促教與學“共振”造最佳效果

朱光華

(重慶市暨華中學 重慶 401120)

共振現象是自然界中一種極為普遍的現象．在機械振動中，當策動力的頻率與系統的固有頻率一致時，受迫振動的振幅達到極大值，這種現象稱之為共振．在電磁現象中，當接收回路的固有頻率，同振源發送的電磁波頻率相同時，接收電路中產生的振蕩電流最強，這就是電磁波的共振現象，稱為電諧振．在光學、聲學、原子及核物理等許多領域中，也普遍存在共振現象．在社會領域的許多方面也有“共振”現象存在．

在教育領域中，教和學之間相互聯系，并相互影響，筆者認為在一定條件下教與學也會發生“共振”，筆者稱之為“教學共振”．它是指在教學過程中，在教師的誘導下，教和學雙方互相配合、協調一致、共同活動、同步前進，能達到最大教學效果的現象和過程．具體做法是：在教學過程中，教師依據教材內容發出各種教學信息，通過課堂教學活動(啟發誘導、討論、實驗活動、多媒體展示等)傳輸到信息接受體學生身上，學生則通過學習活動(參與活動過程、發表意見、練習結果等)施加作用于教師的教學過程，以吸收這些教學信息．當教師發出教學信息的速度和進程，與學生接受這些信息的速度和進程接近或相同時，或者教師課前通過與學生交流，通過小測試(問卷調查)，充分了解學生的內因及需求，在教學中采取關鍵點的手段和策略，讓教師的愿望和學生的需求一致，使教與學“共振”，教學中傳輸的信息量達到最大值，學生收獲最大，產生的教學效率和教學效果最顯著．

如何才能有效地產生教學“共振”，以使教學效率和效果達到最大值？關鍵是找到學生的“固有頻率”(學生自身的興趣、學習的基礎、學習的潛能和學習的欲望等)，由于學生是人，具有能動性，教師還要引導學生的“固有頻率”向利于學生發展方向發展．實驗證明：教學“共振”的產生涉及以下各個方面的因素．只有這幾個方面的因素和諧地、協同一致地發生作用時，教學才產生“共振”現象，使教學的效率和效果達到最大值．

1 情緒感染和人格魅力的影響引起情感“共振”

教學“共振”首先體現為教師和學生雙方的情感“共振”，也稱情感共鳴．情感“共振”是整個教學過程中，引起教和學雙方一系列因果全面“共振”的前提和基礎．因為教學過程并非單純傳授知識過程，也是一種情感交流過程和智能培育過程．教學“共振”是這三者三位一體的“共振”．而啟動這三位一體“共振”的基礎是情感“共振”．這是因為唯有在熱烈的情感、興奮地探求、強烈地求知的氣氛中，認知活動和思維發展才能達到最高水平．反之，缺少這種氣氛，認知活動和思維發展會不斷下降，甚至停止．

情感“共振”首先表現為教師對自己學生熱愛、對自己所授學科的熱愛以及本身學科教學能力受到學生的崇拜等，由此而引起學生對教師和對教師所授學科的熱愛．教師在授課中，要把自己對這門學科的熱愛之情溢于言表，把人格魅力展現在學生面前，從而感染學生，去引燃學生熾烈的感情，從而使整個教學浸沉在情感激蕩中．教師“愛”學生，學生“愛”教師和這個學科，互愛一致引起“共振”，這種愛將成為學生學習這門學科的持久動力．如有一位實驗班教師在講授能源開發問題時，講到太陽能是全人類共同擁有的財富，可人類至今只是有限使用它，與它的“無限貯量”不可比．而現在全世界卻在擔憂威脅人類生存的“能源危機”，這就需要我們青年一代學好科學知識，去探索和開發太陽能和其他能源，來為人類服務．教師經常在教學中向學生傳輸自己對科學和人類這種關系的認知和感情，久而久之，學生們逐漸建立起為探索自然奧秘、攻克科學堡壘立志奮斗的崇高理想和獻身精神．該實驗班學生不僅物理學科成績居各門學科之首，而且問卷調查表明熱愛物理學科的學生數也占各學科的首位．

