基于物理核心素養觀念下思維型課堂的創設

謝長榮

摘要：針對當前高中生上物理課被動接受多、主動思維少的情況，重點闡述教師如何對教學資源進行整合處理，營造良好的思維環境，讓學生在課堂內能夠積極參與思考并且能有效、高效地思考，從而培養科學思維和科學探究能力。本文嘗試探討教師在思維型課堂中如何發揮引導作用并且建構相關的教堂策略。

關鍵詞：核心素養;思維型課堂;問題情境;有效思維;辯證思維

引言

常常有學生向我反映，上物理課能聽懂，但做題目的時候卻不知從何下手，這種情況在物理教學中其實是非常普遍的。究其原因主要是教師在上課過程偏向于給學生“講懂”、讓學生“聽懂”，而忽視了讓學生自己去“思懂”。近年來，核心素養成了各學科課程建設關注的焦點，作為物理核心素養之一的科學思維更是物理教學的核心。那么，如何讓課堂成為學生主動思維的課堂，從而培養學生“適應個人終生發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力”[1]呢？

1.創設問題情境，促進問題生成

俗話說“學起于思，思起于疑”，那疑起于什么呢？那就是問題。情境學習理論認為知識是有情境的，知識構建必須是有意義，所以問題必須以一定的情境來呈現，那如何創設有效的問題情境呢？

1.1問題情境能夠造成思維沖擊

教師創設的問題要有新奇性，讓學生產生認知沖突和思維沖擊。比如學習《平拋運動》時，抓住學生愛玩游戲心態，我利用了一個飛機投彈的交互動畫，和學生比賽投彈命中率，學生的學習熱情立馬被帶動起來。再如，在學習力和運動的關系時，我提出這樣一個問題：一滴雨水從1000m高空下落，著地速度多大？為什么落到人的身體上人不會受傷？這種司空見慣的問題卻引起了學生的深思。

1.2問題情境具有體驗性和感受性

切身的體驗能更好地喚醒人們的思維，而觀察和實驗是獲得體驗的最好方式。比如課堂上讓學生夾書拔河來體驗摩擦力的特點;讓學生帶著靈敏測力計和鉤碼去乘坐升降電梯體驗超失重的感覺;讓學生去觀察齒輪的傳動獲得圓周運動的體驗;讓學生甩動繩球獲得向心力大小的體驗等。

1.3問題情境能夠促進問題生成

問題情境巧妙地把新舊知識融合在一起，讓學生覺得情境既熟悉又陌生，當應用舊觀念，舊知識來解決問題時會發生巨大的沖突，這會使學生對已往的知識體系產生懷疑，從而萌發新問題。例如在學習《電源電動勢和內電阻》的時候，我向學生展示電動勢相等的新舊兩個電池，把它們分別連上相同的小燈泡，學生驚奇地發現小燈泡的亮度有很大的差異。這種沖突和矛盾可以很好促進問題的生成。

2.引導思維探究，注重有效思維

有了很好的問題，如果沒有有效思維過程，則學生的思維無法得到很好的發展。那么怎樣讓學生去有效地思考問題呢？

2.1讓學生經歷核心思維全過程，構建系統的科學思維方法

一個物理問題從提出到解決通常要經過猜想、建模、實驗、論證、質疑、創新等過程，這些是物理科學思維的基本要素。教師要引領學生經歷解決問題的各個思維環節，產生整體性的認知，從而知道問題的“來龍去脈”，逐漸掌握隱藏在問題背后的思維方法。在此過程中教師一定要學會等待，不要包辦代替。以《自由落體運動》為例，為了探究自由落體的性質，對學生進行以下引導：①、你認為自由落體是一種什么性質的運動？說出你的猜想;②、分組討論實驗驗證方案，解釋你的實驗方案;③、根據桌面上所提供的儀器，請學生代表操作示范，說出操作注意事項;④、分組討論數據記錄的方法及分析數據的方法;⑤、思考從數據分析能夠得到什么結論。經常讓學生經歷解決問題全過程的思考，可以很好地提升學生的科學思維能力。

2.2遵循最適度的啟發原則，讓學生成為學習的主人。

教師可以替代學生說，替代學生想，但不能替代學生思維。要讓學生成為學習的主人，教師只能適度啟發，不能越俎代庖。

在啟發時機上，孔子曰：“不憤不悱，不啟不發”。當學生處于心求通而未得，口欲言而弗能的狀態下啟發效果最好。教師要善于觀察和揣摩學生，抓住課堂教學中一閃即逝的良機，鋪設疑問，創設有效的問題情境來激發學生的求知欲和好奇心。上面研究自由落體性質的教學案例中，在講臺桌上放上一個小鋁球和一個小鋼球，有的學生挑了小鋼球，有的學生挑了小鋁球，教師并不作評價和提示，等實驗做完后再引導學生總結正確的做法，這種延時評價往往會給學生帶來更多的體驗性，從而印象深刻。

