摘 要:為了培養學生的物理學科素養,各級教學單位都在研究新的教學模式。問題教學是改變傳統教學模式的主要方法之一。但是在具體教學過程中,學生存在著思維定勢而形成的思維障礙,不能真正理解一些物理規律的內容和外延,影響了學習效率的提高。本文主要從教學實踐出發,闡述了高中物理教學中如何突破思維障礙,提高學習效率的幾點體會。
關鍵詞:高中物理;問題教學;思維障礙;能力培養
在全國上下開展和實施素質教育、推進新課改的今天,用合理的教學方法激發學生學習物理的興趣,增強學生實踐能力、觀察能力,突破學習和思維障礙等是高中物理教學的整體教學目標。
文章立足高中物理教學實踐,論述物理問題教學中思維能力培養的策略,以期共享。
一、 創設問題情境,培養邏輯思維能力
在人教版高中物理必修一第一章《運動的描述》中,教師在講授“時間和位移”時,正式上課之前,以具體的情境導入,可以激發學生的學習興趣,促使學生主動投入到學習中。如以我國首個火星探測器“螢火一號”運動情況為情境,提出與教學相關的物理量——時間和位移。這樣,新穎的事例吸引了學生的注意,具體的分析,使抽象的物理知識變得通俗易懂。
再如學習“質點”的概念時,教師以語言敘述介紹情境:每一個物體都有一定的形狀和大小,而研究物體運動時,有的時候需要考慮物體的大小形狀,而有時不需要考慮其大小形狀,即可以把物體看作一個點而使問題簡單化。這樣的敘述后,再提出問題:在奧運會比賽項目中,有體操、花樣游泳、馬拉松長跑等,那么在研究運動員比賽時,哪些項目可以將運動員看作點?你還能舉出幾個例子嗎?并說明其中的道理。通過實際情境分析,可以引導學生思考,促使他們發散思維,真正理解質點的概念。
再如,在學習《光學》中,教師可以以簡單的實驗設計情境:在透明玻璃杯中倒滿清水,將一根筷子插入杯中,請學生觀察筷子的形狀變化,體會折射現象。如此的情境,足以引發學生的共鳴。接下來的教學中,教師應引導學生明確入射角和折射角。再讓學生測量“玻璃磚”的折射率。并反復實驗,改變玻璃磚形狀等方式,多次實驗,分別對實驗現象分析、比較和觀察,并注重實驗結果的分析和總結。這樣以實驗為載體的情境,利于學生從多個角度進行思考,幫助學生突破思維障礙,培養學生的物理思維。
二、 借助于實驗,幫助學生突破思維障礙
實踐出真知,設計有針對性的物理實驗,可以幫助學生走出思維定勢,沖破思維障礙,通過實驗而實現知識的重建、興趣的激發。
如“氣體壓強”的學習,對于知識點——壓強概念的理解和把握,是教學的重點之一,而對于壓強的定義,多數教學以灌輸的形式進行,直接告訴學生壓強就是作用于物體表面單位面積的壓力。而對于這個概念,如果僅僅從字面去理解,會使學生走入誤區——壓強是物體上表面所受到的壓力。通過“瓶口吞蛋”的實驗,可以幫助學生改變這個不正確的認識,走出這個思維誤區。這個小實驗,可以以演示實驗開展,也可以以分組操作實驗進行:拿一個去殼的熟雞蛋和一個廣口瓶,確保瓶口遠遠小于雞蛋的直徑,再將雞蛋放在瓶口上。此時,教師可以停下實驗的腳步,或者讓學生稍微思考一下,雞蛋能掉進瓶口里嗎?為什么?那么,用什么方法可以讓雞蛋掉進瓶子中呢?前提是不擠壓、不減小,你還有更好的方法讓雞蛋掉進去嗎?
情境的創設、實驗的演示和操作,使課堂呈現不一樣的精彩。在引導學生主動思考之際,向雞蛋上澆入一定量的熱水,讓學生仔細觀察現象,也可以先讓學生猜一猜,雞蛋上澆上熱水,水再倒出來,再將雞蛋放在瓶口上,估計雞蛋能掉下去嗎?
經過觀察,發現雞蛋被一點點吃下去……如此神奇的實驗,定會引起學生們的興趣和探究的積極性,這些知識,按常規思維,雞蛋不可能掉進瓶口里,而實驗結果恰恰相反,這樣,主觀上難以理解的知識,使學生通過實驗而構建,并促使學生在積極的狀態下培養了物理思維。
三、 營造開放氛圍,培養學生的思維能力
層次性的問題設計是開放學習氛圍的基礎,對問題的思考和討論是開放學習氛圍的核心體現。如對于《彈力》的學習,在自主學習階段,教師可以設計如下的思考性的問題,讓學生帶著問題走進教材,接近規律本身,促成“生本互動”:
(1) 物理學中,力分為種類型,分別是 、和。其中,是兩物體接觸,并發生形變的力。(2)彈力的方向有種,分別是 、和。(3)彈力的大小怎么求?(4)分析彈力產生的三種類型,并作圖探究。a. 小木塊平行放在水平桌面上;b. 小球放在斜面上(墻和斜面);c. 兩個球斜放在兩個豎直的墻面間。
顯然,問題(1)、(2)、(3)是概念性的思考題,其中(3)還是方法性的問題;而(4)是難度較大的問題,屬于探究性的問題。對這些問題的分析和解決,如果教師在提出問題后,稍一停頓而就“自問自答”,無益于學生的思維能力的培養,學生的自主、合作也沒法實現。
課堂上,教師要留給學生足夠的時間,讓他們自主思考,合作交流,構建自己的知識網絡。自己設計一定的方法和策略去分析問題、解決問題。尤其是問題(4)類的問題,小木塊、小球、兩個小球等的受力分析,只有自己真正投入到問題中,才能在思考、分析的過程中,綻放思維的火花,從而構建基礎知識,培養物理素養,提高物理思維能力。
另外,和諧的師生關系、合理的物理模型、一題多解的問題設置等,都可以使學生突破思維障礙,培養和提高學生的思維能力。
總之,幫助學生突破思維障礙,培養學生科學思維能力是高中物理教學的首要任務。在教學中,教師應不斷創新物理課堂模式,放下應試教育、一言堂的落后思想和傳統做法,在精心設計問題和組織教學的前提下,落實“六大解放”,提供給學生快樂學習的氛圍、勇于探究的動力,并“授之以漁”,那么學生的學習定會如魚得水,任意暢游在物理知識浩瀚的海洋中,構建自己物理知識網絡,培養科學思維,提高綜合能力,真正實現素質教育。
參考文獻:
[1]俞超娜.例談高中物理課堂教學中思維能力的訓練[J].中學物理(高中版),2015(9).
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作者簡介:
葛超,江蘇省新沂市,新沂市瓦窯中學。