基于學生認知發展的物理教學策略研究

孫 明

(江蘇省江安高級中學 226534)

學生都不是空著腦袋來學習物理知識的，為了促進物理教學有效的開展，我們的問題設置必須基于學生的認知基礎，循序漸進向有利于學生核心素養提升的方向構建.具體而言可以從如下幾個方面入手.

一、依據學生的前概念體系來提出問題

在學生學習物理知識時，一些前概念認知可能會對他們的學習造成負面的影響，比如物體的速度越大，則其慣性越大；力是維持物體運動的原因；摩擦力都是阻礙物體的運動等等.這些前概念的產生大多源于學生對生活現象最為樸素地一種總結，對此筆者認為：生活中的問題應該在生活中解決，這樣的處理不但可以幫助學生糾正當前的認知障礙，更可以幫助他們糾正學習方法上存在的問題，讓科學的探究方法和思維滲透到學生的日常行為之中，如此才是根本的問題解決.

比如為了糾正學生對摩擦力錯誤的認識，筆者就安排學生自己在課外探索摩擦力的有關規律.有的學生設計了書本帶動橡皮加速運動的實驗：將橡皮疊放在書本上，用較小的力拖動書本向前加速，在這一過程中，橡皮跟隨書本一起加速，這一現象可以演示靜摩擦力充當動力的情景；如果用較大的力拖動書本運動，可以看到書本加速更快一些，橡皮也會加速，只是加速慢一些，如此則可以看到滑動摩擦力充當動力的情形.類似的實驗不勝枚舉，學生就是通過自己手邊器材的運用，靈活地對摩擦力的相關認識進行了糾正.

二、利用多媒體技術來設計問題情境

多媒體技術作為信息時代的重要產物，日益成為我們課堂教學無法或缺的基本元素.多媒體集文字、音像、動畫、實驗等多元信息為一體，能為學生帶來更顯真實而形象的認知環境.特別是那些微觀的、抽象的科學過程，我們借助現有條件無法呈現在學生的面前，但又必須讓學生結合一些直觀的場景來進行分析和認識，這時我們就必須要借助多媒體技術的力量.

比如引導學生研究原子的核式結構模型時，我們都要和學生先研究著名的“α粒子散射實驗”，當前大多數高中學校都不具備進行實驗的條件，如果我們只是讓學生通過教材的閱讀來創設情境，一切將顯得無比蒼白而空洞，學生的探究也很難深入進行，這時我們可以通過多媒體將實驗過程模擬出來，然后提出問題：(1)該實驗的基本現象是什么？(2)為什么說該實驗否定了湯姆孫的棗糕模型？(3)怎樣對棗糕模型進行修正，才能對實驗現象進行解釋？當學生逐個完成問題分析之后，教師再提出問題：(1)該實驗為什么要在真空環境中進行？(2)為什么要用金箔，用鋁箔行不行？這些問題都將引起學生更進一步地反思，他們的探究也將更加深入.

三、循序漸進發展學生的圖景建構能力

學生的學習過程有著明顯的規律性，由簡而繁、由粗而細、由具體到物理，這是學生認知發展的必然規律，也是其圖景建構能力的發展規律.物理概念是組成學生認知體系的基本單元，而物理圖景則是串聯這些單元的脈絡，我們在教學中要指導學生在概念或規律的探索中要融入物理圖景的講解，這樣從一開始就將物理圖景納入教學體系，有助于學生循序漸進地認知圖景，并自發形成建構圖景的習慣.

比如有關彈簧振子的運動規律探究，其運動過程涉及到多個物理量的變化，為此我們不但要通過實驗給予學生直觀的認識，更要通過示意圖引導學生逐步分析，如圖1所示即為彈簧振子振動過程中位移、回復力以及速度的示意圖.

在此基礎上，我們引導學生從特殊位置著手，分析各個物理量在特殊位置的方向和大小特點，繼而分析在過程中的變化特征.當學生形成較為深刻的認識之后，我們再引導學生繪制如圖2所示的Ek-t、Ep-t和E-t圖象，如此即可循序漸進地推進學生的圖景建構能力.

四、滲透人文教育，促進學生全面發展

基于學生認知發展的教育不可缺失了“文化”，筆者在教學實踐中積極地滲透人文教育，實踐表明人文教育對教學效果和學生認知發展大有好處.

1．有助于學生全面而健康的發展

多元智能理論強調我們的教學要在智能差異的前提下開發個體潛能，這其實也就要求我們的物理教學應該更加全面一點，而人文教育也恰恰彌補了傳統物理教學的短板.我們的物理課堂也將讓學生的語言文字智能、空間視覺智能等多個方面得到發展.學生也將在這樣的物理課堂上感到教學活動的豐富性，他們的學習熱情將更加高漲，心態也將更加健康，課堂效率會更高.

2．有助于學生創新思維的激活

以往的物理教學側重于理論教學，這也讓我們的課堂略顯單調，這樣的課堂不利于學生思維的打開，因此他們的目光被限制在一些相對狹窄的范圍內，學生很難在這樣的課堂上得到創新思維的培養.滲透人文教育的課堂倡導學生以更加自由而靈動的目光來審視物理問題，學生也將以富有創造性的思維來展開探究和學習，由此產生的學習效果是傳統課堂無法達到的.

3．有助于客觀評價學生的發展

新課程體系下的物理教學倡導多元化的評價，由此來為學生特色化發展提供平臺和空間.試想一下，如果我們的物理教學還是局限于物理理論的教學，那必然對應著較為單一的評價體系.但是如果我們的教學能充分滲透人文教育，鼓勵學生在課堂上展現自己的個性，那么我們必然也會從這一角度來審視學生的學習狀況，這顯然有助于對學生的發展進行客觀而全面的評價.

總之，在物理教學中，教師結合教學內容的具體特點和學生認知的基本需要，創設問題情境，有效提供啟發和引導，這樣的處理不但有助于學生學習積極性的提升，同時還能讓學生展開更有目的，更有意義的科學探究，他們的認知效率將因此而提升，思維也會更加活躍，探究成果也將更加豐富.