邰銀



[摘 要]稚化思維具有很高的教學價值,順勢利用學生“錯誤”思路開展教學,是稚化思維的重要策略。培養學生思維,提升學生思維品質是物理教學的重要目標。順勢而為可以貼近學生的“最近發展區”開展教學,較好地促進學生思維的發展,提升學生的思維品質,為學生更好地發展奠定基礎。
[關鍵詞]順勢而為;稚化思維;思維品質
[中圖分類號]? ? G633.7? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058(2023)14-0049-04
中學生思維活躍,教學中發現學生在解決問題時往往出現分析問題的思路與“標準答案”不一致,與教師的預設不一致,甚至出現錯誤的現象,但學生的這些思維也有閃光點,教師應及時捕捉并加以利用。它們是教學中進行一題多解、尋求問題解決新辦法的思維起點,是教學中課堂智慧的生長點。用好學生偏差思路的閃光點,順著學生“錯誤”思路分析問題,學生對錯因的認識更透徹,學生構建正確知識會更順利,這樣的教學對學生思維水平的改善,學習能力的提高都有好處。
一、稚化思維的教學價值
稚化思維是在教學中尊重學生知識儲備、思維水平和學習能力的表現。關注學生的“最近發展區”,以學生認知水平思考問題是期望和學生達到思維同頻共振的一種重要教學手段。這就要求教師退回到學生的認知水平和思維起點,將自己放在學生的位置上思考問題,這樣有利于將教師的教與學生的學融為一體。具體而言有如下幾個方面的教學價值。
(一)教學有針對性
有針對性是教學追求的永恒目標,唯有如此,教學才能基于學生基礎發展學生素養,教學才能解決學生的學習困惑,教學才能順利達到預期目標。稚化思維需要教師退回到學生的認知水平和思維起點思考問題,設計教學思路,這樣可以降低學習臺階,實現教學內容和學生學習基礎的有效銜接,使得教學內容和方法更貼近學生的“最近發展區”,與學生的學習需求高度關聯。
(二)教學有親和力
稚化思維,由于知識起點接近學生知識儲備,思維起點符合學生思維水平,教學設計貼近學生的“最近發展區”,讓學生覺得教學就是為我設計的,覺得教學與自己息息相關,無形中拉近了教學和學生的情感距離,學生會覺得教學比較親切。在學習過程中學生會更加積極地思考、發言,面對學習難點也更有突破的動機,可以讓更多的學生在課堂上突破自己的“挑戰區”,樹立積極的物理學習態度,進而更喜歡學習物理,對物理課堂表現出更加親近的情感。
(三)教學以學生為本
“以學生為本,凸顯學生的主體地位”的課堂教學理念已經被廣大教師普遍接受并付諸實踐。以學生為本就是要把課堂還給學生,需要精選適合學生的教學內容,需要進行慢節奏教學,更需要給學生思考的機會和時間,讓學生有機會將自己的所思所想充分表達出來。稚化思維,降低思維起點,采用貼近學生思維的一般性方法分析問題,需要教師基于學生反饋及時引導,逐步將思維推向縱深,依據學生的具體情況適時調整教學進度,使學生擁有更多思考、表達、交流的機會。
(四)教學中易于產生思維共鳴
教學中會出現教師教學思維與學生學習思維脫節,二者不同步的情況。“教師的穩定性思維與學生的可變性思維無法對接;教師的抽象思維與學生的形象思維不能同頻;教師的知識化思維與學生的經驗性思維不能共振;教師的理性思維與學生的感性思維無法共鳴。” [1]稚化思維,降低教師思考問題的起點,以學生更容易理解和接受的思路分析問題,使教師的思維與學生的思維一致,這樣容易引起思維共鳴,能夠更好地突破思維難點,解決學生疑點,促進學生掌握知識、發展智力。
二、順勢而為稚化思維的重要策略
學生思考、分析問題時,由于受制于知識基礎、思維水平、方法能力等因素,思路可能會不完善,可能會出現錯誤。教師應樹立正確的“錯誤觀”,包容學生不完善的思路,要允許學生出錯,并敏銳地發現學生錯誤的教學價值,將學生的錯誤開發成教學資源,更好地促進學生發展。
