基于學生經(jīng)驗 提升思維品質(zhì)

吳麗芳

[摘 要]物理課堂教學的展開應建立在學生已有經(jīng)驗和知識水平的基礎上，但學生的經(jīng)驗，有些是片面的，甚至是錯誤的。這時教師就要有意識地創(chuàng)設情境，挖掘并呈現(xiàn)學生錯誤的前概念，進而引導學生在求真探索中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，建構(gòu)概念，提升思維的品質(zhì)。

[關鍵詞]物理課堂；學生經(jīng)驗；思維品質(zhì)

[中圖分類號]G633.7[文獻標識碼]A[文章編號] 16746058（2017）35003502

教育家陶行知先生說過：“我們要有自己的經(jīng)驗做根，以這些經(jīng)驗所發(fā)生的知識做枝，然后別人的知識才能接得上去，別人的知識方才成為我們知識的一部分。”各學科課程標準都強調(diào)學生生活經(jīng)驗的重要性，物理教學特別強調(diào)“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念，強調(diào)情境創(chuàng)設的生活性，努力做到“復雜問題簡單化，簡單問題理性化，理性問題具體化”。教學內(nèi)容應有利于引導學生利用已有的知識與經(jīng)驗，主動探索知識的發(fā)生與發(fā)展。下面就《物質(zhì)的密度》這一課的教學實踐，探討初中物理教學。

一、基于學生經(jīng)驗，創(chuàng)設教學情境，激活學生思維

心理學專家林崇德教授認為：培養(yǎng)思維品質(zhì)是發(fā)展智力和能力的突破口，心理學研究表明，思維及其品質(zhì)是可以通過訓練得到培養(yǎng)和發(fā)展的。初中科學課程標準指出，必須體驗科學探究的過程，學會一定的科學思維方法，以解決自身學習、生活、工作和社會決策中遇到的問題，為學生的終身發(fā)展奠定基礎，為社會的可持續(xù)發(fā)展提供支撐。充分調(diào)動學生學習的主觀能動性，優(yōu)化學生的思維品質(zhì)，是學生科學素養(yǎng)發(fā)展的必然要求。

例如，在《物質(zhì)的密度》這一課的教學中，教師如何幫助學生建立“密度”這一物理概念呢？多數(shù)教師往往從“密度是物質(zhì)的物理屬性”這一特點出發(fā)，也就是從鑒別物質(zhì)展開討論，然后發(fā)現(xiàn)“質(zhì)量與體積的比值”也可以用來鑒別物質(zhì)，由此建立密度的概念，即“密度是某種物質(zhì)的屬性，密度等于質(zhì)量與體積的比值”。這樣的教學過程，學生也能接受，也不影響應試。但按照這樣的教學流程展開教學，學生的思維并沒有得到進一步的提升，學生不一定明白為什么要建立“密度”的概念，也不明白教師為什么要比較不同物體的質(zhì)量與體積的比。

為此，我們嘗試著從學生已有的質(zhì)量概念入手，基于學生現(xiàn)有的生活經(jīng)驗，從“比較物體的質(zhì)量”展開教學。當然情境需要教師設置，比如讓學生觀看“高空砸物”的影片后，引發(fā)學生在頭腦中呈現(xiàn)“泡沫比石頭輕（質(zhì)量小）”這一錯誤的前概念。這時，教師出示兩個大小不一樣的泡沫塊，問學生哪個質(zhì)量大，學生很自然知道體積大的質(zhì)量大，引起認知沖突，學生的思維火花被點燃，進一步明白“物體的質(zhì)量不僅與物質(zhì)的種類有關，還與物體的體積有關”。這時，教師引導學生比較同種或不同種材料組成的物體的質(zhì)量與體積的關系，就非常符合學生的認知規(guī)律，同時也激發(fā)了學生的探究欲望，使后面的課堂教學變得更加順利。

二、活用數(shù)形結(jié)合，發(fā)展學生思維

形象思維和抽象思維是思維的兩種基本形態(tài)，形象思維是抽象思維發(fā)展的基礎。在建立抽象的物理概念時，如果只注重抽象思維而忽視形象思維的教學，其結(jié)果是學生偏于機械記憶、淺層理解和對公式的生搬硬套，在他們頭腦中未能建立起與物理知識相對應的形象，構(gòu)筑不起與物理知識相對應的圖景與物理模型。初中生主要以形象思維為主，表象的積累只是第一步，因此要培養(yǎng)他們的形象思維能力，更要兼顧發(fā)展他們的直觀感悟能力和想象能力。根據(jù)學生頭腦中已有的表象，結(jié)合學生對具體形象的直接判斷和感知，將抽象的物理概念與學生已有的、具體的數(shù)形相結(jié)合，可以有效幫助學生建立抽象的物理概念，發(fā)展學生的思維。

