變中生情情中生智

毛卓飛

以最高效的方式采集與整合信息，盡快找到解決問題的最佳方法，是大數據時代對人才培養的基本要求.近年來，各地的中考物理試題體現了貼近生活，聯系科技發展.往往一個情景涉及了多個知識點，一道試題以圖片、文字、表格的形式提供大量信息，正體現著大數據時代教學發展的方向.然而，現在的學生中普遍存在著看不懂題、看錯題，甚至答題的方向與題目要求不符的現象，致使學業成績難以大幅度的提高.究其原因，是學生缺乏處理與整合信息的有效訓練，沒有養成多謀善慮的思維習慣.那么，如何培養學生多謀善慮的思維習慣呢？教學實踐證明，變中生情、情中生智，“變”是最有效的途徑.

這里所講的“變”就是推陳出新，以不同的角度、不同的層次、不同的情境、不同的背景呈現問題，始終保持問題的“新”與“異”.“變中生情、情中生智”就是通過“變”激發學生解決問題的情感需求，讓學生情不自禁地融入問題情境中，從而使學生的智慧火花得以綻放.

1變換情境，不斷追問，開啟學生檢索關鍵信息的智慧之源

只有能夠在紛繁復雜的問題情境中發現隱蔽于其中的關鍵信息，才能深入問題的本質.平時，筆者常常從某一問題出發，不斷地變換問題的情境，并順著學生思維的方向不斷追問，讓學生多角度地、多維度地審視問題，從而真正理解所涉及物理問題的本質特性.

如在力學復習時，針對彈簧測力計的讀數，筆者連續設計了如下疑問：

例1

圖1中甲、乙兩彈簧測力計均處于靜止狀態，則它們的示數分別為多少？

對甲彈簧測力計，學生們一致認為示數為4 N.但對于乙圖，卻眾說紛紜.有同學認為彈簧測力計左右受力平衡，示數應為零；也有同學認為彈簧測力計左右兩邊各受兩個力的作用，示數應為8 N；還有同學認為秤鉤受到的拉力是4 N，所以讀數應為4 N.學生在激烈的爭論中，不斷發生思維的碰撞，經過充分的爭辯，學生最終認識到乙圖的情境與甲圖雖然不同，但本質上是相同的，兩種情況下彈簧測力計彈簧兩端均受平衡力而處于靜止狀態，因而它們的讀數完全相同.

上述討論剛結束，筆者又適時地拋出了如下的例題：

例2

如圖2所示，一只彈簧測力計放在光滑的水平面上，彈簧測力計外殼質量不能忽略，彈簧及掛鉤質量不計，現對彈簧測力計施加水平方向的力F1、F2，且F1>F2，則

A.彈簧測力計向左運動，讀數為F2

B.彈簧測力計向左運動，讀數為F1

C.彈簧測力計向右運動，讀數為F2- F1

D.彈簧測力計向左運動，讀數為F1-F2

看到例2，學生馬上炸開了鍋.題目中彈簧測力計受力不平衡，且處于運動狀態，那又如何判斷彈簧測力計的示數呢？同學們七嘴八舌，觀點各異.

激烈的爭論后，他們意見逐漸統一，題中彈簧測力計受到的合力為F1-F2，彈簧測力計的運動狀態在不斷改變.彈簧的彈力與秤鉤受到的拉力F2是一對作用力與反作用力，它們等值反向，彈簧的彈力大小應為F2，因此，彈簧測力計的讀數為F2.至于多出來的F1-F2，僅僅用于改變物體的運動狀態.

通過不同狀態下彈簧測力計示數的分析，學生終于找到了問題的本質：彈簧測力計的示數是由彈簧的彈力大小決定的，而彈力的大小與其反作用力——秤鉤上受到的拉力的大小相等.在分析彈簧測力計讀數時，只要明確秤鉤受到的拉力這一關鍵信息，問題就可以迎刃而解.

這里，學生經歷了在不同問題情境下解決同一問題的深刻體驗，這種碰撞是終生難忘的.在層層深入的思維碰撞中，學生學會了在不同情境中分辨信息主次，抓住關鍵信息，直入問題本質的能力.學生在解決問題的過程中產生了情智共振，它們不僅收獲了揭示彈簧測力計示數

本質的成功喜悅，也在自己的心靈里播下了從雜亂的情境中搜索關鍵信息的智慧種子.

2變換背景，設置干擾，培養學生挖掘隱含信息、透析問題玄機的獨門絕技

判斷學生是否理解所學的物理概念與規律的最好方法，就是在所要應用的知識信息隱藏在各種干擾信息之中時，能否準確地加以提煉出來.平時在學生初步理解所學知識之后，筆者便及時地變換背景，設置干擾信息，重組問題，讓學生探究.這不僅起到及時診斷的功效，同時也培養了學生認真分析隱含信息的良好習慣.

