物理學(xué)科能力是指學(xué)生在完成物理學(xué)科學(xué)習(xí)任務(wù),解決物理問題活動(dòng)中所表現(xiàn)出的個(gè)性心理特征。由于不同教師教學(xué)策略、教學(xué)方式不同,以及學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的興趣、學(xué)習(xí)方式、方法、接受的教學(xué)方式及思維認(rèn)知等方面各不相同,學(xué)生個(gè)體在物理學(xué)科能力的形成和發(fā)展中存在差異。筆者認(rèn)為,作為物理教師,我們在高三物理復(fù)習(xí)中有必要提高學(xué)生的物理學(xué)科能力。
一、物理學(xué)科能力在高考試題中如何體現(xiàn)?
在高中物理教學(xué)中,物理概念、規(guī)律等知識(shí)最終都是以問題(試題)形式呈現(xiàn)的,通過創(chuàng)設(shè)情境,即利用語言文字和符號(hào),設(shè)置抽象簡要又有典型應(yīng)用要求的虛擬問題情境,讓學(xué)生作答來衡量學(xué)生學(xué)科能力,描述個(gè)體素質(zhì)差異。
物理學(xué)科本身存在著自身知識(shí)結(jié)構(gòu)特點(diǎn),從內(nèi)容上看可分為力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理五部分,是從力、聲、熱、光、電、原子的現(xiàn)象出發(fā),對(duì)部分物理知識(shí)作定性或定量的研究討論,相互之間似乎并不相關(guān)。但是我們只要對(duì)整個(gè)教材進(jìn)行分析就可以發(fā)現(xiàn):力的性質(zhì)和能的性質(zhì)是兩條主線。正由于物理學(xué)科本身的內(nèi)容特點(diǎn),教學(xué)中要著重培養(yǎng)五大能力:理解能力、推理能力、分析綜合能力、應(yīng)用數(shù)學(xué)處理物理問題能力,以及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ瑢W(xué)生也只有具備這些能力才能較好地處理物理問題。
試題要考查學(xué)生多方面能力,就必須以能力立意。那么具體又是怎樣體現(xiàn)的呢?
1.在試題命制上,學(xué)生需要準(zhǔn)確把握其命題意圖:試題考查的知識(shí)點(diǎn)涉及哪些?這些知識(shí)只需要復(fù)制和再現(xiàn)或者需要在理解的基礎(chǔ)上提煉、概括、抽象、推理、運(yùn)算、演繹?還是需要結(jié)合特定物理情境分析出知識(shí)點(diǎn)的特殊含義及聯(lián)系?或者是需要對(duì)物理情境進(jìn)行充分的理解、體驗(yàn),然后運(yùn)用所學(xué)知識(shí)有針對(duì)性地整理加工形成答案?
2.在試題作答過程中,需要學(xué)生對(duì)試題給出的材料進(jìn)行觀察,對(duì)物理情境進(jìn)行整體感知、知覺、體驗(yàn)感悟,結(jié)合試題要求提取相關(guān)的個(gè)體掌握的物理知識(shí),調(diào)動(dòng)個(gè)人應(yīng)對(duì)類似物理情境問題的經(jīng)驗(yàn),利用自己的心智技能在大腦中進(jìn)行思維加工分析,分析過程中存在抽象思維與形象思維的相互轉(zhuǎn)換、直覺、頓悟、判斷、推理、評(píng)價(jià)、綜合、創(chuàng)造與想象。整個(gè)解題過程的完成是在思維的不斷指導(dǎo)下進(jìn)行的。從長期記憶中調(diào)取何種知識(shí)和技能,采用何種解題策略方法并合理優(yōu)化,如何及時(shí)監(jiān)控評(píng)價(jià)解題進(jìn)程及排除干擾,都取決于學(xué)生對(duì)自己解題認(rèn)知活動(dòng)的自我監(jiān)控能力。
二、物理學(xué)科能力受到哪些因素制約?
