“小細(xì)節(jié)”在物理知識建構(gòu)中的大作用

周彤明

（大連市第八十三中學(xué)，遼寧 大連 116021）

“小細(xì)節(jié)”在物理知識建構(gòu)中的大作用

周彤明

（大連市第八十三中學(xué)，遼寧 大連 116021）

關(guān)注學(xué)生的認(rèn)知需求，注重實驗探究過程的細(xì)節(jié)改進(jìn)，設(shè)計合理的學(xué)生體驗活動，揣摩建立物理概念過程能夠引發(fā)認(rèn)知沖突的細(xì)小問題，這些教學(xué)細(xì)節(jié)對學(xué)生自主建構(gòu)知識的深入程度會產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

細(xì)節(jié)；初中物理教學(xué)；知識建構(gòu)；作用

教育質(zhì)量是《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》中的核心詞匯之一，課堂教學(xué)直接決定了教育質(zhì)量。課堂教學(xué)是學(xué)生通過意義建構(gòu)的方式獲得科學(xué)知識、科學(xué)思想、科學(xué)方法和科學(xué)精神的過程。用先進(jìn)的理念指導(dǎo)教學(xué)，并不意味著課堂教學(xué)一定要有翻天覆地的變革。細(xì)節(jié)決定成敗，若在我們原有教學(xué)的基礎(chǔ)上做出一點點的改進(jìn)和優(yōu)化，就會像在水中加一點鹽，就可能使我們的教學(xué)變得“有滋有味”。

一、“小改進(jìn)”凸顯先進(jìn)的教學(xué)理念

學(xué)生的學(xué)習(xí)不是單純的輸入和接收，而應(yīng)是從他原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)出發(fā)，先是對新知識發(fā)生質(zhì)疑，進(jìn)而產(chǎn)生猜測、思考、觀察、測量、分析等一系列有意義的活動，然后到理解和認(rèn)同。這個過程是對原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的調(diào)整和改變，是新、舊知識之間相互作用的過程。

學(xué)生在運用物理概念和規(guī)律來分析、解決實際問題的過程中，時常會出現(xiàn)一些錯誤，其原因是多方面的，其中重要的原因之一在于知識建構(gòu)的過程缺少認(rèn)知沖突，沒有實現(xiàn)有效的同化和順應(yīng)，對知識沒有形成正確、全面而深刻的認(rèn)識。例如學(xué)生在分析下面這個問題時，經(jīng)常會出現(xiàn)一些錯誤：

甲、乙兩盆水里都有一些冰塊，甲盆里的冰塊多些，乙盆里的冰塊少些，甲盆放在陽光下，乙盆放在背陰處（都在1標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下），兩盆里的冰塊都未完全熔化。對甲、乙兩盆中水溫的判斷正確的是（ ）

A．甲盆中水的溫度比乙盆中水的溫度高

B．乙盆中水的溫度比甲盆中水的溫度高

C．兩盆水的溫度相同

D．條件不足，無法判斷哪盆水的溫度較高

由于“兩個盆里的冰塊都未完全熔化”，兩盆冰水混合物的的溫度都是0℃，所以正確的答案是C。但學(xué)生選A、B和D的占有相當(dāng)大的比例。有的老師希望使用反復(fù)強化的方法，通過重復(fù)性的應(yīng)試訓(xùn)練使學(xué)生鞏固對基礎(chǔ)知識的理解。這樣即使練了很多次，講了很多遍，學(xué)生表面上學(xué)會了這道題，但具體問題稍有變化，學(xué)生的錯誤馬上又會暴露出來，看來這種試圖用灌輸?shù)姆椒▉砼まD(zhuǎn)學(xué)生頭腦中的認(rèn)識是不可能從根本上解決問題的。

其實學(xué)生所產(chǎn)生的錯誤，也是有其原因的。學(xué)生的頭腦不是空的容器，不會是教師向他們填充什么知識，他們就接受和記住什么內(nèi)容。學(xué)生是在已有經(jīng)驗和知識的基礎(chǔ)上，形成自己的觀點。學(xué)生時常通過環(huán)境以及各種信息渠道形成對自然現(xiàn)象的樸素理解?！疤柕紫聲汝帥鎏帨囟雀咭恍?、“冰越多，溫度越低”、“物體吸收熱量，溫度就會升高”……類似的前概念具有頑固性。

影響學(xué)生學(xué)習(xí)的最重要的因素是學(xué)生已經(jīng)知道了什么，因此要根據(jù)學(xué)生原有的知識狀態(tài)進(jìn)行教學(xué)。如果在海波熔化實驗中，增加一支測量水溫的溫度計，引導(dǎo)學(xué)生既要關(guān)注海波的溫度和狀態(tài)的變化，還要注意周圍環(huán)境（水的溫度）的變化以及它們之間的關(guān)聯(lián)。這樣在探究中，學(xué)生更加深刻體驗到：水溫逐漸緩慢上升，但正在熔化的海波吸收熱量，溫度保持不變；外界溫度的高低可能影響晶體熔化的時間，但不會改變它的熔點…。這樣使學(xué)生的已有經(jīng)驗得到改變、發(fā)展和完善，使學(xué)生對晶體熔化規(guī)律形成一個更加科學(xué)、完整的認(rèn)識。在分析上述問題時，學(xué)生就會少犯“環(huán)境影響冰水混合物的溫度”，“冰的多少影響冰水混合物的溫度”的錯誤。

