教師改變思維模式促進學生能力提升
——談教師的思維模式對學生的影響

2020-06-06 06:43:04李慶國

物理教師 2020年5期

李慶國

(江蘇省揚州市新華中學，江蘇揚州 225009)

新一輪的高中課程改革提出以“核心素養”來統領教與學．高中物理核心素養包括物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態度與責任4個方面．其中科學思維是一個特別重要的方面,是指從物理學視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的認識方式,是基于經驗事實建構理想模型的抽象概括過程;是綜合分析、推理論證等科學思維方法的內化;是基于事實證據和科學推理對不同觀點和結論提出質疑、批判,進而提出創造性見解的能力與品質．“科學思維”主要包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等要素．也就是要求學生能正確運用科學思維方法,從定性和定量兩個方面進行科學推理、找出規律、形成結論,并能解釋自然現象和解決實際問題;具有使用科學證據的意識和評估科學證據的能力,能運用證據對研究的問題進行描述、解釋和預測;具有批判性思維的意識,能基于證據大膽質疑,從不同角度思考問題,追求科技創新．

“核心素養”中的科學思維是對學生提出的要求．所以大多數教師都強調要提升學生的思維能力,這固然不錯,但學生的思維能力的提升更多的是受老師的影響．雖說學生是學習的主體,但教師的作用絕對是至關重要的．俗話說“名師出高徒”、“師傅領進門,修行在個人”．當然更希望是“青出于藍而勝于藍”．要想學生能更好的學好物理,筆者認為教師應當承擔更多的責任．教師首先要改變自己的思維模式,才能使學生提升思維能力成為可能．

1 教師不要一味地抱怨和苛求學生,而要站在學生認知的角度去理解學生

物理是學生認為最難學習的課程之一．學生之所以怕學物理,除智力因素外還有很多原因,其中初中到高中物理的跨度較大是重要原因之一．

初中物理許多問題都重在定性分析,即使進行定量計算,一般來說也是比較簡單的．而高中物理大部分問題不單是作定性分析,而且要求進行大量的甚至是相當復雜的定量計算．學生對這種從定性到定量的飛躍不適應．

初中物理教學基本上是建立在形象思維基礎上的,它以生動的自然現象和直觀的實驗為依據,從而使學生通過形象思維獲得知識．初中物理中的大多數問題看得見、摸得著．進入高中后,物理教學便從形象思維向抽象思維領域過渡,這個臺階是較高的．從人的認識過程來看,從形象思維到抽象思維是認識能力的一大飛躍．

初中物理對運用數學工具解決物理問題的要求并不高,到高中物理教學中運用數學工具已經成為能否處理各種實際問題的至關重要的手段了．特別應該指出的是,高中物理中的矢量概念和運算對初中學生來說是非常生疏和困難的．建立這個概念,掌握其運算需要一個過程．如果再考慮到個別數學工具的應用和學生實際掌握的數學知識存在明顯的差距這一事實．那么,這個臺階就更為突出了．

導致學生覺得物理難學的原因還有很多．作為教師應該改變自己的思維方式,不要站在一個教了多年物理的教師角度指責學生這也不行,那也不行．真正走到學生中去,了解學生已有的知識儲備,站在學生角度體會學習的困難,教師要想盡辦法給學生設立臺階,給學生足夠的包容和耐心,消除學生學習物理的恐懼,讓學生順利進入高中物理的學習．

2 教師不要固守自己的思維順序,而要尊重學生的思維發展規律

圖1

有一次聽一個同事上公開課,講的是動態電路分析．教者就圖1所示電路提出了很多問題,其中有一個是:若滑片向右移,電流表示數如何變化?有個同學舉手回答說:滑片向右移,R3阻值變大,R3和R2并聯后的阻值變大,并聯部分兩端電壓變大,即R3兩端電壓變大,但R3阻值也變大了,電流怎么變?那位學生說不下去了．此時課堂有些沉悶．教師有些著急也有些生氣地說:你難道不會先分析R2中的電流怎么變嗎?

然而我要反問一句:“為什么要先分析R2中的電流呢?”按照正常的認知規律,就應該先分析R3,當發現不能解決時,再轉換研究對象去分析R2或R1．若教師生硬地要求學生先分析R2,對學生的分析問題的能力沒有什么提升,反而有壞處．學生下一次再遇到類似的問題會無所適從,無端地打擊學生的信心,久而久之,學生學習物理的興趣就會喪失殆盡．

教師要多思考,因為你教了多年,且只教一門,很多題目對你是熟題,可能你一看就知道怎么做或一眼就能看出答案,但每一題對于學生來說都是生題,我們一定要站在學生的角度去思考,更多的是要從學生思維的發展規律來認識問題和研究問題．

3 教師不能把提升“科學思維”僅僅當著是對學生的要求,教師自己卻懶于思考,不與時俱進

圖2

有次聽某教師的課,在課上該教師分析了這樣一條題目,題如下:如圖2所示,物體A、B以相同的速率v下降,物體C以速率vx上升,當繩與豎直方向夾角為α時,則vx=________．

該教師分析如下.

