基于學生經驗 提升思維品質

吳麗芳

[摘 要]物理課堂教學的展開應建立在學生已有經驗和知識水平的基礎上，但學生的經驗，有些是片面的，甚至是錯誤的。這時教師就要有意識地創(chuàng)設情境，挖掘并呈現(xiàn)學生錯誤的前概念，進而引導學生在求真探索中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，建構概念，提升思維的品質。

[關鍵詞]物理課堂；學生經驗；思維品質

[中圖分類號]G633.7[文獻標識碼]A[文章編號] 16746058（2017）35003502

教育家陶行知先生說過：“我們要有自己的經驗做根，以這些經驗所發(fā)生的知識做枝，然后別人的知識才能接得上去，別人的知識方才成為我們知識的一部分。”各學科課程標準都強調學生生活經驗的重要性，物理教學特別強調“從生活走向物理，從物理走向社會”的理念，強調情境創(chuàng)設的生活性，努力做到“復雜問題簡單化，簡單問題理性化，理性問題具體化”。教學內容應有利于引導學生利用已有的知識與經驗，主動探索知識的發(fā)生與發(fā)展。下面就《物質的密度》這一課的教學實踐，探討初中物理教學。

一、基于學生經驗，創(chuàng)設教學情境，激活學生思維

心理學專家林崇德教授認為：培養(yǎng)思維品質是發(fā)展智力和能力的突破口，心理學研究表明，思維及其品質是可以通過訓練得到培養(yǎng)和發(fā)展的。初中科學課程標準指出，必須體驗科學探究的過程，學會一定的科學思維方法，以解決自身學習、生活、工作和社會決策中遇到的問題，為學生的終身發(fā)展奠定基礎，為社會的可持續(xù)發(fā)展提供支撐。充分調動學生學習的主觀能動性，優(yōu)化學生的思維品質，是學生科學素養(yǎng)發(fā)展的必然要求。

例如，在《物質的密度》這一課的教學中，教師如何幫助學生建立“密度”這一物理概念呢？多數(shù)教師往往從“密度是物質的物理屬性”這一特點出發(fā)，也就是從鑒別物質展開討論，然后發(fā)現(xiàn)“質量與體積的比值”也可以用來鑒別物質，由此建立密度的概念，即“密度是某種物質的屬性，密度等于質量與體積的比值”。這樣的教學過程，學生也能接受，也不影響應試。但按照這樣的教學流程展開教學，學生的思維并沒有得到進一步的提升，學生不一定明白為什么要建立“密度”的概念，也不明白教師為什么要比較不同物體的質量與體積的比。

為此，我們嘗試著從學生已有的質量概念入手，基于學生現(xiàn)有的生活經驗，從“比較物體的質量”展開教學。當然情境需要教師設置，比如讓學生觀看“高空砸物”的影片后，引發(fā)學生在頭腦中呈現(xiàn)“泡沫比石頭輕（質量小）”這一錯誤的前概念。這時，教師出示兩個大小不一樣的泡沫塊，問學生哪個質量大，學生很自然知道體積大的質量大，引起認知沖突，學生的思維火花被點燃，進一步明白“物體的質量不僅與物質的種類有關，還與物體的體積有關”。這時，教師引導學生比較同種或不同種材料組成的物體的質量與體積的關系，就非常符合學生的認知規(guī)律，同時也激發(fā)了學生的探究欲望，使后面的課堂教學變得更加順利。

二、活用數(shù)形結合，發(fā)展學生思維

形象思維和抽象思維是思維的兩種基本形態(tài)，形象思維是抽象思維發(fā)展的基礎。在建立抽象的物理概念時，如果只注重抽象思維而忽視形象思維的教學，其結果是學生偏于機械記憶、淺層理解和對公式的生搬硬套，在他們頭腦中未能建立起與物理知識相對應的形象，構筑不起與物理知識相對應的圖景與物理模型。初中生主要以形象思維為主，表象的積累只是第一步，因此要培養(yǎng)他們的形象思維能力，更要兼顧發(fā)展他們的直觀感悟能力和想象能力。根據(jù)學生頭腦中已有的表象，結合學生對具體形象的直接判斷和感知，將抽象的物理概念與學生已有的、具體的數(shù)形相結合，可以有效幫助學生建立抽象的物理概念，發(fā)展學生的思維。