在傳統(tǒng)的實驗中增加一支測量水溫的溫度計，這樣一個小小的改進(jìn)，把教學(xué)的出發(fā)點和歸宿點放在學(xué)生認(rèn)知的需求上，使學(xué)生感受的信息更充分，思考的問題更深入，知識的理解更全面。細(xì)節(jié)的改進(jìn)能夠使學(xué)生的學(xué)習(xí)過程實現(xiàn)真正意義的知識建構(gòu)，使我們的教學(xué)實踐更加科學(xué)合理，更加符合學(xué)生學(xué)習(xí)的需求，起到事半功倍的效果。

二、“小拓展”突破學(xué)生的認(rèn)知障礙

建構(gòu)主義認(rèn)為，建構(gòu)知識是由認(rèn)知個體來完成的。由于認(rèn)知的經(jīng)驗和對外部世界理解的不同，形成的認(rèn)知結(jié)構(gòu)會因人而異。認(rèn)識存在偏差，也是正常的。

“兩個燈泡L1和L2串聯(lián)在電路中，如果通過燈泡L1的電流是0.3A，那么通過燈泡L2的電流多大？”學(xué)習(xí)了串聯(lián)電路中電流規(guī)律的初中生能夠很順利的運用規(guī)律解答這個問題。如果再問“在該電路中再串聯(lián)一個燈泡L3，那么通過燈泡L3的電流多大？”很多同學(xué)的第一反應(yīng)是“0.3A”。出現(xiàn)這種錯誤的同學(xué)大多忽視了“串聯(lián)電路中各處電流相等”這一規(guī)律的適用條件。忽視物理規(guī)律成立的條件和適用的范圍是初學(xué)者經(jīng)常出現(xiàn)的問題。善于駕馭靜態(tài)的知識，解決靜態(tài)的問題，卻難以駕馭動態(tài)的知識和變化的問題是初中生常見的認(rèn)知障礙之一。如果在探究串聯(lián)電路電流規(guī)律的實驗中，在學(xué)生充分研究兩個燈泡串聯(lián)之后，再串聯(lián)第三個小燈泡，研究三個燈泡串聯(lián)的電路，這樣可以使學(xué)生深刻理解“串聯(lián)電路中各處電流相等”的含義，感悟到電路的變化對電流的影響。這個在原有實驗基礎(chǔ)上的小小拓展，對突破學(xué)生的認(rèn)知障礙，使學(xué)生準(zhǔn)確、深層次的把握規(guī)律，正確、靈活運用規(guī)律有很大的幫助。為了使學(xué)生對知識理解得更準(zhǔn)確、更深入，教師需要科學(xué)地設(shè)計建構(gòu)過程的每一個細(xì)節(jié)。

三、“小問題”滲透解決問題的重要方法

學(xué)生的學(xué)習(xí)過程不僅使學(xué)生獲得了知識，而且能使學(xué)生獲得能力和方法，這對于學(xué)習(xí)者的今后發(fā)展將是非常重要的。我們在幫助學(xué)生建構(gòu)壓強概念的過程通常采用這樣的做法:首先通過各種事實或?qū)嶒?，例如讓學(xué)生用手指夾住一端削尖的鉛筆（如圖1所示），引導(dǎo)學(xué)生體驗，使學(xué)生通過思考和交流認(rèn)識到壓力的作用效果與壓力的大小和受力面積的大小有關(guān)。如果此時引出壓強的概念，就會顯得突然和輕率，而且沒有充分發(fā)揮概念建構(gòu)的價值。

在學(xué)生明確受力面積相同時，壓力越大，壓力的作用效果越明顯；壓力的大小相同時，受力面積越小，壓力的作用效果越明顯的基礎(chǔ)上，提出新的問題“（如圖2所示）鉛筆對B和C哪一個手指的壓力效果明顯？”這是個壓力和受力面積兩個因素都不相同的新問題，這個“小問題”的提出，體現(xiàn)了通過高水平的思維來學(xué)習(xí)，基于問題解決來建構(gòu)知識的基本思路。通過引導(dǎo)，學(xué)生會用力的大小與受力面積的比值來比較（學(xué)生也可能提出其他有創(chuàng)意的方法）。通過師生之間的交流，學(xué)生會認(rèn)識到：用力的大小除以受力面積得到的單位面積上分?jǐn)偟膲毫Υ笮?，這樣把壓力的大小和受力面積的大小均不相同的復(fù)雜問題轉(zhuǎn)化為面積相同（單位面積）的簡單問題，使學(xué)生領(lǐng)略到“轉(zhuǎn)化”是解決復(fù)雜問題的重要策略之一，這是建構(gòu)壓強概念過程至關(guān)重要的一環(huán)，使學(xué)生在解決具有挑戰(zhàn)性問題的過程中，掌握了方法，形成了能力。學(xué)生有了這種能力和方法，就具備了按照自己的需要，繼續(xù)擴充知識的本領(lǐng)，并有可能進(jìn)行各種創(chuàng)造性的活動。由此可見，“小問題”的深入思考使得探究過程比概念本身更重要。

一滴水能夠折射出太陽的光輝。教學(xué)細(xì)節(jié)是外顯的教學(xué)行為的最小單位，是教學(xué)行為的具體分解。那些處于教學(xué)關(guān)鍵節(jié)點上的教學(xué)細(xì)節(jié)具有激活、推動、提升教與學(xué)的功能。關(guān)注細(xì)節(jié)，就是關(guān)注學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需求，關(guān)注新課程理念能否落到實處，關(guān)注教學(xué)實踐智慧與教育科學(xué)的統(tǒng)一。

（責(zé)任編輯：張華偉）