在啟發的程度上，遵循適度啟發原則。啟發過多，思維容易被打斷，思考不夠深入，思維變得“碎片化”;啟發過少，學生思路不通，可能會放棄探究或產生畏難和消極情緒。要根據問題的需要，設置恰當的臺階，建造思維腳手架。比如在《探究加速度與合力和質量關系》的實驗中，為了讓學生理解小車合外力等于沙桶重力需要滿足兩個條件：即平衡摩擦力和沙桶質量遠小于小車質量。我讓學生經歷從最簡單到復雜的設計過程，依次分析圖1、圖2、圖3三種實驗方案，提出相關問題進行引導啟發，使學生順利地理解圖3的原理。在此基礎上給出創新方案，如增加氣墊導軌和傳感器，分析實驗條件的變化，會讓學生對實驗原理的理解更進一步。

2.3引導學生自我反思及交流，讓知識內化于心。

有些學生對講解的問題聽明白也理解了，但遺忘得很快，這是為什么呢？原因在于學生雖弄懂了問題如何解決，但問題為什么要這樣解決卻并不清楚。更重要的是，學生建立起來的知識體系暫時是以外部邏輯（比如通過教師的講解）來維系的，是不牢靠的。一旦失去該外部邏輯的支撐，則建立的知識體系就會立馬分崩離析以至于變得模糊以致被遺忘，所以，新建構的知識體系一定要用學生自我的意識進行重建構。用自我邏輯對新建構的知識體系反復梳理、取舍、優化、取代原來的外部邏輯，才能把知識完全轉為自己的東西，才能讓新知識在頭腦中生根發芽。這種過程就是反思，如何引導學生進行反思呢？

物理教育專家陶昌宏說：“課堂教學中老師要給學生創造進行表達的條件，因為語言是思維的外殼[2]。”可以通過提問、討論、辯論、上臺講演、課堂小結等不同方式，針對一個概念、一段文字、一個圖像、一個題目讓師生之間、生生之間展開交流。比如讓學生說題，重點要求學生說清以下方面：①、我從中獲得了什么信息;②、我是怎么理解題意的，我為什么這樣理解;③、我的解題思路是什么，我為什么用這個思路;④、我為什么要用這個規律等。通過訓練元認知的策略，讓學生分析審問自己的思維，從而大大提高自我意識和自我監控能力。通過別人的交流反饋以及自我意識的審問及糾正，不斷優化和發展自己的思維體系，這是一個批判性學習的過程，也是一個知識升華的必經之路。

孟子曰：“博學而詳說之，將以反說約也”。意思是“廣博地學習，詳盡地解說，目的在于融會貫通后返歸到簡約去”。如何讓學生返歸簡約呢？可以通過以下方式對學生進行訓練：一是教學生做小結，上完一節課留下幾分鐘讓學生做課堂小結，一章結束后做個章小結等，也可以讓學生課后對筆記或習題進行整理歸納;二是訓練學生思維的形象化和條理化，做思維導圖就是一種很有效的方法。為了充分發揮思維導圖的作用，可以讓學生在課堂上就思維導圖進行講解、交流，說明自己劃分的邏輯等。不同類型思維導圖的交流會讓學生學會多角度看問題，使思維更簡約、更開放、更全面、更深刻。

總之，通過反思和交流，可以讓知識更好更快地內化于心，在此過程中，通過對自己思維進行監控和診斷，學生的批判性、自主性學習能力將得到全方位的鍛煉和成長。

3.注重思想方法教育，提升思維能力

要創設思維型的課堂，培養學生的思想方法是十分重要的。高中物理教學中比較重要的思想方法主要有：理想化方法，等效替代法，微元法，極限法，類比法，轉換法，比值法、圖像法等，在課堂教學中要抓住各種契機對學生進行滲透。物理思想方法教育對于啟迪思維，化難為易，提升學生思維能力非常有效。比如為了突破加速度與速度關系這一難點，我采用類比的思維進行突破：用存錢和取錢代表加速度的方向，存取錢的多少代表加速度的大小，賬戶余額代表速度的大小。學生不難理解賬戶余額的增減取決于“存”還是“取”，也就能夠理解速度的增減不是由加速度大小而是由加速度與速度方向關系來決定的。

此外，辯證思維法的滲透對于思維能力培養也是非常有益的，它讓學生跳出僵化的思維，更快更準確地把握事物本質特征。在明白大小、內外、上下等的相對性和對立統一的基礎上，學生對于質點、整體法與隔離法、相對誤差、上下坡法等能很好地理解。比如內外接法選擇時，常用口訣“大內大，小外小”來幫忙學生記憶，但是要讓學生知道這里面的大和小是相對的，大電阻和小電阻是相對什么來講的，大誤差小誤差又是怎樣理解的。用辯證思維可以更好地理解概念的內涵和外延，比如機械能守恒條件的表述是：只有重力那類力做功，就不能理解為只受重力或者其它力一定不做功。

通過物理思想方法教育，讓學生的思維品質大大提高，為思維型課堂打下更良好的基礎。當然，物理思想方法的教育不是一蹴而就的，需要教師引導學生去發現，去應用，去提煉。總之，通過創設情境，引導反思及思想方法教育，促使學生想思考、深思考、會思考，讓課堂真正成為學生主體的課堂，思考的課堂。

參考文獻：

[1]郭玉英姚建欣張玉峰.基于學生核心素養的物理學科能力研究[M].2017年9月第1版.北京師范大學出出版社：2-8

[2]陶昌宏.高中物理教學理論與實踐[M].2008年11月第1版.北京師范大學出出版社：141-153