例如，在“探究物體的質量與體積的關系”的活動中，按照教材進行教學時，每組學生分別測量6個物塊的質量和體積。測量結束后，求出質量與體積的比值，從而找出質量與體積的關系。這樣在有限的課堂時間內，學生進行的多次測量僅僅是簡單的重復，而且學生也并不明白為什么要計算質量與體積的比值。為此，可以嘗試讓學生小組合作，讓學生共享數(shù)據(jù)。這樣，每一小組只需測量一個長方體鋁塊和鐵塊的質量與體積（各小組拿到的金屬塊大小有相同的，也有不同的，全班共有三種規(guī)格），然后讓具有代表性的小組把測得的數(shù)據(jù)輸入到投影在黑板上的Excel表格里（如表1），

同時讓該小組的另一位同學將一種顏色的“磁吸”作為點放在黑板上坐標圖中的相應位置。將表格數(shù)據(jù)排序后，學生很快得出了定性的結論：“同種物質組成的物體，體積越大，質量越大。”最后讓學生把黑板上相同顏色的點（“磁吸”所在位置）連接起來，發(fā)現(xiàn)是一條過原點的直線（如圖1），憑學生已有的知識足以得出“同種物質組成的物體，質量與體積成正比”的結論。這時，教師引導學生計算質量與體積的比值就變得順理成章，因為學生學過“當路程與時間成正比時，物體就做勻速運動，即速度是定值”，有了這樣的學習經驗做基礎，即使不計算出結果，學生也可以領悟出來，而計算比值就變成了一種意料之中的驗證。這時通過電腦計算，數(shù)據(jù)驚人相似（如表2），學生的思維到達高潮，從而也找到了合作與共享的樂趣。盡管課堂上我們省去了學生計算的過程，看似包辦代替，實質上比值的計算不是本節(jié)內容的重點，在有限的課堂時間內，可將大量的時間放在數(shù)據(jù)的探究與分析上。楊振寧教授曾說過：“很多學生對物理學形成一種印象，認為物理學就是一些演算。演算是物理學的一部分，但不是最重要的部分。”多數(shù)學生在現(xiàn)有教學模式下進入了一種誤區(qū)。他們的計算推理能力較強，在做題時，不怕考查基礎知識的問題，而怕應用、分析和處理數(shù)據(jù)類問題，不怕熟悉題，而怕從未出現(xiàn)過的題。這是由于多數(shù)人的思維模式都屬于模仿式的，只知被動地死記硬背，而不會靈活思考。教師在建立密度概念前，可引導學生花大量的時間和精力去探究和分析數(shù)據(jù)，得出結論，為學生今后建立“壓強、功率”等概念奠定基礎。學生對比值法定義物理概念有了更進一步的認識，同時有效提升了學生分析解決問題的能力。

三、做好物理實驗，提升學生思維

物理觀念和科學思維的發(fā)展是一個循序漸進的過程，需要眾多基本概念支撐。本節(jié)課，在學生完成探究實驗并分析圖像和數(shù)據(jù)得出了“同種物質組成的物體，質量與體積的比值相同；不同物質組成的物體，質量與體積的比值一般不同”的結論后，教師很自然地引導學生建立“密度”的概念，而且學生也明白了密度是物質的一種物理屬性。這時，再解釋學生頭腦中原有的錯誤前概念“泡沫比石頭輕”的實質是指“泡沫的密度比石頭的密度小”，學生恍然大悟。這里的泡沫和石頭并不是指某一個具體的物體，而是指某種物質，因此可以引導學生領悟：當我們說質量大小的時候是對某個物體而言的，比如具體的桌子、椅子等，而當我們說密度大小的時候，是對組成該物體的那種物質而言的，比如木頭（即做成桌子、椅子的材料）、鐵等，這樣不僅解決了課堂引入時來自學生生活經驗的錯誤認識，也與本章一開始提到的“物體”“物質”很好地聯(lián)系起來。

綜上所述，教師在進行教學設計時，應當精心設計貼近學生生活經驗的教學情境，并能挖掘他們的前概念，注重實驗探究過程的引導和學生思維活動的流暢性，引導學生找準思維的突破口，有效提升學生的思維能力，這樣不僅可以幫助學生加深對物理知識的理解，養(yǎng)成良好的思維習慣與探究習慣，優(yōu)化學生的思維品質，而且有利于提高學生的科學素養(yǎng)，使學生的學習潛能得到進一步的發(fā)展，為他們的后續(xù)學習奠定較堅實的基礎。

[ 參 考 文 獻 ]

[1]周長春.基于教學內容適切性的高中物理教學案例研究[J].中學物理教學參考，2016（9）.

[2]林崇德.培養(yǎng)思維品質是發(fā)展智能的突破口[J].國家教育行政學院報，2005（9）.

[3]袁心晨，陳嫻.經歷和體驗科學探究過程的典型案例分析[J].物理教師，2013（8）.

[4]張美娟.淺談物理教學中形象思維能力的培養(yǎng)[J].物理教師，2014（5）.endprint