試論如何對高中物理教學(xué)過程進(jìn)行有效控制

在高中物理教學(xué)中以提高學(xué)生抽象邏輯思維能力，特別是理論型邏輯思維能力，是需要也是可能的。由此可見，無論是物理學(xué)的學(xué)科特點(diǎn)，還是現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)和現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)的研究成果都強(qiáng)調(diào)了“結(jié)構(gòu)的重要性”。高中物理教改，必須從本學(xué)科的特點(diǎn)出發(fā)，以辯證唯物主義觀點(diǎn)和歷史唯物主義觀點(diǎn)為指導(dǎo)，以心理學(xué)特別是現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的科學(xué)成果為理論依據(jù)，以現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)為方法論的依據(jù)來進(jìn)行。由此必須對物理的教材、教法進(jìn)行新的處理，必須建立起一套有效的檢測、評價(jià)系統(tǒng)，對教學(xué)過程進(jìn)行有效的控制。就此想談幾點(diǎn)粗淺的看法。

1. 培養(yǎng)學(xué)生的抽象思維能力

由于“結(jié)構(gòu)的重要性”，必須要求有一套與之相適應(yīng)的教材。目前，在物理教學(xué)大綱規(guī)定的范圍內(nèi)，可以對現(xiàn)行物理教材進(jìn)行一番加工改造，突出結(jié)構(gòu)，強(qiáng)調(diào)對抽象思維能力的培養(yǎng)。

1.1建立高中物理的整體的知識(shí)和邏輯的結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)

同時(shí)建立各部分（力學(xué)、熱學(xué)和分子物理學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理等）的子結(jié)構(gòu)和子系統(tǒng)；以及各章、節(jié)的結(jié)構(gòu)。并與學(xué)生的認(rèn)知過程相適應(yīng)。

1.2培養(yǎng)和提高學(xué)生抽象思維能力

大家都知道，隨著實(shí)驗(yàn)研究對象遠(yuǎn)離人們直觀經(jīng)驗(yàn)的領(lǐng)域，特別是現(xiàn)代物理學(xué)實(shí)驗(yàn)的發(fā)展，使人們愈來愈認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)與觀察依賴于理論，實(shí)驗(yàn)所獲得的認(rèn)識(shí)實(shí)際上受制于儀器和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中所包含的假設(shè)，是不可能擺脫理性思維的指導(dǎo)的。尤其是高中物理。由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備的限制，學(xué)生又沒有誤差理論的系統(tǒng)知識(shí)，往往對于實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)值（哪怕是不準(zhǔn)的）都抱著輕視的態(tài)度，而集注意力于操作上，這對于培養(yǎng)和提高學(xué)生抽象思維能力是不利的。為此，高中物理實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)，應(yīng)放在實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想，儀器的原理以及在中學(xué)儀器條件下對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的認(rèn)識(shí)和處理上，而不應(yīng)僅僅停留在操作和觀察上。

1.3有意識(shí)的多加指導(dǎo)和訓(xùn)練

教學(xué)中最重要的任務(wù)是概念的形成和問題的解決。概念不僅是學(xué)科結(jié)構(gòu)的最基本的要素，是“框架”的“交結(jié)點(diǎn)”，而且是思維的“細(xì)胞”。而問題的解決，即應(yīng)用，正是結(jié)構(gòu)中各部分之間聯(lián)系的建立以及結(jié)構(gòu)的發(fā)展所必需經(jīng)過的階段。這也就是思維的過程。統(tǒng)計(jì)表明，僅就中學(xué)生而言，掌握歸納推理的水平略優(yōu)于掌握演繹推理的水平。實(shí)踐中，我們也常常發(fā)現(xiàn)就多數(shù)學(xué)生而言，從自然現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)歸納出概念和規(guī)律，學(xué)生掌握較好，而運(yùn)用概念和規(guī)律去解決問題則困難較大。這是由于演繹推理較之歸納推理可以通過更多種形式來表現(xiàn)，掌握起來也復(fù)雜些，因此，就需要有意識(shí)的多加指導(dǎo)和訓(xùn)練。按照提高抽象邏輯思維能力的要求編寫例題和習(xí)題，并加以適合的配量。這與“題海戰(zhàn)術(shù)”是有本質(zhì)區(qū)別的。當(dāng)前，好的例題和習(xí)題（指符合我們這種要求的）不是太多而是太少了。

1.4培養(yǎng)學(xué)生抽象思維能力

大家知道，從物理學(xué)發(fā)展史來看，“結(jié)構(gòu)”是隨著物理思想和對物理概念的理解更加深化而發(fā)展的，不是一成不變的。適當(dāng)?shù)?、完整地圍繞某一部分物理知識(shí)（如力學(xué)）介紹這種發(fā)展，較之分散地介紹某一部分歷史事實(shí)，更有利于學(xué)生思維的發(fā)展。

2. 面對大多數(shù)學(xué)生進(jìn)行課堂教學(xué)