例如，通過物重大小與質量的關系探究，得出物重與質量成正比的結論后，及時地引對這一問題，絕大多數學生都從數學的角度加以分析.他們認為既然物重與質量成正比，當然質量也與重力成正比，而沒有認識到質量與重力成正比這句話所隱含的兩個重要的信息：（1）物重大小改變，質量大小就一定改變；（2）它們的變化是等比例的.要判斷質量是否與物重成正比，首先要思考質量是否一定隨重力大小的改變而改變，在此基礎上再考慮它們的變化是否等比例的變化？在引導學生認識問題所包含的隱含信息后，學生馬上意識到重力的大小肯定會隨物重的改變而改變，但質量卻不一定隨重力的改變而改.如重力隨地理位置而改變，但質量與地理位置無關，所以重力大小與質量成正比，但質量與物重不一定成正比.

正如一位學生自我總結的，簡短的一句話，只用了八個字，卻包含著豐富的信息，只有認真挖掘其中內在含義，才能真正認識問題的本質，進而找到分析問題的科學方法.

剛品嘗到挖掘隱含信息的甜頭，筆者又及時地更換問題的背景，給出下面的例題：

例3

航天員在完全失重的太空軌道艙中，下列器材可以正常使用的是

A.用彈簧測力計B.天平

C.跑步機D.秋千

在正確解答前面的問題后，由于大多數學生認為失重的情況下質量仍然存在，所以天平仍然可以稱質量.而重力是用彈簧測力計測量的，因而彈簧測力計無法使用.基于以上考慮，在解答例3時，大部分學生想當然地選擇了B選項.

天平本質上是等臂杠桿，是通過比較左右兩盤的重力來比較質量的，彈簧測力計除了測量物重外還可測量其它彈力.本題由于把比較重力的大小隱藏在天平測量原理中，學生沒有及時地加以提取這一隱含信息而導致錯誤.因此，在平時的教學中要經常更換問題的背景，讓學生圍繞同一知識點，多角度審視它，讓他們在出乎預料之中反思自己的作答過程.這不僅有助于加深對物理概念與規律的理解，也有助于學生自覺養成挖掘和分析隱含信息的好習慣.

3巧妙融合，形似神變，練就學生捕捉新舊信息間的細節差異與內在聯系的“火眼金睛”

在原有的情境之下，不漏痕跡地稍作改動，不知不覺中融入新的知識元素，使新舊元素處于彼此相牽的動態之中.這時從表面上看，現有問題與原有問題沒有絲毫差異，但問題的實質已經發生了根本性的變化，學生只有善于發現新情境與原有情境之間的的細微差別和新舊信息間的內在聯系，才能找到解決問題的最佳方案.如在《機械能和內能》復習課中，筆者選編了這樣一道習題：

例4

現有完全相同的甲、乙兩球，甲放置在水平桌面，乙懸掛在不可伸長的細線下，如果不計熱損失，使兩球吸收相同的熱量后，兩球升高的溫度

A.甲更高B.乙更高C.一樣高D.無法確定

這道題初看只是分析物體吸熱后升高的溫度與熱量、質量、比熱容的關系，學生都會想當然地選擇C.殊不知，這里的情境已經有了悄無聲息的變化，本題物體吸熱后溫度升高，體積膨脹，甲球的高度增加，乙球高度增加，已在原有的純粹的吸放熱基礎上暗中滲透了新的知識元素——機械能.題中通過熱脹冷縮和球的重心的升降變化，把看似毫不相干的機械能和內能聯系在一起了，學生在獨立思考與相互交流的基礎上意識到，外界提供的熱量除了用于使甲球內能的增加方面，還有一部分用于使甲球的重力勢能增加.乙球吸收熱量后，重力勢能減小，吸收的熱量和減少的重力勢能共同使乙球內能的增加.因此甲球內能增加的少，其升高的溫度比乙少.所以，應選B.

在解題的過程中，學生經歷了發現微小差異，以及微小變化所隱含的物理信息，再進一步尋找新舊信息的內在聯系的過程.在這里，出乎意料的結果與解決問題時所包含的物理之美深深地觸發了學生探索物理之美的情感，不知不覺中學生養成了關注細節的習慣，學生揭示新舊信息間內在聯系的智慧之花也開始綻放.

變中生情、情中生智.“變”激發了學生積極學習的、勇于探索的情感需要，學生在積極的反思中逐漸學會了新的知識、技能和方法.在變中學，增強了學生的應變能力，也逐漸培養了學生多謀善慮的好習慣.