如何在高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的問題表征能力

張銳

摘 要：現(xiàn)階段學(xué)生對(duì)高中物理問題表征存在著個(gè)體差異，這種不等的差異也使得學(xué)生對(duì)物理問題表征的使用意識(shí)和轉(zhuǎn)換存在障礙，直接影響學(xué)生解決物理問題的水平。以人教版教材為例，針對(duì)高中物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生表征能力的問題提出相應(yīng)的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：表征能力；物理教學(xué)；教學(xué)對(duì)策

在我國(guó)高中物理教學(xué)過程中，長(zhǎng)期以來只是單方面地看重學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī)，而忽略對(duì)其問題探究能力的培養(yǎng)，這對(duì)培養(yǎng)我國(guó)創(chuàng)新型人才是極其不利的。知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代需要大量的創(chuàng)新型人才，而創(chuàng)新的動(dòng)力及來源是學(xué)生善于發(fā)現(xiàn)與探究問題，并且能夠及時(shí)解決問題。經(jīng)過多年的高中物理教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)發(fā)現(xiàn)，高中物理教學(xué)發(fā)展的重要任務(wù)之一是提升學(xué)生的問題表征能力。

一、學(xué)生問題表征能力的含義及具體表現(xiàn)

問題表征能力是指問題的解決者以某種特定的方式來理解并認(rèn)識(shí)問題，然后將任務(wù)空間轉(zhuǎn)化為問題空間的能力。也就是說，問題表征能力代表著一種問題意識(shí)和思維習(xí)慣，讓學(xué)生能夠自主發(fā)現(xiàn)問題、探索并解決問題。在高中物理教學(xué)過程中培養(yǎng)學(xué)生的這種能力非常重要，它可以極大地提升學(xué)生的創(chuàng)新思維。

問題表征能力具有多元化的表現(xiàn)形式，通常它以文字、口頭語(yǔ)言、圖像和數(shù)學(xué)公式等將抽象的概念具體化。在高中物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生具備較高的問題表征能力可以實(shí)現(xiàn)對(duì)物理問題的靈活把控，從多角度、全方位進(jìn)行思考，既能對(duì)物理現(xiàn)象與直觀問題進(jìn)行關(guān)聯(lián)思考，也可以將形象思維轉(zhuǎn)化為抽象思維，做到舉一反三。

二、高中物理學(xué)生問題表征能力的現(xiàn)狀分析

首先，根據(jù)多年的高中物理教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)看，由于學(xué)生個(gè)性化的差異，使得其擅長(zhǎng)的問題表征能力水平不等。因此，也出現(xiàn)了多元化、多層次的表征能力水準(zhǔn)。其中，使用文字和數(shù)學(xué)公式的表征能力的平均水平顯然高于使用圖像的表征能力水平；另外，在文字和數(shù)學(xué)公式的表征能力上，男生與女生水平區(qū)別不大，但是，在圖像表征能力方面女生的水平顯然低于男生。其次，無論是男生還是女生，在文字表征與數(shù)學(xué)公式表征上進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，其水平要略勝于文字表征與圖像表征之間的轉(zhuǎn)換水平。

在高中學(xué)習(xí)階段，學(xué)生的抽象思維依然處在一個(gè)形成的過程中，針對(duì)物理的學(xué)習(xí)，絕大多數(shù)學(xué)生還停留在對(duì)概念和公式的機(jī)械性記憶層面，因此，其文字和數(shù)學(xué)公式的表征能力相對(duì)較高。但是，男生由于在視覺、空間想象、邏輯推理、算數(shù)等能力上勝過女生，在語(yǔ)言表達(dá)、記憶等方面稍遜色于女生，這種男女性別的差異也導(dǎo)致物理教師在課堂上對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)不同，導(dǎo)致學(xué)生問題表征能力出現(xiàn)差異化。

三、提升學(xué)生物理表征能力的教學(xué)對(duì)策

1.抓動(dòng)機(jī)，養(yǎng)意識(shí)

