黃中秋
(浙江省嘉興市海鹽第二高級中學)
新課程高考復習學生有效問題系統的建構
黃中秋
(浙江省嘉興市海鹽第二高級中學)
基于現代認知教學理論,針對復習教學中存在的問題,從提高物理學科高考復習的質量和效率出發,以復習過程中的具體知識規律的建構為實例,通過分析歸納的方法,重點論述高考復習中學生有效認知系統的建構問題。從分析高三物理教學的現狀、理論分析討論有效問題系統構建的必要性和重要性、新高考復習建構有效問題系統的策略三個版塊,并從實際教學的可操作性上,提出相應策略和方法。以此實現物理知識系統化,從而實現物理學科高考復習的輕負高質。
認知理論;問題系統;策略
高三學年是全體師生復習備考最為關鍵的一年。就物理學科而言,高三是學生在學習了全部必要的基礎知識和方法的基礎上,有序開展基本知識、規律、方法的復習,通過知識和方法綜合應用的學習體驗,提高分析推理能力和思維能力的過程,并最終實現知識系統化,以適應新課程高考要求。整個復習教學過程基本由四個階段組成,即單元復習、階段性小專題綜合訓練、綜合復習、高考適應性訓練。上述四個階段是彼此關聯的,每一個階段的復習實效都會影響高考的效果。本人對提高復習教學的質量和效率問題進行研究,在新課程高考的背景下根據認知教學理論,談談自己的認識和理解。
高三物理復習教學,從課堂教學角度,可分為復習課和習題課兩種類型。如果復習課、習題課的質量和效率不高,就必然造成學生很難形成知識規律的系統化體系,使學生的復習處于無序或混亂狀態,并最終影響學生的高考。
目前,在高三物理學科復習教學實際中,還存在以下三個方面的主要問題:其一是學科知識網絡缺少系統性和有效性。具體體現在教師對基礎知識的復習過程中,往往對知識規律進行教材順序或復習用書順序的重現,雖然在要求和深度上能夠按照考試說明的要求,但缺乏對知識宏觀的橫、縱向之間的概括和總結,導致學生無法形成系統化的有效知識網絡。學生在單元復習階段可以很從容,但是當面對綜合復習和訓練的階段,往往表現出很難建立概念、規律間的聯系,對于復雜的問題只能完成局部的解答。這充分體現了知識網絡建構的缺失。其二是部分高三的復習課,還在延續灌輸式的行為主義學習方式,以教師講為主,學生聽為輔,輕視學生通過有效的問題系統建立知識網絡的能力和方法的學習體驗。具體體現在學生上課聽得懂的,獨立處理問題卻解不出。其三是復習課和習題課只重數量,無系統化和結構化,致使較多的學生還是以題論題,歸納、總結、歸類、建立知識網絡和問題系統的能力缺失。
在這樣的學習環境下,導致了部分學生反映上課聽懂了,下課不會做,做錯了教師再講,學生再訂正,使復習進入了耗時低效的循環。直接導致學生學起來很吃力,階段考試和模擬考試無法獲得理想的成績,幾乎完全失去了成功的體驗。
高考復習的目的就是利用短期的學習時間,通過師生的復習和訓練,幫助學生獲取高考的最大成功,而復習的質量和效率是通往成功的關鍵。從目前復習的現狀看,復習教學中還存在著低效甚至無效的復習和教學問題。要解決這些問題,改變復習的現狀,實現學生知識的系統化,建構有效的問題系統是十分必要的。
通過有效問題的引導,促使學生實現同化和順應,最終使他們的學習達到一種動態的平衡。有效問題系統的構建不同于選題組卷,下面對于建構策略進行一個詳細的闡述。
有效問題系統是指從學生已有的認知出發,依據知識、規律、模型、實驗原理和器材、物理情景等將相關聯的問題聯系起來,由簡入繁,由點及面,由個性到共性地實現問題的有效組織,通過具體相關問題組織成一個知識規律系統。利用這個問題系統引導學生實現同化和順應,進而實現物理學科學習的動態平衡,最終形成全面有效的新認知。
構建有效問題系統目的是通過具體問題的系統引導,實現學生知識網絡的有效構建,進一步促進學生認知結構的發展和完善。因此,要建構有效的問題系統,應該明確建構學生的新認知結構的方式。學生通過高一和高二兩年物理學科的學習體驗,對于物理學科有了初步的認知,但是這種認知缺少清晰性、穩定性、概括性、系統性,對物理學科的學習往往是片面的、獨立的。根據學生已有的這種階段性的認知特點,建構學生認知結構的基本方式有以下兩種:

上述兩種建構學生新認知結構的方式中,原有認知(認知結構)是發展新認知(認知結構)的基礎,而新的情景和問題系統則是發展新認知(認知結構)的重要途徑。下面重點來介紹一下建構有效問題系統的策略。
1.常態性整合構建問題系統,促進學生認知結構概括化
該策略要求教師依據學生原有認知,依據知識規律、方法常態化,將具體問題由個性到共性進行組織拓展。讓學生由特殊問題到具體問題,理解規律和方法。同時,通過由特殊問題到一般問題的探究體驗,將已有的知識、方法、規律認知遷移到新的問題情境中,通過分析、歸納、概括明確規律、方法的聯系與差異,實現知識網絡的系統化和綜合化,引導學生形成新的認知圖式,以促進學生的認知結構發展到一個新的動態平衡階段。常態性重點是整合包含易錯抽象知識規律,以及整合具有共同特點的易錯易混淆的知識(例如,安培力、洛倫茲力、電磁感應電動勢規律),構建符合學生認知規律和習慣的系統化知識網絡系統。其目的是通過構建問題系統,引導學生正確建立知識、規律的有效聯系,克服學生的錯誤理解和認識,形成概括化的知識結構。常態整合應注重問題情景普通化,知識規律基礎化,解題方法常規化。例如,知識規律常態化整合和建構,以交流電電動勢和電流規律為例。如圖1所示。