情感“共振”還表現為教師在具體教學中設置情境喚起學生天生的好奇欲、表現欲、參與活動的熱烈情緒．實驗活動是激發熱烈情緒的重要手段，一定要課課用好．如講“自由落體”一課時，提出：一頭重一頭輕的啞鈴狀物體，從高處水平釋放，它將如何運動？兩端落地先后的順序如何？學生頓時好奇，進而產生懸念，議論紛紛．在“自感現象”中用新奇的實驗：氖管與線圈并聯在電路的兩端．開關閉合時燈管不亮，而開關斷開時燈管卻閃爍出美麗的粉紅色光芒．這種奇妙精彩的現象，使學生驚訝、茫然、沉思而進行求索．又如制作模擬教具和實驗，展現學生看不見的物理世界：分子力、分子運動的機率、電子槍、原子核的結合能、原子核的人工轉變等．這些模擬演示和實驗都能使學生浸沉于對物理世界求知的歡樂之中．

2 遵循認知規律引起認知“共振”

認知過程是師生間教學信息的傳遞過程，是通過教師和學生的共同活動將教材中的客體知識轉化為學生主體認知結構的過程．眾所周知，客體知識的形成是有一個過程的，人對客體知識的認知也是有其自然過程的．教學只有將這兩種過程結合在一起，形成一種合乎認知規律的、科學的認知程序，并使教和學雙方的教學活動，與這種科學程序處處吻合，達到進程一致，那么，就會實現教學“共振”，教學效率和效果就會達到最大值．能夠有效地實現認知“共振”的這種科學認知程序有兩大類.

一是常規性認知程序．它依據知識形成過程和認知發展規律，遵循從已知到未知，從自知到新知，從感性到理性，從具體到抽象，再從抽象到具體，從理論到實踐，由淺入深，由分到合，由低到高的原則，組成先后有序，前后連貫的認知程序和序列．按這種程序和序列認知，就能循序前進，自然貫通．這樣，往往能有效地從掌握一個知識點開始，然后一步接一步地到達認知序列中的每一個環節，并從一個知識點到另一個知識點，直至認知相關知識點群所組成的整個體系．師生間在教學過程中能以相同速度和進程，循著這種程序和序列前進，將發生認知“共振”，取得最大的教學效果．如奧賽班在上“氣體的等溫變化，玻意耳-馬略特定律”的研究課時，首先回顧在牛頓第二定律F=ma的學習中，是怎樣探索3個參量F，m，a相互關系的，在將它遷移到探索氣體的3個狀態參量p，V，T來，讓學生認識到同樣可以采用這種方法(將舊知遷移到新知)．然后進入實驗、探索在T不變時，p和V之間變化關系．記錄實驗數據，進行分析，得出在誤差允許范圍內，唯一恒量的結論(從實驗到理論)．然后應用此原理，求解一道典型的例題，從而加深了對結論的理解，并進行了檢驗(從理論到實踐)．由于這堂課按認知程序進行，符合學生的認知規律，教學雙方活動的速度和進程也一致，因此學生邊學習邊得到理解，情感積極、思維活躍、認知清晰，實現了認知“共振”．當堂檢查達標率達到95%．