問題能否被學(xué)生正確解答,取決于學(xué)生物理學(xué)科能力高低,而能力的提高與學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)是分不開的。尋找制約學(xué)生的物理學(xué)科能力因素就要與學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)相聯(lián)系。
1.受到學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)中的心理活動(dòng)狀態(tài)因素制約。
學(xué)習(xí)中的心理活動(dòng),會(huì)影響學(xué)生在掌握物理知識(shí)時(shí)形成具有自己特點(diǎn)的知識(shí)儲(chǔ)備狀態(tài)。學(xué)習(xí)者只有通過自己一定的學(xué)習(xí)心理活動(dòng)才能將學(xué)科知識(shí)轉(zhuǎn)化為自己掌握的知識(shí)并綜合加工,才能在需要時(shí)重現(xiàn)并能靈活運(yùn)用。如果老師只是講授習(xí)題,不留思考空間給學(xué)生,而學(xué)生也只是一味依靠老師的講授,自己的心理活動(dòng)主要是記憶老師所講的物理概念、規(guī)律和解題方法技巧,相應(yīng)在頭腦中形成的只是僵化了的知識(shí),不能學(xué)以致用。
2.受到學(xué)生平時(shí)處理物理情境問題所積累的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的豐富程度因素制約。
經(jīng)驗(yàn)是在社會(huì)實(shí)踐中產(chǎn)生的,是客觀事物在人們頭腦中的反映,是對(duì)成功和錯(cuò)誤的體驗(yàn)和感受,是認(rèn)識(shí)的開端。學(xué)生如果在平時(shí)積累了豐富的物理問題情境,學(xué)生認(rèn)識(shí)和解決物理問題的能力就有了很大的提高。平時(shí),學(xué)生在處理物理問題時(shí),都會(huì)親身經(jīng)歷和感受到對(duì)心理的控制、對(duì)習(xí)題的理解、對(duì)新情景題的思考、形成解題思路、運(yùn)用知識(shí)解決現(xiàn)實(shí)性的綜合問題,都有經(jīng)驗(yàn)的積累,但是存在著個(gè)體差異。學(xué)生在解答習(xí)題中,如果有處理過類似物理問題情境的經(jīng)驗(yàn),就能夠調(diào)動(dòng)遷移,有助于順利解答。如果學(xué)生在過去的學(xué)習(xí)實(shí)踐經(jīng)歷中有較多的物理學(xué)科問題具體情境形成的主觀感受及體驗(yàn),學(xué)習(xí)中處理過的情境問題的類型越多,應(yīng)對(duì)當(dāng)前情境問題的經(jīng)驗(yàn)就可能越豐富,處理同類問題將更順利,相應(yīng)的物理學(xué)科能力越強(qiáng)。
3.受到學(xué)生面對(duì)需要解決的問題所表現(xiàn)出的心智操作因素制約。
心智操作就是學(xué)生面對(duì)需要解決的問題時(shí)所表現(xiàn)出的個(gè)人心理、思維活動(dòng)過程,受學(xué)生的解決問題所具有的心理機(jī)制作用,能主動(dòng)調(diào)動(dòng)自己的知識(shí)體系和經(jīng)驗(yàn)體系為主要的心理活動(dòng)過程,它包括學(xué)生智力因素和非智力因素兩方面的心理活動(dòng)狀態(tài)。在解決問題的過程中,學(xué)習(xí)者要完成各種必要的智力性心理操作,比如觀察、短時(shí)記憶的形成及原有記憶信息的儲(chǔ)存和提取、想象、聯(lián)想、形象思維、邏輯思維等,還需要學(xué)會(huì)控制自己和長期保持良好的學(xué)習(xí)毅力等非智力因素,以保證復(fù)習(xí)過程的有效進(jìn)行。
教學(xué)實(shí)踐表明,個(gè)人知識(shí)和問題情境的經(jīng)驗(yàn)主要來源于后天的影響,個(gè)人的心理活動(dòng)操作雖與先天遺傳有關(guān)但受到后天教育的極大影響,受到教育及受教育的方式影響著學(xué)生的發(fā)展。如果復(fù)習(xí)中教師僅局限于知識(shí)的傳授,而無實(shí)踐情境化的教育經(jīng)歷,教育也能造就低能力者,不能適應(yīng)新的高考要求。
三、物理學(xué)科能力怎樣在復(fù)習(xí)中得到培養(yǎng)和提高?