眾所周知，動(dòng)機(jī)可以驅(qū)動(dòng)意識(shí)的形成。加強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)有利于培養(yǎng)他們的問題表征能力。例如，課前做好預(yù)習(xí)，將沒掌握的舊知識(shí)和新知識(shí)有個(gè)宏觀的了解，帶著問題去聽課。如此可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考問題、發(fā)現(xiàn)問題以及解決問題的能力。教師可以結(jié)合學(xué)生在思維定式、認(rèn)識(shí)結(jié)構(gòu)以及接受能力方面的差異上進(jìn)行引導(dǎo)。

例如，在講解人教版的“平拋運(yùn)動(dòng)”章節(jié)時(shí)，教師可以設(shè)置預(yù)習(xí)作業(yè)：①自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律和特點(diǎn)是什么？②物體如何做曲線運(yùn)動(dòng)，如何實(shí)現(xiàn)？學(xué)生針對(duì)作業(yè)進(jìn)行預(yù)習(xí)發(fā)現(xiàn)問題，成績(jī)優(yōu)秀的學(xué)生發(fā)現(xiàn)在同一個(gè)斜面上平拋同一個(gè)物體，每次兩者發(fā)生碰撞接觸時(shí)，由于被拋物體的速度、方向不同，斜面與物體及初速度之間構(gòu)成的夾角不同，三者之間存在什么樣的關(guān)系。而成績(jī)一般的學(xué)生發(fā)現(xiàn)平拋運(yùn)動(dòng)是兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的組合，具體拆分它們分別是什么運(yùn)動(dòng)。這樣的預(yù)習(xí)可以激發(fā)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)動(dòng)力，喚醒學(xué)生自身的問題意識(shí)，進(jìn)而在潛移默化中強(qiáng)化其問題表征能力。

2.創(chuàng)情境，增氛圍

情景教學(xué)可以喚醒學(xué)生探究問題的意識(shí)，從學(xué)習(xí)的深度和廣度兩個(gè)方向加深學(xué)生對(duì)物理的認(rèn)知，并將其形象思維上升至抽象思維。為了讓學(xué)生能夠保持新奇感，不斷學(xué)習(xí)新的物理知識(shí)，教師可以借助豐富多樣的物理知識(shí)材料引導(dǎo)學(xué)生勤于思考，當(dāng)學(xué)生產(chǎn)生質(zhì)疑時(shí)引發(fā)學(xué)生的問題表征意識(shí)。

例如，在人教版的“自由落體運(yùn)動(dòng)”時(shí)，教師可以先給學(xué)生講伽利略比薩斜塔實(shí)驗(yàn)的故事，而后取得一枚硬幣和一張紙片，確保其大小相同，而后讓它們從同樣的高度同時(shí)從靜止?fàn)顟B(tài)下落，細(xì)心觀察兩者的下落速度。學(xué)生經(jīng)過對(duì)比實(shí)驗(yàn)觀察后產(chǎn)生疑問，為何越重的物體下落越快。之后，將紙片揉成紙團(tuán)后重復(fù)剛才的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了兩次實(shí)驗(yàn)不同的結(jié)果，為何不同重量的物體卻同時(shí)落地？落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律到底是什么？在這樣強(qiáng)烈的對(duì)比情景下，學(xué)生相互交流的氛圍提升，便于學(xué)生在不斷探究的過程中吸收與消化新知識(shí)，同時(shí)提升學(xué)生物理問題的表征能力。

綜上所述，物理教師在課堂中需要重視培養(yǎng)學(xué)生的問題表征能力，這也是高中物理學(xué)習(xí)的關(guān)鍵。教師在教學(xué)過程中更需要注重采用合適的教學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生的思維習(xí)慣，讓學(xué)生主動(dòng)提出問題，并針對(duì)問題進(jìn)行思考和探究，不斷培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性與創(chuàng)造性思維。

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編輯 楊國(guó)蓉