二是突破性認知程序．這不是一種由前到后的鏈式程序，而是由表及里，由現象到本質，由形象到抽象，由問題到結論的直覺式程序，亦稱突破性程序．這種程序有利于探索和發現，有利于發展智力和創造性，也能激發興趣，是青少年認知客觀事物的重要方式．但由于這種認知方式對于認知水平較低的學生會產生一定困難，也較為費時，所以應與常規程序互相配合、互相呼應，才會使認知共振取得更好的效果．如有教師教“阿基米德定律”關于“浮力大小的定量關系”，不通過演示實驗得出結論交給學生，而是讓學生自己“猜想”，既然浮力跟排開液體的體積有關，又跟液體的密度有關，那么浮力是否跟排開的液體重量有關呢？根據此“猜想”，由學生自行設計實驗．全班學生設計了多個實驗方案．其中有一個極簡便的方案是：將物體放入一只自制裝水量杯，記下物體放入前后水位差的方法，得出“浮力大小等于物體排開的水的重量”的結論(這種方法比阿基米德的方法和課本上的方法均要簡便)．這充分顯示了探究課對好奇欲的激發，對學生智力和創造性的開發，達到了認知“共振”的理想效果．

3 抓住思維的特點引起思維“共振”

教學“共振”還表現為思維“共振”．那就是師生雙方在教學過程中，在思維活動上處處呼應、時時合拍、步調一致、速度相同．思維活動是由思維矛盾引起的，所以，實現思維“共振”就是根據學生的知識狀況先制造小矛盾，再制造大矛盾，解決矛盾成為學習新知識始終的驅動力．思維矛盾的克服過程還會激發情感活動，并推動認知的深入，所以思維“共振”是情感“共振”和認知“共振”的樞紐和橋梁．思維“共振”包括3個步驟.

(1)思維引發，即揭示思維矛盾，將思維激活，使之激化，讓學生進入激烈的思維活動狀態．如在教“帶電粒子在電場中的加速運動”一節時，首先讓學生回憶，力學中一般物體運動狀態取決于初狀態和受力情況．然后引入“帶電粒子在電場中運動”，讓學生認識它與力學的運動過程完全相同，只是增加了電場力而已，從而引發了解決新問題的思路和動力．

(2)思維展開，是思維矛盾和沖突的發展和轉化，以尋求矛盾的解決和克服．教師接著展示一個帶電粒子在電場中運動的典型例題

【題目】如圖1所示,在方向豎直向下的勻強電場中,一絕緣輕細線一端固定于O點,另一端系一帶負電的小球在豎直平面內做圓周運動．小球的帶電荷量為q，質量為m，絕緣細線長為L，電場的場強為E，若帶電小球恰好能通過最高點A，則在A點時小球的速率v1為多大？小球運動到最低點B時的速率v2為多大？運動到B點時細線對小球的拉力為多大？

圖1 題圖

在學生人人自解的基礎上，教師將幾種代表性解法板書在黑板上，引導全班討論，從而引起學生固有的圓周運動知識和變力做功的“共振”，得出求在A，B兩點的速度用動能定理求解更為方便．并讓學生敘述和弄清這種電場有什么特點．

(3)思維深化，當學生思維已經展開，并已獲得思維發展的成果下，在學生力所能及和可能條件下，把思維引向深化，加深矛盾，以擴大學生的思維成果．教師在完成上述典型例題求解基礎上，將例題內容適當轉換和改變，把思維引向深入，例如，再提問：

1)如果題目“沒有若帶電小球恰好能通過最高點A”這句話，在A，B點誰的速度大？

2)如果將電場順時針轉30°，細線拉力最大多少？

3)如果用等效重力加速度又怎么做？

經過深入研討得到結論后，學生思維的深度和靈活度大大增強．思維共振取得了良好效果．本節課經當堂測試反饋，達標率為94%．

4 發揮學生主體作用通過互動引起“共振”