目前高三物理復(fù)習(xí)課存在著明顯不足,不利于提高學(xué)生的物理學(xué)科能力,具體體現(xiàn)在:一是隔離地進(jìn)行章節(jié)復(fù)習(xí),忽略了章、節(jié)的內(nèi)容、方法和結(jié)構(gòu)上的聯(lián)系,使學(xué)生不能居高臨下看待物理現(xiàn)象、分析物理過程,更不會(huì)掌握思考物理問題的規(guī)律。二是片面強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)、全面,卻重點(diǎn)不突出、難點(diǎn)沒解決。三是盲目、過量地進(jìn)行習(xí)題操練,把培養(yǎng)學(xué)生思維能力的希望全部寄托在解答習(xí)題上,忽略物理方法和思維形式的歸納小結(jié)。因此物理復(fù)習(xí)中,我們需要反思教學(xué),改進(jìn)教學(xué),切實(shí)培養(yǎng)和提高學(xué)生的學(xué)科能力。
1.轉(zhuǎn)變教學(xué)方法,幫助學(xué)生構(gòu)建完整的物理知識(shí)體系。
課堂教學(xué)結(jié)合物理學(xué)科特點(diǎn),改變傳統(tǒng)的以學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)、以多做練習(xí)來運(yùn)用知識(shí)的教學(xué)方式,重視教與學(xué)的方式的配合:以教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律,選擇科學(xué)的課堂教學(xué)的方式,多采用探究發(fā)現(xiàn)教學(xué)方法,激發(fā)學(xué)生思考,突出學(xué)生自主探究:選準(zhǔn)探究內(nèi)容、創(chuàng)設(shè)探究情境、提出探究問題、營造探究氛圍、親歷探究過程、啟迪探究思維。復(fù)習(xí)中引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與知識(shí)的學(xué)習(xí),教學(xué)生學(xué)會(huì)思考,指導(dǎo)學(xué)生掌握合適的學(xué)習(xí)方法。引導(dǎo)學(xué)生把握這些知識(shí)點(diǎn)在整個(gè)知識(shí)結(jié)構(gòu)中的位置、作用及與其他知識(shí)點(diǎn)的相互關(guān)系。只有整體把握高中物理知識(shí)的聯(lián)系和綜合,才能形成完善的學(xué)科系統(tǒng),在調(diào)用時(shí),就能夠很順利地去遷移、提取、綜合。在此過程中教師的角色應(yīng)是學(xué)生建構(gòu)知識(shí)的支持者、幫助者和引導(dǎo)者;學(xué)生的角色應(yīng)是教學(xué)活動(dòng)的積極參與者和知識(shí)的積極建構(gòu)者,需要采取一種新的學(xué)習(xí)風(fēng)格、新的認(rèn)識(shí)加工策略,形成自己是知識(shí)與理解的建構(gòu)者的心理模式。
2.突出情境教學(xué),幫助學(xué)生積累處理不同物理情境問題的經(jīng)驗(yàn)。
布魯納認(rèn)為:“學(xué)習(xí)者在一定的問題情境中,經(jīng)歷對(duì)學(xué)習(xí)材料的親身體驗(yàn)和發(fā)展過程,才是學(xué)習(xí)者最有價(jià)值的東西?!睂W(xué)生在積極參與學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)中的體驗(yàn)及獲得的各種性質(zhì)、形態(tài)等多方面的經(jīng)驗(yàn),是構(gòu)成物理學(xué)科能力的必要的個(gè)人心理要素。高考中會(huì)創(chuàng)設(shè)一些相對(duì)新穎的情境,測試學(xué)生的實(shí)踐能力和初步創(chuàng)新能力;所謂新情境,是指學(xué)生尚未接觸過或?qū)W生課堂上學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)所所沒有的事實(shí)情境、多源于實(shí)踐,有時(shí)也包括賦予新意的已知情境、甚至假設(shè)的情境,比如社會(huì)中的熱點(diǎn)問題、科學(xué)技術(shù)前沿問題、科學(xué)史上一些著名實(shí)驗(yàn)問題構(gòu)成物理情境。
