初中物理教學(xué)中學(xué)生“洞察力”的培養(yǎng)

陳曉競(jìng)

(江蘇省啟東市天汾中學(xué) 226244)

物理教學(xué)中強(qiáng)調(diào)兩個(gè)基本點(diǎn)：一是觀察；二是實(shí)驗(yàn).前者是指通過(guò)視覺(jué)通道信息的輸入，讓學(xué)生接受到物理現(xiàn)象；后者是指通過(guò)感覺(jué)通道信息的輸入，讓學(xué)生動(dòng)手做，以重現(xiàn)一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、獲得一些實(shí)驗(yàn)結(jié)論.傳統(tǒng)初中物理教學(xué)中，教師對(duì)學(xué)生的觀察能力培養(yǎng)與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ε囵B(yǎng)是高度重視的，也取得了較好的教學(xué)效果.近年來(lái)，初中物理教學(xué)遇到了一些新問(wèn)題，主要體現(xiàn)為學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)浮于表面，對(duì)物理概念或規(guī)律的運(yùn)用顯得生硬，很多時(shí)候也缺乏遷移能力，而學(xué)生自己卻又感覺(jué)學(xué)得很累.筆者幾經(jīng)分析與探索，感覺(jué)這其中的原因可能與教學(xué)中忽視了洞察力的培養(yǎng)有關(guān).

一、洞察力及其對(duì)初中物理教學(xué)的啟發(fā)

對(duì)洞察力的理解，有兩重含義：一是從學(xué)生個(gè)體能力的角度看，將其與觀察力對(duì)比，則可以這樣認(rèn)為：觀察力強(qiáng)調(diào)的是“看”，是對(duì)物理現(xiàn)象的關(guān)注；洞察力強(qiáng)調(diào)的是“透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)”，是對(duì)物理現(xiàn)象背后的機(jī)制或原理的關(guān)注.二是從信息加工的角度看，洞察力是對(duì)獲得的準(zhǔn)確信息的深度加工能力，其體現(xiàn)為把握復(fù)雜事物(物理現(xiàn)象)的發(fā)展動(dòng)態(tài)并預(yù)測(cè)未來(lái)(能力遷移)的能力.

在初中物理教學(xué)中，強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的洞察力，主要還是針對(duì)當(dāng)前初中學(xué)生物理學(xué)習(xí)浮于表現(xiàn)的情形而提出的.在實(shí)際教學(xué)中我們經(jīng)常遇到這樣的情形，給出學(xué)生一個(gè)問(wèn)題，學(xué)生通常是根據(jù)解題經(jīng)驗(yàn)去作出直覺(jué)性的回答，而不善于抓住現(xiàn)象背后更為本質(zhì)的物理原因.比如說(shuō)在凸透鏡成像規(guī)律的教學(xué)中，給學(xué)生這樣的一個(gè)問(wèn)題：將一支鉛筆放在裝有水的圓柱形杯子后面，那觀察到的鉛筆的像可能是怎樣的？筆者發(fā)現(xiàn)，幾乎沒(méi)有一個(gè)學(xué)生能夠?qū)Υ藛?wèn)題作出準(zhǔn)確的回答.后來(lái)在分析學(xué)生的思維的時(shí)候，有同行提出這種柱透鏡的問(wèn)題學(xué)生沒(méi)有遇到過(guò)，答不出來(lái)是正常的.而筆者則提出自己的觀點(diǎn)：我們此前所教的透鏡確實(shí)是球透鏡，而學(xué)生所記憶的凸透鏡成像規(guī)律，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是對(duì)現(xiàn)象的分類(lèi)記憶，而不是對(duì)凸透鏡成像本質(zhì)的把握.由于只是將凸透鏡成像按一倍焦距和二倍焦距分成五種情況(主光軸上的兩個(gè)點(diǎn)以及三段)，因而學(xué)生所記憶的凸透鏡成像規(guī)律，實(shí)際上是記的現(xiàn)象.很少有學(xué)生注意到凸透鏡所成的所謂“倒立”的像，實(shí)際上不僅是上下相反，也是左右相反，更進(jìn)一步，幾乎沒(méi)有學(xué)生認(rèn)識(shí)到這些像之所以能夠倒立，實(shí)際上是因?yàn)椤巴埂币鸬模哥R由于上下沒(méi)有厚薄變化，因而上下不會(huì)使物體成像發(fā)生變化.認(rèn)識(shí)到這一點(diǎn)，才能說(shuō)是真正具有了洞察力！

二、初中物理教學(xué)中洞察力的培養(yǎng)策略

那么，在初中物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的這種“洞察力”呢？筆者以為需要在傳統(tǒng)教學(xué)思路上，再沿著學(xué)生的思維走得深一點(diǎn).比如說(shuō)上面所舉的凸透鏡成像的例子，關(guān)鍵就在于讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到凸透鏡之所以能夠成倒立的像，是因?yàn)橥哥R有厚薄變化——通常實(shí)驗(yàn)器材盒中用以演示凸透鏡對(duì)光具有會(huì)聚作用的透鏡就是柱透鏡，以之為研究對(duì)象，可以幫學(xué)生建立比較形象的表象.