教學過程是教和學雙方交互共同活動的過程．內隱情感的思維認知活動是通過外顯的教和學的活動來實現的．教學歸根到底必須通過學生主體對于客體知識進行變革和改造的活動，才能使客體知識轉化為學生自身的認知結構．因此，學生主體活動對于認知新知識具有基礎的、決定的作用．然而，學生的這種認知活動，又是由教師預先設計好的教學目標、內容、方法和程序，經過操作進行引導下實現的，因此教師的教學活動，對于學生學習活動的成敗和效果的大小，有著重大的相對決定的意義．教學是一種師生雙方的互動過程，互動式教學是實施教學共振的最好方式，通過互動讓教師知道學生的內在認知結構，讓學生知道教師要達成的目標，它能使教學效率和效果達到最佳狀態．在“熱傳遞”教學中，首先由教師設計并提出，“什么叫熱現象．試舉例說明．”“以下現象是否是同樣的熱現象(共3個問題略)？”“上述3例中，它們的溫度發生了怎樣變化？”“三者有何共同特點？”然后引導學生討論，再由學生閱讀課本，由學生自己歸納出熱傳遞的定義和規律．緊接著教師演示課本3個實驗：傳導、水的對流、輻射，引導學生仔細觀察．在觀察基礎上，教師再設下列問題讓學生討論：熱是怎樣傳遞的？傳遞的方式有什么特點？經討論學生得出傳導、對流、輻射3個概念及它們的各自特點．當堂課中學生主動地討論、閱讀、觀察、歸納小結等活動，占70%以上；教師又始終進行強有力的引導、講解、演示等活動，實現了較佳的教和學雙方的互動共振．經當堂反饋測試，達標率達到90%，而使用講授式單動教學的另一個班級，當堂達標率為70%(兩班其他條件均相同)．另一堂實驗課“杠桿的應用”，采用同樣的互動式教學，當堂達標率達到95%．實驗證明，教學互動是實現教學“共振”的一個重要方式．

5 強化雙向反饋發生有效的“共振”

雙向反饋是產生教學“共振”的有效保證．在教學過程中，教學雙方唯其具有不斷互相反饋的機制，才能使教學“共振”獲得更加協調和諧的條件，使雙方互相間偏離目標、偏離同步軌道的行為及時地不斷地得到糾正，從而使雙方的目標和軌道達到接近或完全相同的地步，使有效的教學“共振”得以產生和正常地進行．

雙向反饋是完整的教學過程不可缺少的組成部分．教和學雙方只有不斷得到評價，取得反饋信息的情況下，才能使自己不斷實現優化．具有反饋系統的教學過程，才是一種構成控制論的閉合回路的教學系統，才能大大提高教學效率，并使教學自身不斷優化，使學生和教師共同發展和提高，引發有效的“共振”．實踐證明，人的認識不是一次完成的．學生在初次學習某一知識時，雖然有了初步認識，但還不可能是很完整的．這是由于學生自身存在著舊的認知和思維定勢、狹隘的生活經驗、已有知識的不完備和智力上的缺陷等原因，阻礙他去完全地正確地認知某一個知識．這就必須經過不斷反饋、不斷暴露認知上的不完整、不準確的種種矛盾，使其及時得到調節和糾正，才能使認知逐步臻于完善．同時，經過多次反饋，對初學的知識得到必要反復，從記憶規律來講，會使記憶更加牢固．加之，由于及時克服了前面知識掌握上的缺陷，為后續知識的學習掃清了障礙，創造了良好前提，也使后面的學習更加順利，從而使整個教學呈現良性循環．教師也在這個過程，改善發展了自己已有的教學技能和策略．

我們在教學“共振”實驗中，把教和學的雙向反饋作為一個必不可少的因素開展研究，實施了5種雙向反饋的方式：

(1)前饋．是上新課前對舊知識的檢查、復習和激活．凡前饋達標率不達90%以上的不進入新課教學．

(2)課中反饋．在前后知識組塊教學的間隙中進行，每堂課至少有1～2次，多的課達7～8次．

(3)每堂課結束前進行目標反饋測試，用以檢查本堂課的目標實現的程度，并使知識得到一次鞏固．

(4)單元形成性評介、測試、反饋．

(5)按章和知識單元總結性評價、測試、反饋．

一般說來，一個班教學在經過前3個反饋后，達標率達到95%以上，從而實現了全體學生人人進步的目標，達到大面積提高教學質量和大幅度提高教學效率的目的．