第一,利用學生錯誤,學生會因為自己的思路被利用,覺得教學與自己密切相關,進而更有學習的欲望和思考的動力。
第二,利用學生錯誤,學生的錯誤思路被開發利用,學生會覺得自己被尊重,對物理和教師都更親近,更愿意與教師交流自己的所思所想,這有利于構建平等和諧的師生關系,營造寬松愉悅的教學氛圍。
第三,利用學生錯誤,可以銜接教學內容和學生學習基礎,針對學生的學習現狀有針對性地開展教學,及時有效地解決學生存在的問題,避免教學脫離學生實際。
第四,利用學生錯誤,需要教師像學生一樣思考,促進教師思維與學生思維產生共鳴。
順勢而為是稚化思維的一種重要策略。利用學生錯誤要順勢而為,順著學生的思路開展教學,其本質是稚化教學思維,教師要像學生一樣思考問題,要低起點思考。避免讓學生覺得教師思維高大上,遙不可及,而是發現自己離成功只差一點點,自己再努力一點也可以取得成功,這樣就可以激發學生思考的自覺性。
三、順應學生思路,開展教學,提升學生思維品質
學生分析問題的思路與教師不一樣,有時學生思路雖不成熟卻閃爍著智慧的光芒,有時學生的思路雖然錯誤,但是具有很高的教學價值。教學中利用好學生的這些 “錯誤”思路,順著學生思路進行教學拓展,可以培養學生的思維素養,提升學生的思維品質。思維品質包括思維的邏輯性、廣闊性、深刻性、獨立性、靈活性、敏捷性、批判性、確定性、創造性和預見性。本文列舉幾例,說明如何順應學生思路開展教學,提升學生思維品質。
(一)順應學生思路,培養學生思維的靈活性
物理教學中一題多解比較普遍。通過一題多解可以讓學生以不同的思路分析相同的情景、解決相同的物理問題,最后對比不同思路的優劣,實現對學生思維的鍛煉與提升。通過這種訓練有助于啟發、引導學生分析比較其異同點,抓住問題的實質,加深對本質特征的認識,從而更好地區分事物的各種因素,形成正確的認識,進而更深刻地理解所學知識,促進和增強學生思維的深刻性,充分訓練學生思維的變通性。[2]讓學生嘗試用不同方法解決問題,構建不同知識之間的聯系,發現事物之間的聯系,從而為創新解決問題奠定基礎。
通過不同解法,讓學生理解推論[tanα=2tanθ],在處理平拋運動問題時,分解速度和分解位移本質上是一樣的,都可以解決問題。通過一題多解,構建知識體系,提升思維水平,這對培養學生綜合分析能力大有幫助,且通過尋找盡可能多的解決問題的思路和方法,就能有效培養學生思維的靈活性。
(二)順應學生思路,催生思維的創造性
創造性思維是一種打破常規,新穎的與眾不同的獨創性思維。培養學生的創新思維是新時代、新課程標準對物理課堂教學提出的新目標。《普通高中課程標準(2017年版2020年修訂)》在“課程目標”中提出“具有批判性思維的意識,能基于證據大膽質疑,從不同角度思考問題,追求科技創新”。這一課程目標的本質是要求學生具有創新思維,能夠從不同的視角分析問題、解決問題。要在物理教學中培養學生的創造性思維能力,需要為學生創設學習情境,激勵學生發表獨特、首創的見解。學生在思考問題時,會出現不一樣的想法,教師應及時捕捉學生思維的閃光點,順著學生思路引導學生深入思考,得出解決問題的新思路,進而實現對學生創新思維的培養。
[例2]在進行自由落體運動教學時,人教版教材介紹伽利略利用理論推導反駁亞里士多德的結論時,采用的是將一個大石塊和一個小石塊捆在一起,下落得到一個速度,而大石塊和小石塊分別下落時,得到大石塊速度為8,小石塊速度為4,得出互相矛盾的結論。教學中有學生提出疑問:為何一定是一個大石塊和一個小石塊捆在一起?學生的想法很好,于是順勢拋出兩個問題讓學生討論。
問題1.兩個石塊除了一大一小,還有別的可能嗎?
問題2.你能否想到推翻亞里士多德結論的其他推導過程?
