多舉措引導與啟發學生思維使之向深度學習轉變

梁紅梅 張利國

(北京交通大學附屬中學 北京 100081)

如果我們問學生：“你們學物理學的是什么？”學生們的回答五花八門：是知識、概念、規律、公式，還是數學運算、物理實驗．的確，物理概念、規律和原理是物理的核心理論，但除此之外，物理還包括實驗基礎、應用延伸，以及嚴謹的數學表述和豐富的物理思維方法．

在學生離開校園之后，所學的物理知識、實驗原理、數學運算都可能遺忘，但在學習知識技能的過程中，對知識進行加工，產生高層次的思維，獲得深層次的體驗，提升內在品質，讓學生具備自主發展的意識與能力，養成一種深度學習的思維方法和習慣，這就是學生將終身受益的核心素養．

正如德國物理學家勞厄所說：“重要的不是獲得知識，而是發展思維能力．教育無非是一切已學過的東西都遺忘掉的時候所剩下來的東西．”

顯然，深度學習不是表層學習、淺層學習，不是機械學習，不是死記硬背，不是“知其然而不知其所以然”．深度學習，就是指在教師引領下，學生圍繞著具有挑戰性的學習主題，全身心積極參與、體驗成功、獲得發展的有意義的學習過程．在這個過程中，學生掌握學科的核心知識，理解學習的過程，把握學科的本質及思想方法，形成積極的內在學習動機、正確的價值觀，成為既具獨立性、批判性、創造性又有合作精神、基礎扎實的優秀的學習者.

下面以筆者的一節課“把電流表改裝成電壓表——測量電流表的內阻Rg實驗教學”為例，談一談筆者是如何通過一節實驗習題課，努力挖掘學生思維，向深度學習轉變的過程．

1 把難度降下來讓思維回歸原始初態

高中階段的物理教學內容是沿著力學、電學、光學、原子物理展開的，在學習的過程中，學習內容愈來愈抽象．教學方法通常是概念講述，實驗、習題相結合，正如本節課，是一道“測電表的內阻Rg”實驗習題課，是高二選修3-2恒定電流一章中“電表的改裝”一節的綜合運用．題目抽象復雜、思維起點高、內容枯燥，考查的是學生對所學電學知識的綜合應用，傳統的教學方法很難引起學生的興趣，教學效果也不易保障，像這樣比較抽象、繁瑣的教學內容和場景如何深化思維教育是一個難點．

題目思維起點高怎么辦？

第一，就要把思維難度降下來，把難點降低到題目最原始的初態，搭設臺階，學生通過實驗探究，一步步地尋找解決方法，從而達到題目最終的目標．楊振寧說過：“站在問題開始的地方，要面對原始的問題”，盡量使學生回歸問題的本真，從頭做起，從而增加了學生解決問題的興趣．

第二，改變傳統習題課模式，在教學形式上把實驗習題課改為學生實驗，讓學生能親手把這個高難度的實驗電路連接出來，把結果做出來，雖然解決問題所用時間長了，但卻由此增加了一份思維碰撞的體驗和感受，引起學生的興趣．

2 創設情境讓思維有著力點

和生活實際聯系緊密，是物理學科最大的特點．物理規律來自于對生活實際的觀察總結、分析歸納，也來自于解決生活實際中的需要，學生利用所學的物理知識又可以解決生活實際中遇到的困難．在解決實際問題中，不可避免地涉及到科學思維中的模型建構、科學推理、科學論證以及質疑創新等要素．通過對解決方案的討論，做到主動的學習，批判的學習，在將已有的知識遷移到新的情景中的過程中，實現思維的進階，此時思維已經不是懸于空中，而是有了著力點．

如果學生僅僅處理的是“測電表的內阻Rg”對應的習題，那么他們面對的是試卷，是分數，相對于解決遇到的實際問題而言，即使學生們能夠通過習題的解答完成對知識的掌握，但思維的主動性、思維的活躍度，乃至最后成功的喜悅，都大打折扣．所以在實際教學中，新授課固然要用具體情景引入，習題課也要解決生活實際中的問題，把生活、物理、社會連接成一個整體，由生活中的感性認識，到物理概念物理規律的理性思維，再到實踐應用，才能讓思維有張力．

3 利用實驗讓思維走向可檢測

新課程改革突出發展學生核心素養，物理教學實驗在強調科學探究，形成物理觀念，運用科學思維方法中都具有至關重要的作用．面對實驗中看得見摸得著的儀器，創設物理情境變得順理成章．物理教學實驗具有可控性和可重復性，讓學生可以很快對自己的猜測正確與否進行檢驗．

