從初中生的認知發展規律看物理教學

劉泰和

摘 要：初中生正處于個體身心加速發展的第二高峰期，生理的發展為其認知的發展提供了重要的物質前提，從初中生的認知發展規律來看，要提升學生對物理學習興趣，應運用啟發式的教學方法，精心設計問題，集中學生的注意力和培養學生思維能力，使學生積極主動地學習，從而促進學生身心發展。

關鍵詞：認知;發展;物理

認知過程也稱認識過程，是指人們認識、理解事物或現象，保持信息并利用有關知識經驗解決實際問題的過程。包括感覺、知覺、注意、記憶、想象、思維（判斷、推理和問題解決）等心理過程。中學生身心的發展、社會活動和學習要求的增加，對中學生認知發展提出了更高的要求。初中學生正處于個體身心加速發展的第二高峰期，生理的發展為其認知的發展提供了重要的物質前提，所以整個中學時期學生的認知發展都處于迅速上升階段。

物理是初二學生新增加的一個科目，學會物理必須要具備良好的物理思維，初中學生的認知發展特點也對物理學科的學習有巨大的影響。下面我將從初中生認知發展的角度說說將學生的認知發展規律運用在物理教學中。

一、注意的發展

初中生在注意力方面跟小學生相比較有了很大的發展，具體表現為注意力穩定性加強;初中生的注意廣度已經接近成年人水平，但受本身學習知識經驗的局限和知覺對象的特點的影響（物理是初中生剛接觸的學科，很多知識點對于初中生來說是抽象的）較大。注意分配和注意的轉移能力在初中生階段并不顯著。

初中生在物理課堂上注意力的持久很大程度影響著學生學習的程度。學生一旦對某一學科或某一活動發生興趣，就能從事長時間地從事這種活動而不需要太多的注意力。所以老師應設法激發學生的學習興趣。雖然初中生對有關抽象因果關系讀得知識（如有關自然現象和社會現象發生發展的因果規律）的興趣正在逐步發展，但是物理中部分的公式和原理對于初中生而言較為抽象，教師還是應設法引起學生的學習興趣，以此培養學生的注意。

例如，《認識浮力》一節，如果教師用演示實驗來講解浮力，大多學生對實驗現象的觀察不仔細，學習效果不好。于是課堂上采用分組實驗來代替演示實驗（每組配備一個彈簧測力計、盛水的大燒杯、金屬塊各一），要求學生先把金屬塊掛在彈簧測力計下，注意觀察彈簧測力計的示數G物并記錄;然后用手稍用力向上托金屬塊，注意觀察此時彈簧測力計的示數F1并記錄;再把掛在彈簧測力計下的金屬塊慢慢浸入水中，再注意觀察此時彈簧測力計的示數F2并記錄。在學生動手實驗的基礎上，引導學生對結果進行分析，找出兩次實驗中測力計示數的變化規律，從而真正理解浮力的定義、方向以及浮力大小就等于彈簧測力計兩次示數的差值，從中得出計算浮力大小的方法之一-----稱重法：F浮=G物-F示（G物----物體在空氣中的稱重，F示----物體浸入液體中的稱重）。

另外，教師應該培養學生正確的學習態度和動機。在小學階段，老師就已經著重培養學生的學習態度，初中階段，學生開始有了一個近景的學習動機，就是中考，教師可以充分這兩點對學生進行激勵學習。研究表明，正確的學習態度和強烈的學習動機是使學生注意集中穩定的重要主觀條件。一旦學生具備這兩種條件，注意力就能保持長時間的穩定和順利地轉移。

二、記憶的發展

初中生處于青少年時期，是記憶能力最為強盛的時期。初中生的意義記憶占主導地位，而且意義記憶和機械記憶具有不同的發展趨勢。研究表明，從初一到初二，機械記憶的效果隨著年級而提高，從初二開始機械記憶效果隨年級的增加而有所下降;而意義記憶效果會隨著年齡的增長逐漸加強。這就意味著初中生的有意記憶開始占據絕對優勢的地位，初中生開始有意識給自己設立記憶的目標，并且會根據實際的反饋不斷地調整。所以一開始教師可以學生搭臺階，有意識地培養學生的有意識記能力，因為有意記憶跟識記的目的、任務和材料有很大的關系，物理學科的知識點和公式光死記硬背是不行的，以理解為主。教師在教學過程中應明確向學生指出重點內容，并輔以必要地檢查，然后在慢慢放手讓學生自主設立目標。