一是從有利于提高學(xué)生抽象邏輯思維能力出發(fā)，增強(qiáng)學(xué)習(xí)的目的性、方向性，應(yīng)該讓學(xué)生知道學(xué)習(xí)過程、思維過程、思維的形式和方法，以調(diào)動(dòng)其自覺、主動(dòng)性。只有自覺地遵循思維規(guī)律來進(jìn)行思維，才能使概念明確、判斷恰當(dāng)、推理合理、論證得法，具有抽象邏輯性，培養(yǎng)出深刻性的思維品質(zhì)。這是一切思維品質(zhì)的基礎(chǔ)。二是按現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的觀點(diǎn)，學(xué)生在學(xué)校的學(xué)習(xí)的實(shí)質(zhì)就是前述認(rèn)知結(jié)構(gòu)的“同化”和“順應(yīng)”的過程。學(xué)習(xí)的類型主要是“意義學(xué)習(xí)”，即在良好的教學(xué)條件下，學(xué)生理解符號所代表的知識(shí)，并能融會(huì)貫通，發(fā)展了智力，提高了能力。其實(shí)質(zhì)是符號所代表的新知識(shí)與學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)建立了非人為的實(shí)質(zhì)性聯(lián)系。這是最有價(jià)值的學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)進(jìn)行的方式主要是“接受學(xué)習(xí)”，即要學(xué)習(xí)的全部內(nèi)容都是以定論的形式呈獻(xiàn)給學(xué)生，然后讓學(xué)生加以“內(nèi)化”（即與原有知識(shí)有機(jī)結(jié)合），大量的知識(shí)和材料都要靠此獲得。三是因材施教，開展課外活動(dòng)，培養(yǎng)一些優(yōu)秀學(xué)生。便他們不受思維定式的約束。大力培養(yǎng)他們的直覺思維和創(chuàng)造性思維。直覺思維是創(chuàng)造性思維的基礎(chǔ)。強(qiáng)調(diào)直覺思維是愛因斯坦科學(xué)觀的一個(gè)重要特征。他說：“物理學(xué)家的最高使命是要得到那些普遍的基本定律，由此世界體系就能用單純的演繹法建立起來。要得到這些定律，并沒有邏輯的道路：只有通過那以對經(jīng)驗(yàn)共鳴的理解為依據(jù)的直覺，才能得到這些定律?！碧剿骶偷糜弥庇X思維：整體的、跳躍的、猜測的，以知識(shí)結(jié)構(gòu)為根據(jù)的直接而迅速的認(rèn)識(shí)。同時(shí)，我們對于學(xué)習(xí)物理有困難的學(xué)生，則應(yīng)加強(qiáng)課外輔導(dǎo)，消除他們心理上，思維上的障礙，以適應(yīng)面對大多數(shù)學(xué)生進(jìn)行的課堂教學(xué)。

3.教學(xué)過程的控制和評價(jià)

3.1教學(xué)過程離不開信息的傳遞，因此也是可以量化的

現(xiàn)代系統(tǒng)科學(xué)據(jù)現(xiàn)代認(rèn)知心理學(xué)的“產(chǎn)生式”理論，從信息加工的角度，把人的短時(shí)記憶的最小單位定為“組塊”，多大是一個(gè)組塊，不是固定不變的。一個(gè)數(shù)字、字、詞、符號、成語、短語等都可以是一個(gè)組塊。它的存貯時(shí)間需要0.5秒，而轉(zhuǎn)化為長時(shí)記憶至少需8秒。掌握物理學(xué)科，首先要懂得物理語言，大腦中要有一套物理符號系統(tǒng)。即在長時(shí)記憶中要存貯一定數(shù)量的組塊（信息）。僅有組塊還不夠，還必須把組塊組成若干程序，形成產(chǎn)生式系統(tǒng)。一個(gè)產(chǎn)生式包括兩部分：條件和動(dòng)作。一定條件做出一定動(dòng)作就是一個(gè)產(chǎn)生式。如：一個(gè)公式，一個(gè)定理就是一個(gè)產(chǎn)生式。組塊必須按產(chǎn)生式組合才有意義，二者不可截然分開。普通教科書一章所傳授的知識(shí)約有十幾個(gè)產(chǎn)生式。掌握一間課程等于掌握幾百個(gè)產(chǎn)生式。而獲得物理學(xué)科那樣的專業(yè)能力，就得掌握幾千或幾萬個(gè)產(chǎn)生式。從時(shí)間上講，一天學(xué)習(xí)5小時(shí)，1小時(shí)可以學(xué)習(xí)4—20組塊，1個(gè)產(chǎn)生式。這就是相當(dāng)于一課時(shí)的信息量。依此類推。如果能仔細(xì)地將高中物理教材中必須掌握的組塊和產(chǎn)生式統(tǒng)計(jì)出來，實(shí)行控制是有可能的。

3.2教學(xué)方法

教學(xué)程序能否事先進(jìn)行最優(yōu)化選擇，現(xiàn)在也有人用模糊數(shù)學(xué)的方法，加諸因素進(jìn)行綜合評價(jià)，運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行事先的最優(yōu)選擇。而考試的標(biāo)準(zhǔn)化已有多種方法。

綜上所述，高中物理教學(xué)應(yīng)以提高學(xué)生抽象邏輯思維能力為主，既是需要又是可能的；既是可以具體做到的，也是有可能進(jìn)行控制和評價(jià)的。