經過思考,學生能夠明白:兩個石塊除了一大一小(一輕一重),還可以同樣大小(一樣重)。如果將兩個一樣重的石塊捆在一起同樣可以否定亞里士多德的結論,具體推理如下:按照亞里士多德的觀點“越重的石塊,下落就越快”,兩個一樣重的石塊捆在一起,比原來重量增加了一倍,下落的速度應比原來單獨一個石塊下落的速度要快;兩個石塊一樣重,下落的快慢一樣,快慢一樣的物體捆在一起后下落的快慢不變,即捆在一起后和原來一樣快。同樣可以得出兩個矛盾的結論,從而否定了亞里士多德的結論。
有時學生的思路也許只是靈光一閃,也許并沒有想透,但教師要善于捕捉學生轉瞬即逝的思維閃光點,并對學生思維的廣度和深度順勢拓展,引導學生進一步深入思考,然后得出新穎的問題解決方案,實現對學生創新思維的培養。
(三)順應學生錯誤,培養學生思維的深刻性
教師引導學生對自己的問題解決過程進行反思,可以提高學生的思維抽象程度和邏輯水平,并使學生的思維活動更有廣度、深度、難度,從而實現對學生思維深刻性的培養。反思是指人在事后對自己的某一思維活動過程的再思考、再認知,屬于批判性、思辨性的思維。通過反思,人們可以更好地去偽存真,認清事物的本質,促進認知升華,有利于人們更好地把握事情未來的發展變化趨勢。反思性思維可以讓思考者對問題的分析邏輯更嚴謹、更周密。對學生而言,則可以幫助學生更好地查漏補缺,減小問題解決過程中因為考慮不周而出錯的概率。因勢利導順著學生的錯誤思路分析問題,可讓學生逐漸發現錯誤,并糾正錯誤,更重要的是在順著學生錯誤分析問題的過程中培養了學生的反思意識,訓練了學生的反思性思維,提升了學生的元認知能力,培養了學生思維的深刻性。
[例3]如圖2所示,質量分別為[2 m]和[m]的兩物塊A、B疊放在一起,靜止在水平地面上。已知A、B間的動摩擦因數為[μ],B與地面間的動摩擦因數為[μ/2]。最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,重力加速度為[g]。現對A施加一水平拉力[F],則下列說法中錯誤的是()。
A.當[F<2 μmg]時,A、B都相對地面靜止
B. 當[F=5/2μmg]時,A的加速度為[1/3μg]
C.當[F>3 μmg]時,A相對B滑動
D.無論F為何值,B的加速度不會超過[1/2μg]
解答本題的關鍵是找到A、B相對滑動的臨界條件。學生普遍認為A、B間的最大靜摩擦力為[2μmg],所以只要[F≥2μmg],物塊A、B 就會相對滑動。基于這樣的判斷,學生得出錯誤結論。以B選項的判斷為例,學生根據牛頓第二定律得到[F-f=5/2μmg-2μmg=2ma],[a=1/4μg]。學生的錯誤在于忽略了判斷A向右運動時,B也可能向右運動,A、B要相對滑動需要A的加速度大于B的加速度,這一情境與將B固定在水平面上不一樣。教學中直接告訴學生其解答錯誤,正確的解答是怎樣的,學生往往印象不深刻,理解不透徹,教學效果不理想。而順著學生思路進行講解,則可以收到較好的效果。具體如下:
第一步,按照學生思路判斷A、B相對滑動的情況。[F=5/2μmg>2μmg],A、B相對滑動。
第二步,求解A、B的加速度。以A為研究對象,由牛頓第二定律有[a=1/4μg],以B為研究對象,由牛頓第二定律得[2μmg-32μmg=ma'],加速度為[a'=12μg]。
第三步,判斷結果的正確性。給學生設計問題:B的加速度大于A的加速度,符合實際嗎?外力作用在A上,A、B加速度應該滿足什么關系?學生思考后知道:A的加速度應該大于等于B的加速度,上述計算結果不符合實際。
第四步,尋找錯因。給學生拋出問題:上述計算什么地方出了問題?從加速度看不符合實際,那么,當[F=52μmg]時,兩物塊間有相對滑動嗎?它們的加速度應該是什么關系?經過思考,學生可以想到當[F=52μmg]時A、B間無相對滑動。
