摒棄機(jī)械套用 以科學(xué)思維來指導(dǎo)物理學(xué)習(xí)

陳克利

(江蘇省海門市第一中學(xué) 226100)

愛因斯坦在回憶自己的成長經(jīng)歷時說過：“學(xué)習(xí)必須要勤于思考，我之所以成為一個科學(xué)家，就是因為思考、思考，再思考.”靈活思維是物理研究的第一特征，但是現(xiàn)實情況中，不少學(xué)生思維過于機(jī)械，這些情況值得我們研究和重視.

一、學(xué)生物理問題分析中存在的問題

翻開任何一本物理參考資料的答案部分，我們可以發(fā)現(xiàn)，對于一些計算性質(zhì)的問題，公式或方程必然會成為解題答案的主干.這是很正常的現(xiàn)象，因為這對應(yīng)著采用數(shù)學(xué)語言刻畫物理模型，用數(shù)學(xué)知識來解決物理問題的常規(guī)思路.但是這卻給學(xué)生帶來了一些誤導(dǎo)，即只要代入合適的公式，問題就能輕松搞定.

出現(xiàn)上述思維傾向也可能是教師錯誤的引導(dǎo)，很多時候，由于教學(xué)進(jìn)度的問題，教師在部分習(xí)題的講解時，稍稍點清題意就開門見山地問學(xué)生：該選用哪個方程呢？等不及學(xué)生的回答，教師就自顧自地將相關(guān)方程列在黑板上.因為習(xí)題的選擇往往是匹配章節(jié)設(shè)計來的，因此學(xué)生的選擇面其實很窄，學(xué)習(xí)“圓周運(yùn)動”時所遇到的問題大多是要用向心力的相關(guān)公式，學(xué)“萬有引力定律”時自然要用萬有引力定律的公式，心理暗示由此形成，只要選對公式，問題就能輕松解決.

經(jīng)常發(fā)現(xiàn)這樣的現(xiàn)象，學(xué)生在做作業(yè)時，都會將書本放在邊上，遇到不會的概念或公式就要去翻書，這顯然是不對的，此類做法其實還是一種機(jī)械套用公式的問題處理思路.如果只是平時的課時作業(yè)，學(xué)生這樣操作基本不會引起多大的問題，因為你只要在這一區(qū)域選擇公式即可，即便是一些綜合題，相關(guān)內(nèi)容都有很強(qiáng)的整合性，但是可選的公式并不多，因此學(xué)生的套用速度還是很快的.但是遇到一些較為靈活的問題，或是正式考試時，學(xué)生將面臨困境，一方面頭腦中沒有公式儲備，就無法進(jìn)行選擇，二是即便臨時強(qiáng)記了一些公式，沒有深度掌握，又如何做到靈活選擇呢？要改變這一現(xiàn)狀，教師必須在平常的教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生熟練掌握公式，并在練習(xí)中摒棄生搬硬套的做法，要用靈活思維來指導(dǎo)自己的問題分析.

二、以靈活思維來指導(dǎo)問題分析

在物理理論的建構(gòu)過程中，物理實驗和科學(xué)思維被認(rèn)為是最主要的兩個支撐，這也在一定程度上肯定了思維的重要性，而領(lǐng)悟則是思維的發(fā)展指向.正如前文所講，很多問題的分析都需要用到物理公式，但在筆者看來，這不是對公式的使用，嚴(yán)格意義上講這是對規(guī)律的使用.公式只是對物理規(guī)律的數(shù)學(xué)化處理，我們采用公式來刻畫某個物理過程，其實也正是循著物理規(guī)律來解讀現(xiàn)有場景，并嘗試采用數(shù)學(xué)語言來刻畫相關(guān)物理量的關(guān)系.而在實際問題處理的過程中，你是采用公式來實現(xiàn)問題的解決，還是采用其他方式來解答，一切都取決于研究者思維的靈活程度，取決于他對知識和方法理解的靈活程度.

在實際教學(xué)中，教師都會強(qiáng)調(diào)讓學(xué)生能夠?qū)ξ锢硪?guī)律和公式做到活學(xué)活用，這種使用不是簡單地套用，而應(yīng)該是學(xué)生在記住相關(guān)內(nèi)容之后，在具體處理時可以從大腦中及時地將相關(guān)信息提取出來.這必然還會帶來這樣一個好處，那就是學(xué)生問題處理的速度，從記憶中提取公式的速度顯然要比臨時翻閱書本要有更高的效率，而且臨時翻閱書本本身還有一種試探和篩選的意思，這必然會影響問題分析的節(jié)奏.快節(jié)奏的思考還會對學(xué)生的問題探索進(jìn)行產(chǎn)生一種正反饋的機(jī)制，在這種背景下學(xué)生的思維會更加靈活，他們也將形成更加扎實和有效的認(rèn)識.

三、在合作探究中形成思路的優(yōu)化

讓學(xué)生的思維不再機(jī)械，并且以更加靈動的思路來分析和研究問題的一條關(guān)鍵手段是合作學(xué)習(xí).面對一個相對陌生的問題，學(xué)生的思路是比較模糊的，這時教師可以讓學(xué)生按照自己的思維習(xí)慣以及已有認(rèn)知展開自主思考，然后在合作探究中分享自己的思維成果，這不但能夠幫助學(xué)生形成較為全面的認(rèn)識，還能幫助學(xué)生發(fā)展自己的思維.

在組織學(xué)生進(jìn)行討論時，學(xué)生的自主思考是最基本的前提，唯有學(xué)生經(jīng)歷過充分思考的合作探究才是真正意義上的有效合作，否則合作探究將淪為一場鬧哄哄的議論，充斥學(xué)生一些不著邊際、完全碎片化的認(rèn)識.這樣討論下去將毫無效率可言，因此一場有序而高效的討論應(yīng)該建立在學(xué)生有所思考的前提下，如此學(xué)生才能真正通過討論獲得啟發(fā)，并且在相互啟發(fā)下完成自己的認(rèn)識.

比如在探究加速度由哪些因素決定時，教師將這個問題交給學(xué)生來進(jìn)行猜想，讓每一個學(xué)生都切實經(jīng)過思考，然后再安排學(xué)生圍繞自己的猜想展開探討，這時教師需要明確要求，讓學(xué)生在給出猜想的同時也要說明理由，如此則能避免學(xué)生根據(jù)主觀臆斷隨意亂講.在教師的鼓勵下，學(xué)生展開交流，他們有的指出：加速度和力有關(guān)，因為牛頓第一定律指明，力是改變物體運(yùn)動狀態(tài)的原因，自然也就是產(chǎn)生加速度的原因；還有學(xué)生更加明確地指出：力越大，則加速度越大，可以結(jié)合某些實例來說明，比如汽車動力越大，則加速越猛；更有學(xué)生直接說明：根據(jù)物理規(guī)律的簡潔性特點，加速度應(yīng)該正比于受力.上述有關(guān)討論都合情合理，是合作探究優(yōu)化學(xué)生探究思路的明證，這也為后續(xù)學(xué)生有關(guān)加速度和質(zhì)量的關(guān)系探討奠定了基礎(chǔ)，做出了示范.由此可見，合作探究的確能夠起到優(yōu)化思路的作用.