教學(xué)中教師要精心創(chuàng)設(shè)符合教學(xué)內(nèi)容要求的情境,即設(shè)計(jì)訓(xùn)練題時(shí)情境要多樣化,注意精練性和典型性:基礎(chǔ)性題要與復(fù)習(xí)內(nèi)容相結(jié)合,與教材上例題同結(jié)構(gòu)、同題型、同難度的模仿性練習(xí)題,用于鞏固當(dāng)堂所復(fù)習(xí)的知識(shí);綜合性題設(shè)計(jì)應(yīng)有三維功能:一是具有本堂課內(nèi)所學(xué)知識(shí)點(diǎn)的綜合功能,二是具有本堂課內(nèi)所學(xué)知識(shí)與已往已學(xué)的相關(guān)知識(shí)的綜合功能,三是具有一題多解、或多題一思路、或一題多變、或?qū)W科內(nèi)綜合等發(fā)展性功能。
教學(xué)中要激活學(xué)習(xí)的問題意識(shí),形成基于問題的學(xué)習(xí)任務(wù),從而展開提出問題、分析問題、解決問題的學(xué)習(xí)活動(dòng),使問題與學(xué)生原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中的經(jīng)驗(yàn)發(fā)生聯(lián)系,激活現(xiàn)有的經(jīng)驗(yàn)去“同化”或“順應(yīng)”學(xué)習(xí)活動(dòng)中的新知識(shí),認(rèn)知結(jié)構(gòu)得到重組,豐富學(xué)生處理不同物理情境問題的經(jīng)驗(yàn)。當(dāng)學(xué)生頭中腦擁有解決問題的經(jīng)驗(yàn)原型,經(jīng)驗(yàn)原型的內(nèi)容越豐富和水平越高,對(duì)問題的解決能力就越強(qiáng)。
3.注重學(xué)生心理特征,幫助學(xué)生提高心智操作水平。
美國教育學(xué)家杜威曾指出,科學(xué)家的學(xué)科知識(shí)和教師的學(xué)科知識(shí)是不一樣的,教師必須將學(xué)科知識(shí)“心理學(xué)化”。其意是指教師應(yīng)該根據(jù)學(xué)生心理規(guī)律來傳授知識(shí),學(xué)生也應(yīng)通過自己的心理加工,變化學(xué)生的“個(gè)人知識(shí)”。如果學(xué)生在處理問題時(shí)出現(xiàn)或存在焦慮、緊張及抑制等心理狀態(tài),就必然會(huì)嚴(yán)重干擾學(xué)生解決問題的情理機(jī)制有效發(fā)生,影響學(xué)生的知識(shí)調(diào)用和能力表現(xiàn)。教學(xué)中應(yīng)該緊扣學(xué)生的個(gè)性心理特征組織復(fù)習(xí),教給學(xué)生方法,使學(xué)生的心智水平和能力得到應(yīng)有的發(fā)展和提高。例如,在復(fù)習(xí)中要引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想、想象、思維、直覺、頓悟等更高級(jí)的心理活動(dòng)參與解決問題;在學(xué)生記憶知識(shí)過程中,幫助學(xué)生適當(dāng)應(yīng)用有意注意和無意注意,在理解和應(yīng)用的過程中去記憶,在應(yīng)用和辨析中手腦并用不斷進(jìn)行思維加工,這樣掌握的知識(shí)才是活的知識(shí);在考試過程注意學(xué)生的考試心理狀態(tài),它對(duì)認(rèn)知操作的正常進(jìn)行,起到促進(jìn)或干擾作用。教師要學(xué)會(huì)幫助學(xué)生減輕心理壓力,調(diào)整好學(xué)生的心理狀態(tài),促進(jìn)學(xué)生心智操作正常發(fā)揮,排除干擾,以期表現(xiàn)出正常的學(xué)習(xí)水平。