例如，有關浮力計算方法與區分，阿基米德原理法：F浮=G排=ρ液V排g，平衡法：F浮=G物=ρ物V物g。通過公式推導，觀察可知，兩者幾乎一樣，容易混淆。這就從阿基米德原理內容引導學生理解公式，原理法是浮力與物體排開液體的重力關系，而平衡法是浮力與物體靜止時處于漂浮或懸浮時的重力關系。引導講解就是讓學生對兩者得到很好的區分，從機械記憶轉向意義記憶，從而記憶牢固。

但是授人以魚不如授人以漁，教師應培養學生意義識記的能力，學生之所以對學習材料死記硬背，是由于對學習材料不理解或者理解不透造成的，所以老師要力求講透教材，使學生真正的理解。另外物理學科中有些知識點是很相似很容易混淆的，所以老師可以教給學生一些有效的記憶方法。可以有效地利用各種記憶術如形象聯想法、口訣聯想法等等。

例如，串聯電路與并聯電路的電流和電壓特點，串聯電路的電流I相等，電壓U相加;并聯電路的電壓U相等，電流I相加。這樣，學生會容易記錯，如果把“串”字中一豎“1”看成電流字母I，把“并”字上的“”看成電壓字母U，那么，通過這樣形象的比喻，一下子就牢固記住：串聯電路的電流I相等，并聯電路的電壓U相等，其余就是相加。

又如，光的反射口訣：光的反射兩角同，三線共面法線中;鏡面反射漫反射，觀察表面是對策;平面鏡虛像有規律，垂直等大又等距。畫力臂：先找點，后延線，過支點，引垂線等等。教給學生這些記憶法，就是要把枯燥無味的材料變得詼諧幽默，流暢易記，輕松有趣。更能激發學生的學習興趣，產生意味深長的記憶效果。

三、思維的發展

初中生從八年級開始學習物理，這跟學生的思維發展水平相關。根據皮亞杰的認知發展理論，初中生正處于形式運算思維階段——還階段對應的是初中生的思維已經讓形式從內容中分離，超出了具體事物和現象的束縛。可以利用語言在頭腦中形成表象進行假設和推理，即抽象思維水平開始逐漸占優勢。具體表現為初中生的思維不再局限在單一內容，而是多角度地思考問題。但在解決復雜問題時，初中生的思維還是屬于經驗型的，需要感性思維、可感知的事物和具體事物作為支撐點。因此初中生的思維發展還處在過渡期。因此教師還要時刻在物理教學中培養學生良好的思維能力。最重要的還是培養學生解決實際問題的思維品質，利用學生的生活實際，運用啟發式的方法調動學生思維的積極性和主動性。

例如，在做奧斯特實驗時，邊做邊提出下列問題：（1）導線上未通電前導線旁的小磁針北極指向什么方向？（2）導線通電后，小磁針北極指向什么方向？（3）斷電后小磁針北極如何轉動？（4）改變導線的電流方向，小磁針北極指向是否改變？這樣，通過一連串的發問，將學生帶入一個不斷探索的情境中，從而使學生理解并建立起電流的磁場概念。

引導學生自覺地進行討論、分析、比較、綜合歸納，順利地完成從感性到理性的過渡，提高了學生思維的自覺性。要善于因勢利導地向學生提出新問題，在學生成功的喜悅中添加新的刺激，將學生從已知境界帶入新的未知境界，推動了思維的發展。

遵循學生的認知發展規律，是教學得以開展，教師選擇適宜的教學內容和確認教學方法的物質基礎。老師需要研究學生觀察學生，以學生為本，不斷總結調整自身的教學策略，教學工作才會更上一層樓。

參考文獻：

[1]初中物理教學的亮點：探究性實驗教學[J]. 楊軍. ?新課程研究（上旬刊）. 2012（02）

[2]初中物理教學創新研究[J]. 張萬禮. ?課程教育研究. 2019（34）