第五步,探尋正確解法。當A和B即將要發生相對滑動時,對A有[F-2μmg=2ma];對B有[2μmg-32μmg=ma],可得A與B不發生相對滑動的最大拉力[F=3μmg]。當[F<3μmg]時,A與B相對靜止;當[F>3μmg]時,A相對B滑動;當[F=52μmg]時,A與B相對靜止,以A、B整體為研究對象,有[52μmg-32μmg=3ma],得加速度[a=13μg]。
第六步,反思提升。讓學生回顧解題過程,思考自己錯在何處,為何出錯,對錯因進行深入分析。讓學生比較本題情境與將B固定在水平面上時進行比較,思考A、B相對滑動條件的區別,從而對錯誤認識更深、更透。
引導學生對解決問題的步驟、思路進行反思,從而培養學生的反思意識,這樣不僅可以降低學生出錯的概率,還可以培養學生良好的學習習慣,提升學生思維的深刻性。
(四)順應學生思路,培養思維的批判性
批判性思維是一種高階思維,是思考者經過思考后,有理有據地提出不同觀點、不同問題解決方法的思維過程。《普通高中課程標準(2017年版2020年修訂)》提出,科學思維是基于事實證據和科學推理對不同觀點和結論提出質疑和批判,進行檢驗和修正,進而提出創造性見解的能力與品格。[3]新課程標準也指出科學思維包括“質疑創新”這一要素。可見,培養學生的批判性思維是物理教學的重要任務,是落實學生物理學科核心素養培養的具體措施。有時,教師、教學參考書等也存在表述不規范、邏輯不嚴謹的情況,學生也會發現這些不妥之處,并質疑。利用好學生的質疑,可以培養學生的批判質疑意識,讓學生敢于質疑,學會質疑批判。
[例4]在平直公路上,一電動自行車與同向行駛的汽車同時經過某點,從此時開始計時,它們的位移隨時間變化的關系分別為:電動自行車[s1=6 t],汽車[s2=10 t-14t2]。經過多長時間電動自行車追上汽車?
本題解答如下:設經過時間[t1]電動自行車追上汽車,則此時兩者的位移相等,有[6 t1=10 t1-14t21],得[t1=16 s]。面對這一結果,有學生提出疑問:本題中勻速直線運動的電動自行車追勻減速直線運動的汽車,追上時有可能汽車還在做勻減速直線運動,有可能已經靜止,而上述解法默認汽車還在做勻減速直線運動。學生對上述解法的質疑很有道理,對學生的質疑批判提出表揚后順勢引導學生進一步思考,完善解法。給學生設計如下問題:(1)依據題意可知汽車初速度是多少?加速度是多少?(2)汽車減速到零需要多長時間?(3)假設電動自行車追上汽車時,汽車仍然做勻減速直線運動,則追上汽車所需的時間是多少?(4)根據前面的計算能否判斷出電動自行車追上汽車時,汽車的運動狀態?通過對前面幾個問題的思考可知:汽車的初速度為[v1=10 m/s],加速度為[a=-0.5 m/s2],設汽車的速度減到零所用的時間為[t],則有[0=v1+at'],解得[t'=20 s]。而電動自行車追上汽車只需[16 s],說明電動自行車追上汽車時,汽車沒有停止。
在學生質疑的基礎上開展教學,不僅可以讓學生獲得一個輕松愉悅的學習環境,還可以讓學生從教師處得到及時反饋,學生會覺得自己被尊重,從而更樂于學習物理。基于學生的質疑進行拓展教學,不僅給學生樹立了質疑批判的榜樣,還給學生學會質疑批判提供了可以模仿的案例。
[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]
[1]? 張秀梅.原點定位:讓思維從稚化走向智化[J].江西教育,2018(30):61.
[2]? 李永.物理習題教學的“反思”教學[J].物理教學探討,2011(7):21-22.
[3]? 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準:2017年版2020年修訂[S].北京:人民教育出版社,2020.
(責任編輯 易志毅)
[基金項目]本文系江蘇省教育科學規劃課題“指向科學思維的高中物理信息化實驗教學研究”(課題編號:D/2021/02/95)階段性研究成果。