再具體一點(diǎn)，我們可以看“平均速度”的例子.在平均速度的教學(xué)中，教師都會(huì)跟學(xué)生強(qiáng)調(diào)：平均速度是用“總路程”除以“總時(shí)間”，強(qiáng)調(diào)的是一個(gè)“總”字，以此顯示平均速度與運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的具體路程或時(shí)間有關(guān).但事實(shí)證明，只是這樣從理論上強(qiáng)調(diào)，作用是不大的，真正有效的策略，是在變式訓(xùn)練中讓學(xué)生的思維變得深刻.在實(shí)際教學(xué)中，筆者對(duì)學(xué)生進(jìn)行了三次變式訓(xùn)練：首先，任意給出一個(gè)問(wèn)題情境，即總路程分成不等的兩段，然后讓學(xué)生求出這兩段以及全程的平均速度；其次，給學(xué)生半路程以及半時(shí)間的問(wèn)題，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到平均速度不是速度的平均，而應(yīng)當(dāng)確定好所求的某一段的路程與時(shí)間，同時(shí)建立未知數(shù)設(shè)立的技巧——半路程的問(wèn)題就設(shè)半路程為s，半時(shí)間的問(wèn)題就設(shè)半時(shí)間為t.經(jīng)驗(yàn)表明，進(jìn)行了第二次變式之后，學(xué)生會(huì)對(duì)平均速度產(chǎn)生明顯深刻的認(rèn)識(shí)，但這個(gè)時(shí)候?qū)W生又會(huì)將注意力放在平均速度本身，如半路程的平均速度就是v=2v1v2/(v1+v2)，而半時(shí)間的平均速度就是v=(v1+v2)/2，他們對(duì)這兩個(gè)平均速度表達(dá)式的由來(lái)會(huì)給予忽視，因此第三次變式常常是需要的；第三次變式就是：將路程或時(shí)間分為前三分之一、后三分之二，讓學(xué)生去求平均速度.這個(gè)時(shí)候?qū)W生的思維就會(huì)自然指向半路程、半時(shí)間中的解題方法，從而認(rèn)識(shí)到設(shè)未知數(shù)的技巧與平均速度定義式的運(yùn)用.從學(xué)生的思維角度看，如果說(shuō)在半路程、半時(shí)間這一步的變式中，學(xué)生還在對(duì)平均速度的表達(dá)式的形式感興趣的話，那這里就真正將思維聚焦在平均速度的求法上了.這就是思維的深入，就是“洞察力”的形成過(guò)程.

三、作為核心素養(yǎng)的洞察力的有效培養(yǎng)

既然洞察力是透過(guò)事物的表面現(xiàn)象看本質(zhì)的能力，而學(xué)生將來(lái)的發(fā)展(無(wú)論在不在物理領(lǐng)域范圍內(nèi))，就一定是需要這種能力的.初中物理作為物理學(xué)習(xí)的起始階段，固然對(duì)知識(shí)的難度不提過(guò)高的要求，但從洞察力培養(yǎng)的角度來(lái)看，物理教學(xué)不能過(guò)于膚淺，不能讓學(xué)生只看物理現(xiàn)象去機(jī)械地運(yùn)用物理知識(shí)，而應(yīng)當(dāng)在對(duì)物理現(xiàn)象的分析中培養(yǎng)學(xué)生尋找事物本質(zhì)的意識(shí)與能力，在具體的問(wèn)題解決中努力培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，這樣學(xué)生的洞察力才有可能形成.

總而言之，初中物理教學(xué)著力于洞察力的培養(yǎng)，既是為了擺脫當(dāng)前學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出來(lái)的低水平狀態(tài)，也是為了學(xué)生的核心素養(yǎng)培育尋找突破口.其實(shí)，透過(guò)現(xiàn)象看本質(zhì)的洞察力的培養(yǎng)，原本就是科學(xué)素養(yǎng)的一部分.而社會(huì)發(fā)展與個(gè)人發(fā)展對(duì)科學(xué)素養(yǎng)提出的要求，就是運(yùn)用物理視角洞察事物，故而洞察力的培養(yǎng)，是必須的！