律相同，以實現(xiàn)認(rèn)識一類物理現(xiàn)象的共同規(guī)律。多題歸一可以實現(xiàn)觸類旁通的教學(xué)效果，即學(xué)生一旦掌握了一類問題的一般特點后，能夠從這個一般的特點出發(fā)，去解決新遇到的同類或相似類別的問題。物理教學(xué)中就有很多這樣我們熟悉的例子，例如，人船模型、子彈打木塊模型、彈簧模型、平拋模型等。

例2.一小球從離地面H高處無初速度下落，運動過程中空氣阻力始終是球重的k倍（k>1）。若小球與地面碰撞后無能量損失，則小球在停止前通過的總路程為多少？

例3.如圖1在傾角為？茲的斜面上有擋

板，在距A為L的地方有一質(zhì)量為m的物體B，B的初速度為V0，B與斜面間的動摩擦因素為？滋，且？滋

例4.如圖2所示，一個質(zhì)量為m，電量為

-q的小物體，可在水平軌道Ox上運動，O端有一與軌道垂直的固墻，軌道處在場強為E，方向沿Ox軸正向的勻強電場中，小物體以初速V0從x0點沿Ox軸軌道運動，運動中受到大小不變的摩擦力f的作用，且f

以上三個例題所涉及的物理情景，可能不是學(xué)生所熟悉的，由于缺乏與之相關(guān)的閱歷和實踐經(jīng)驗，思維難免會受到某些局限。但我們可以充分發(fā)揮思維的能動作用，將陌生的物理情景加以轉(zhuǎn)換，從而轉(zhuǎn)化成我們所熟悉的物理情景，往往能使問題絕處逢生、豁然明朗。

三、實施變式教學(xué)有利于優(yōu)化學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維

所謂創(chuàng)造性思維，簡單地說，就是可以產(chǎn)生創(chuàng)造性成果的一類思維方式。變式教學(xué)可以把一些繁難的物理問題通過改組或改造，變成我們熟悉的問題，從而激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。

例5.如圖3所示，一根半徑為r的半圓形導(dǎo)線ab，在垂直于勻強磁場的平面內(nèi)，以一端a為定點沿逆時針做勻速轉(zhuǎn)動。已知磁感應(yīng)強度為B，角速度為？棕，試求ab兩端的電勢差大小。

分析：課本中介紹的是求解直導(dǎo)線做平動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的方法，本題卻是彎曲導(dǎo)線做勻速轉(zhuǎn)動切割磁感線產(chǎn)生感應(yīng)電動勢的問題，無法直接利用課本的知識進(jìn)行求解。

變式1：設(shè)想沿半圓形導(dǎo)線的直徑處再

連接一長度為2r的直導(dǎo)線，使之成為閉合導(dǎo)線框，如圖4。對導(dǎo)線框來說，因為在轉(zhuǎn)動過程中，穿過的磁通量沒有發(fā)生改變，故總電動勢為零。即E總=Eab+Eba=0，所以Eab=-Eba，這表明，半圓形導(dǎo)線ab產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢的大小與直導(dǎo)線ab產(chǎn)生的電動勢相等。于是求解半圓形導(dǎo)線ab的感應(yīng)電動勢問題就轉(zhuǎn)化為求解直導(dǎo)線ab的感應(yīng)電動勢問題。

所以，物理解題思維的核心就是促使陌生的問題向熟悉的問題轉(zhuǎn)化，繁難的問題向簡易的問題轉(zhuǎn)化。變式教學(xué)對物理解題的意義在于，主體解題時，不是孤立地看問題，將問題看成僵死不變的東西，而是將問題進(jìn)行改造或改組，使之變得更熟悉、更簡易。而這種改造或改組正是創(chuàng)造性思維的典型變現(xiàn)。

“求新、求實、求活”變式教學(xué)不是講授一個一個的知識點，它們以一個點為中心編織著知識的網(wǎng)，構(gòu)建一個一個知識組塊，而這些組塊相對于孤立的知識點無疑具有更大的功能，變式教學(xué)藝術(shù)總是用最少的時間給予學(xué)生最大的有序知識，使認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到優(yōu)化，從而從根本上提高了學(xué)生解決新問題的能力。

一題多解、一題多變的發(fā)散思維訓(xùn)練，使教師從學(xué)生熟悉、難度并不很大的基本題出發(fā)，通過各種變式把學(xué)生的思維逐漸引向深入，給學(xué)生提供了廣闊的想象空間，學(xué)生在這個空間里自由翱翔，新的思路、新的方法不斷涌現(xiàn)，不斷給人以新奇感，使人感到一種想象的美。

變式教學(xué)的多題歸一能夠使學(xué)生理解形異而質(zhì)同的問題，使學(xué)生的歸納、綜合能力得到加強，聯(lián)想能力得到發(fā)展，能夠使學(xué)生透過現(xiàn)象看到本質(zhì)而使學(xué)生感受到理解的蘊藉美，有利于培養(yǎng)學(xué)生的聚合思維能力。

變式教學(xué)使物理知識相互聯(lián)系，達(dá)到溫故知新的功效，不僅能開拓學(xué)生的思路，還能引起他們鉆研物理的濃厚興趣，能充分調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，有利于優(yōu)化學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，使學(xué)生得到認(rèn)知和審美心理的雙重滿足，使教師得到精神上的調(diào)節(jié)，從而使師生雙方在和諧的教學(xué)環(huán)境中實現(xiàn)共贏。

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（作者單位 浙江省杭州市余杭第二高級中學(xué)）