當教師的分析剛完,有一位學生站起來說：老師我認為你講得不對,C物體有沿兩根繩的兩個分速度,兩個分速度大小均等于v,這兩個分速度的合速度即為C此時的速度vx,如圖4,由圖可得的vx=2vcosα．

圖3

此言一出,滿堂嘩然,原來對教師的分析沒有疑問的學生也向教師投來了懷疑的目光．該教師自己也茫然了,因為此學生的解法看起來更能讓人理解和接受．該教師有些慌張,接著和所有學生一起思考這兩種方法究竟誰對誰錯,直到下課也沒能解釋清楚,只能說課后再討論．

其實這樣的題目我們都見過和做過,我們也一直像該教師那樣講的,好像也沒有人提出過疑問,故當那個學生提出他的解法后,后面聽課的很多教師也不知道如何解釋．

當然我知道該教師的講法是對的,學生的解法錯在哪里在這兒就不再贅述．我想說的是當我們教學有了一段時間后,我們對有些問題形成了思維定勢,有些題目已見過若干次,每一次都這么講,很少再對這些問題進行仔細地分析,其實這是一種很可怕的習慣性思維．若我們每次都像第一次見到這些題那樣認真思考,或許會有許多意想不到的發現,我們才可能體會到出題人的良苦用心,才有可能對題目進行再改造．我們隨著教齡的增長,為什么越來越難有創新的火花或意識,關鍵是我們越來越不愛思考了．另外,這些題對我們來說或許是“老的”,但對學生來說卻是新的,他們可能會從不同的角度提出一些我們意想不到的問題.若我們總停留在過去的習慣性思維上,可能連你的學生都“應付”不了,也會阻礙學生的創新思維．所以我們為人師者一定要不斷學習、不斷思考,與時俱進,做一個終身學習者,這樣才能無愧于“教師”這一稱呼．

4 教師不要只關注學生思維的結果,更要關注學生思維的過程

圖5

筆者曾經在課堂上問了這樣一個問題:如圖5,一個重為10 N的物塊靜止在水平面上,物塊對水平面的壓力為多大?

話音剛落,全班同學異口同聲:10 N,其實這在我的意料之中．我請一個學生回答:

問:為什么等于10 N?

答:重力是10 N呀．

問:壓力一定等于重力嗎?

答:不一定．

問:那地面受到的壓力為什么為10 N?

學生語塞,其他學生也面面相覷,竟然被這個認為極其簡單的問題蒙住了．

教師:由于物塊處于平衡狀態,地面對物塊的支持力與重力等大反向．地面對物塊的支持力與物塊給地面的壓力是作用力與反作用力,兩者等大反向,故物塊給地面的壓力正好等于重力10 N．

看似一個很簡單的問題其實涉及到兩個重要的知識點:二力平衡和牛頓第三定律．

圖6

追問:如圖6,用水平向左的50 N的力將一個重為10 N的物塊壓在豎直墻面上靜止不動,則物塊對墻面的壓力為多大?

學生給出了幾種答案,其中有一種答案為10 N．通過師生共同分析最終得出正確的結果并找到了錯答的原因．

對于不少問題,學生有的基于感性,有的基于記憶,有的是簡單理解甚至是胡亂猜測．不要以為學生“會”了,就不加以分析,其實很多問題我們稍微深究一下,就會發現學生并沒有真正理解．所以一定要關注學生得出結果的思維過程．在分析思維過程時就能發現學生對知識和規律的理解運用是否正確、是否到位．或者是在什么方面發生錯誤,就可有針對性地指導糾正．所以教師不但要問學生“是什么”,更要問“為什么”．

5 教師要摒棄“功利性”思想,一定要讓學生注重對學習過程的“親歷”

波利亞說:“在教學時,我們應該讓孩子重蹈人類思想發展中的那些最關鍵的步子”．哪些是關鍵的步子?我認為是物理中的核心概念形成過程,基本的規律發現過程,重要的物理實驗設計、操作、數據分析、處理過程,分析物理問題的思維過程．

物理的核心概念是物理學大廈的基石,要讓學生建立物理知識體系,必須充分理解這些概念的內涵與外延.在教學中,通過實驗器材演示、多媒體的展示、導學案的設計,營造生動、具體的物理情景,讓學生在具體的物理情景中去觀察、分析、比較、概括、抽想出物理的概念．

圖7

例如.磁感應強度B是磁場這一章最重要的概念之一.有的教師只是簡單地講解一下,最后給出公式并應用．這種做法是絕對不可行的．筆者的做法是讓學生看書上(教科版3-2第89頁，如圖7所示)的插圖,并提示學生從B處入手,讓學生討論分析B處給出的3種情況是什么意思?A處、C處為何只給一種情況?A、B、C、3處有什么相同點和不同點?再將A、B、C、3處的比值與該處的磁感線的疏密聯系,又能得出什么結論?通過一系列的問題討論最終得出磁感應強度B的定義、公式以及理解,并與電場強度E類比分析,同時指出這種定義物理量的方法是“比值法”.通過這樣的方法,學生對磁感應強度B這一重要概念的理解就比較到位,并能和同類概念能進行類比理解,這樣就使學生的學習負擔大大減輕．

物理規律,是物理學中的魂,是物理學大廈中的棟梁.物理學就是利用一個個規律去解決實際問題的學科．在教學中,讓學生重演重要物理規律的發現過程,對學生深刻理解物理規律、領悟規律發現過程中所用巧妙的方法,體驗探索和發現的喜悅,感受科學家探究規律過程表現出來的恒心和毅力,產生科學情感、形成科學態度都是大有裨益的．在核心規律的教學中,盡可能要按規律發現過程設計規律教學,即提出問題、猜想假設、設計實驗、進行實驗、分析論證、評估,讓學生經歷這些規律發現的生動過程．

但事實上有的教師在物理教學中的“功利性”太強,為了實現學生考試得高分的目標,省略了探究概念和尋找規律的教學過程.比如在學“自由落體運動”,有的教師為了節省時間,對伽利略研究“自由落體運動”的過程只字不提．有的教師認為講講無所謂,不講也能做題．

物理核心素養導向的教學要求教師向學生展現物理概念的形成過程、物理規律的發現過程,以及物理問題的解決過程,體驗真實的科學精神．“功利性”思想,有很大的害處的,學生對物理學習的興趣會越來越淡,對學生的分析問題、解決問題的能力有極大的傷害．