例如，在“探究物體的質(zhì)量與體積的關系”的活動中，按照教材進行教學時，每組學生分別測量6個物塊的質(zhì)量和體積。測量結(jié)束后，求出質(zhì)量與體積的比值，從而找出質(zhì)量與體積的關系。這樣在有限的課堂時間內(nèi)，學生進行的多次測量僅僅是簡單的重復，而且學生也并不明白為什么要計算質(zhì)量與體積的比值。為此，可以嘗試讓學生小組合作，讓學生共享數(shù)據(jù)。這樣，每一小組只需測量一個長方體鋁塊和鐵塊的質(zhì)量與體積（各小組拿到的金屬塊大小有相同的，也有不同的，全班共有三種規(guī)格），然后讓具有代表性的小組把測得的數(shù)據(jù)輸入到投影在黑板上的Excel表格里（如表1），

同時讓該小組的另一位同學將一種顏色的“磁吸”作為點放在黑板上坐標圖中的相應位置。將表格數(shù)據(jù)排序后，學生很快得出了定性的結(jié)論：“同種物質(zhì)組成的物體，體積越大，質(zhì)量越大。”最后讓學生把黑板上相同顏色的點（“磁吸”所在位置）連接起來，發(fā)現(xiàn)是一條過原點的直線（如圖1），憑學生已有的知識足以得出“同種物質(zhì)組成的物體，質(zhì)量與體積成正比”的結(jié)論。這時，教師引導學生計算質(zhì)量與體積的比值就變得順理成章，因為學生學過“當路程與時間成正比時，物體就做勻速運動，即速度是定值”，有了這樣的學習經(jīng)驗做基礎，即使不計算出結(jié)果，學生也可以領悟出來，而計算比值就變成了一種意料之中的驗證。這時通過電腦計算，數(shù)據(jù)驚人相似（如表2），學生的思維到達高潮，從而也找到了合作與共享的樂趣。盡管課堂上我們省去了學生計算的過程，看似包辦代替，實質(zhì)上比值的計算不是本節(jié)內(nèi)容的重點，在有限的課堂時間內(nèi)，可將大量的時間放在數(shù)據(jù)的探究與分析上。楊振寧教授曾說過：“很多學生對物理學形成一種印象，認為物理學就是一些演算。演算是物理學的一部分，但不是最重要的部分。”多數(shù)學生在現(xiàn)有教學模式下進入了一種誤區(qū)。他們的計算推理能力較強，在做題時，不怕考查基礎知識的問題，而怕應用、分析和處理數(shù)據(jù)類問題，不怕熟悉題，而怕從未出現(xiàn)過的題。這是由于多數(shù)人的思維模式都屬于模仿式的，只知被動地死記硬背，而不會靈活思考。教師在建立密度概念前，可引導學生花大量的時間和精力去探究和分析數(shù)據(jù)，得出結(jié)論，為學生今后建立“壓強、功率”等概念奠定基礎。學生對比值法定義物理概念有了更進一步的認識，同時有效提升了學生分析解決問題的能力。

三、做好物理實驗，提升學生思維

物理觀念和科學思維的發(fā)展是一個循序漸進的過程，需要眾多基本概念支撐。本節(jié)課，在學生完成探究實驗并分析圖像和數(shù)據(jù)得出了“同種物質(zhì)組成的物體，質(zhì)量與體積的比值相同；不同物質(zhì)組成的物體，質(zhì)量與體積的比值一般不同”的結(jié)論后，教師很自然地引導學生建立“密度”的概念，而且學生也明白了密度是物質(zhì)的一種物理屬性。這時，再解釋學生頭腦中原有的錯誤前概念“泡沫比石頭輕”的實質(zhì)是指“泡沫的密度比石頭的密度小”，學生恍然大悟。這里的泡沫和石頭并不是指某一個具體的物體，而是指某種物質(zhì)，因此可以引導學生領悟：當我們說質(zhì)量大小的時候是對某個物體而言的，比如具體的桌子、椅子等，而當我們說密度大小的時候，是對組成該物體的那種物質(zhì)而言的，比如木頭（即做成桌子、椅子的材料）、鐵等，這樣不僅解決了課堂引入時來自學生生活經(jīng)驗的錯誤認識，也與本章一開始提到的“物體”“物質(zhì)”很好地聯(lián)系起來。

綜上所述，教師在進行教學設計時，應當精心設計貼近學生生活經(jīng)驗的教學情境，并能挖掘他們的前概念，注重實驗探究過程的引導和學生思維活動的流暢性，引導學生找準思維的突破口，有效提升學生的思維能力，這樣不僅可以幫助學生加深對物理知識的理解，養(yǎng)成良好的思維習慣與探究習慣，優(yōu)化學生的思維品質(zhì)，而且有利于提高學生的科學素養(yǎng)，使學生的學習潛能得到進一步的發(fā)展，為他們的后續(xù)學習奠定較堅實的基礎。

[ 參 考 文 獻 ]

[1]周長春.基于教學內(nèi)容適切性的高中物理教學案例研究[J].中學物理教學參考，2016（9）.

[2]林崇德.培養(yǎng)思維品質(zhì)是發(fā)展智能的突破口[J].國家教育行政學院報，2005（9）.

[3]袁心晨，陳嫻.經(jīng)歷和體驗科學探究過程的典型案例分析[J].物理教師，2013（8）.

[4]張美娟.淺談物理教學中形象思維能力的培養(yǎng)[J].物理教師，2014（5）.endprint