圖1
2.共性整合構建問題系統,促進學生認知結構平衡化
學生對某些問題不能正確完整的解答,其原因是解題方法沒有得到一定內化,認知結構往往表現出不平衡性。可以利用其共性整合策略構建有效的問題系統,促使學生對解題方法的內化,豐富和完善其認知結構。教學中以原有認知問題為基礎,依據其共性創建新情景,本質(物理模型、物理過程、解題思路方法等)相似的問題系統,即在原有基礎上實現模型、過程、方法的拓展,引導學生探究解答共性拓展問題,通過探究解答加深對這些共性問題的理解,促進學生原有認知結構的發展,實現共性問題系統方法的內化。
以物理模型共性特點整合構建為例,從新課程高考對物理模型的考查形式來看,主要有三種考查形式,即一個研究對象多個物理過程的考查形式;多個研究對象多個物理過程的考查形式;多個研究對象單一物理過程的考查形式。無論采取怎樣的考查形式,其中主要集中了勻變速直線(包含自由落體運動模型)模型,圓周運動模型,平拋運動模型,單擺模型,傳送帶模型等的組合考查。學生在解決問題的過程中,往往由于對物理模型理解不透徹,因此模型的遷移能力比較弱,變換一個新的物理情景,很難結合原有模型遷移和建立新模型。復習教學中,我們應該注意加強物理模型的建構和拓展,強化學生對模型的理解層次,提升學生的建模能力。以平拋模型為例,如圖2所示。依托物理模型的建構,幫助學生理解物理模型的特點和規律,引導學生形成分析解決和該模型相關的物理問題的一般思路,通過物理模型的理解、遷移、重建直接提升學生的建模能力,間接促進其物理過程分析能力的提高。

圖2
3.比較整合構建問題系統,促進學生認知結構準確化和深入化
學生在解決具體問題時,由于對物理模型、規律、條件、方法的認知趨于表面化,再加以受相關思維定式的干擾,往往表現出解答無序性。可以結合比較的方法整合構建問題系統,引導學生通過具體拓展問題的探究體驗,發掘問題的共性和不同。在促進學生認知結構的深入化和準確化的同時,也起到了發展學生思維的作用。例如,斜面上的動力學問題,學生往往比較容易接受一個研究對象靜止于斜面上的問題,對于多個研究對象沿斜面勻速直線運動、勻變速運動問題分析和處理時,通過比較性整合和構建,如圖3所示,可以克服思維定式,使解決此類問題的思維方法更加嚴謹準確。

圖3
4.方法整合構建問題系統,完善學生認知結構學科方法體系
學生自身對具體問題解決方法的建構能力有限,解決具體問題時,方法體系缺少完整性和系統性。解題過程更多地表現出獨立性和片面性,需要通過具體問題系統的構建,幫助學生構建解決相關問題的方法體系。此方法體系不同于解決物理問題解題方法的多樣性,而是針對一個原有具體物理情景可能發生的情景或條件的改變和創新,形成系統的解決此類問題的方法體系。我們可以通過問題系統中具體問題的探究體驗,總結歸納解決具體問題的方法,促進其方法結構的系統性。
物理實驗是新課程高考重點考查內容之一,而且每年的高考從實驗的裝置到物理量的測量方法都有所創新。學生在應對這些創新實驗時,往往表現出了方法的缺失。因此,在復習過程中,應側重關于其實驗方法有效問題系統的建構,以促進學生在面對此類創新問題時方法體系的系統化。例如,對于電源電動勢和內阻的測量實驗,從測量的方法上可以采用如圖4的思路進行問題系統的構建。

圖4
建構有效問題系統,其目的之一是提高復習的質量和效率。整合構建過程中,需要關注以下四個方面。
1.研讀《考試說明》和《浙江省普通高中新課程實驗學科教學指導意見》,準確把握高考的考點要求,這是有效建構問題系統的根本保障。整合構建過程嚴格遵守學科綱要,關注學科的熱點問題,圍繞規律、方法、模型進行整合構建。
2.注重學生錯誤問題和困難問題的積累。復習和練習過程中,要關注學生的典型錯誤和困難問題,并對這些問題進行記錄和整理,有針對性地圍繞學生學習中反映的問題,從規律、模型、思維方法等環節進行有效構建。
3.要以學生的自主協作為構建的主要方式,輔以教師的引導。建構主義提倡在教師指導下的、以學習者為中心的學習,也就是說,既強調學習者的認知主體作用,又不忽視教師的指導作用,教師是意義建構的幫助者、促進者,而不是知識的傳授者與灌輸者。學生自主協作的建構知識系統,使其通過自主、協作、探究學習體驗,增強構建知識、規律、方法結構的生成性。
4.問題的設計和題目的選擇,要有針對性、梯度性、層次性。必須符合學生的認知水平,使全體學生能夠積極參與構建體,體驗其學習的成功感。
綜上所述,建構有效問題系統,核心價值在于完善和發展學生的認知結構,提高復習的質量和效率。建構有效問題系統需要系統化的策略和方法,更需要全體師生的共同努力和參與,在師生有效互動中獲取高考的成功。
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·編輯 溫雪蓮