“電表的改裝”實驗完成需要若干步驟，如果學生面對的是在紙上的題目，無論是電路設計步驟上出現錯誤，還是串聯電阻的計算步驟上出現錯誤，都會導致后面的步驟繼續出錯．在完成題目的過程中，學生并不能發現自己的錯誤，而后進行的寫、算都是在浪費時間．有了相應的器材，學生可以實際操作的時候，檢驗自己的思維是否合理就變得可行，更有利于學生的自主學習．

高考中的每一道實驗習題都有其實驗背景，每一個數據都有其嚴謹的實驗依據，實驗題目絕不是紙上談兵，也不能紙上談兵，所以每一道實驗習題理論上都可以實際操作；只不過，現實中實驗室的配備，實驗儀器的昂貴，實驗要求的極端條件等客觀條件的限制，不可能每一個實驗都百分百的實際操作演示出來．這就需要我們想方設法創造條件，盡一切可能把實驗還原給學生，這樣才能突破思維瓶頸，把理論轉化為現實．

4 用問題引導法讓思維更有深度

通過問題引導的方法來學習的思想由來已久，從蘇格拉底的談話法到杜威的問題教學法、布魯姆的發現學習法，都是以問題為中心的學習方法．物理教學中巧妙地設置各種問題，讓學生自主地全身心地參與進課堂，實現對知識自主建構和深度理解的同時，進而有效地拓展學生的思維深度．

筆者認為僅僅把習題課改為學生實驗，學生參與的深度和廣度還不夠．于是筆者又進一步把學生實驗課轉化成學生實驗設計課．本節課設計初始就是要求學生利用給定的實驗器材，設計一個實驗電路測量微安表的內阻．學生設計了出了限流電路，這是一個非常簡單的實驗電路；接著根據部分電路歐姆定律，利用嚴謹的數學公式進行推理，讓學生自己設計出了分壓電路，并且在對電路分析和設計的過程中，逐步滲透半偏原理，讓學生自己設計出了恒壓半偏法的實驗步驟．

其次，利用“問題引導，逐步挖掘”的教學方法，讓學生深度參與．這個方法是專門針對筆者所任教的高二2班學生所設計的，這個班學生整體素質較高，有相當一部分思維起點比較高的學生可以很快接受新知識，并有創造性地把所學知識融會貫通．筆者利用問題引導的教學方法，采取逐層深入的提問方式設計了20多個問題引導學生思維，每一個問題都環環緊扣．讓學生參與自己設計電路的分析，進行多層次的實驗設計，并分析實驗誤差，挖掘學生思維深度，引發學生深層次思考．

表1即為筆者的問題引導方法的教學思路.

表1問題引導法的教學思路

續表1

本節課的問題引導方式一直是筆者在課堂上所堅持的，為了提高學生課堂的參與度，在課堂問題的設計上，力爭做到讓學生“心求通而未得，口欲言而弗能”的感覺，即問題設計要引起學生對于求知的一種迫切需求，要看學生所回答的問題、提出的問題是否建立在第一個問題的基礎之上，要看學生的發言是否會引起其他學生進一步的思考，要看是否引發學生思維上的認知沖突，這樣才能看到學生的思維是否活躍，學生的思維是否深入．

像這樣把一個復雜的、難度較大的課題分解成若干個有相互聯系的子問題，或把解決某個問題的完整思維過程分解成幾個小階段，從而形成的階梯性問題，能有效地把學生的思維引向新的高度．階梯性問題的設置應考慮適應性和針對性，即針對學生已有知識、心理發展水平和學習材料的難易程度；其次應具有序性和階梯性，即針對知識的系統性和學生認知發展水平的有序性．階梯性問題坡度適中、排列有序、形成有層次結構的開放性系統，能有效地實現思維由低階向高階的轉換，從而培養深度思維能力．

5 教學反思一小點

本節課效果很好，但筆者也有遺憾的一點：在剛開始設計電路圖時，其實有幾個學生已經把分壓式電路設計出來了，但筆者潛意識中怕引發教學進程的不確定性，所以當時沒有讓他們展示他們的想法，只是按照筆者設計的思路進行課堂教學．課下詢問這幾位學生是怎么想的，其實他們并沒有特別完整的思路，只是覺得串聯太簡單，又剛學過分壓電路，滑動變阻器阻值又遠遠小于待測電阻阻值，于是分壓電路應運而生．筆者想如果當時將兩種設計方案都呈現出來，課堂將更加開放，學生思維會更加活躍和深入，課堂教學難度會加大很多，對教師的要求就要更高，所以說課堂是一門藝術，遺憾更是一門藝術．

最后，筆者想用這樣一句話作為文章的結尾：美國物理學家與物理教育學家理查德·費曼所說的，“我想知道這是為什么，我想知道為什么我想知道這是為什么，我想知道究竟為什么我非要知道我為什么想知道這是為什么．”