變中生情情中生智

毛卓飛

以最高效的方式采集與整合信息，盡快找到解決問(wèn)題的最佳方法，是大數(shù)據(jù)時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的基本要求.近年來(lái)，各地的中考物理試題體現(xiàn)了貼近生活，聯(lián)系科技發(fā)展.往往一個(gè)情景涉及了多個(gè)知識(shí)點(diǎn)，一道試題以圖片、文字、表格的形式提供大量信息，正體現(xiàn)著大數(shù)據(jù)時(shí)代教學(xué)發(fā)展的方向.然而，現(xiàn)在的學(xué)生中普遍存在著看不懂題、看錯(cuò)題，甚至答題的方向與題目要求不符的現(xiàn)象，致使學(xué)業(yè)成績(jī)難以大幅度的提高.究其原因，是學(xué)生缺乏處理與整合信息的有效訓(xùn)練，沒(méi)有養(yǎng)成多謀善慮的思維習(xí)慣.那么，如何培養(yǎng)學(xué)生多謀善慮的思維習(xí)慣呢？教學(xué)實(shí)踐證明，變中生情、情中生智，“變”是最有效的途徑.

這里所講的“變”就是推陳出新，以不同的角度、不同的層次、不同的情境、不同的背景呈現(xiàn)問(wèn)題，始終保持問(wèn)題的“新”與“異”.“變中生情、情中生智”就是通過(guò)“變”激發(fā)學(xué)生解決問(wèn)題的情感需求，讓學(xué)生情不自禁地融入問(wèn)題情境中，從而使學(xué)生的智慧火花得以綻放.

1變換情境，不斷追問(wèn)，開(kāi)啟學(xué)生檢索關(guān)鍵信息的智慧之源

只有能夠在紛繁復(fù)雜的問(wèn)題情境中發(fā)現(xiàn)隱蔽于其中的關(guān)鍵信息，才能深入問(wèn)題的本質(zhì).平時(shí)，筆者常常從某一問(wèn)題出發(fā)，不斷地變換問(wèn)題的情境，并順著學(xué)生思維的方向不斷追問(wèn)，讓學(xué)生多角度地、多維度地審視問(wèn)題，從而真正理解所涉及物理問(wèn)題的本質(zhì)特性.

如在力學(xué)復(fù)習(xí)時(shí)，針對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)，筆者連續(xù)設(shè)計(jì)了如下疑問(wèn)：

例1

圖1中甲、乙兩彈簧測(cè)力計(jì)均處于靜止?fàn)顟B(tài)，則它們的示數(shù)分別為多少？

對(duì)甲彈簧測(cè)力計(jì)，學(xué)生們一致認(rèn)為示數(shù)為4 N.但對(duì)于乙圖，卻眾說(shuō)紛紜.有同學(xué)認(rèn)為彈簧測(cè)力計(jì)左右受力平衡，示數(shù)應(yīng)為零；也有同學(xué)認(rèn)為彈簧測(cè)力計(jì)左右兩邊各受兩個(gè)力的作用，示數(shù)應(yīng)為8 N；還有同學(xué)認(rèn)為秤鉤受到的拉力是4 N，所以讀數(shù)應(yīng)為4 N.學(xué)生在激烈的爭(zhēng)論中，不斷發(fā)生思維的碰撞，經(jīng)過(guò)充分的爭(zhēng)辯，學(xué)生最終認(rèn)識(shí)到乙圖的情境與甲圖雖然不同，但本質(zhì)上是相同的，兩種情況下彈簧測(cè)力計(jì)彈簧兩端均受平衡力而處于靜止?fàn)顟B(tài)，因而它們的讀數(shù)完全相同.

上述討論剛結(jié)束，筆者又適時(shí)地拋出了如下的例題：

例2

如圖2所示，一只彈簧測(cè)力計(jì)放在光滑的水平面上，彈簧測(cè)力計(jì)外殼質(zhì)量不能忽略，彈簧及掛鉤質(zhì)量不計(jì)，現(xiàn)對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)施加水平方向的力F1、F2，且F1>F2，則

A.彈簧測(cè)力計(jì)向左運(yùn)動(dòng)，讀數(shù)為F2

B.彈簧測(cè)力計(jì)向左運(yùn)動(dòng)，讀數(shù)為F1

C.彈簧測(cè)力計(jì)向右運(yùn)動(dòng)，讀數(shù)為F2- F1

D.彈簧測(cè)力計(jì)向左運(yùn)動(dòng)，讀數(shù)為F1-F2

看到例2，學(xué)生馬上炸開(kāi)了鍋.題目中彈簧測(cè)力計(jì)受力不平衡，且處于運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，那又如何判斷彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)呢？同學(xué)們七嘴八舌，觀點(diǎn)各異.

激烈的爭(zhēng)論后，他們意見(jiàn)逐漸統(tǒng)一，題中彈簧測(cè)力計(jì)受到的合力為F1-F2，彈簧測(cè)力計(jì)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)在不斷改變.彈簧的彈力與秤鉤受到的拉力F2是一對(duì)作用力與反作用力，它們等值反向，彈簧的彈力大小應(yīng)為F2，因此，彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)為F2.至于多出來(lái)的F1-F2，僅僅用于改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài).

通過(guò)不同狀態(tài)下彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)的分析，學(xué)生終于找到了問(wèn)題的本質(zhì)：彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)是由彈簧的彈力大小決定的，而彈力的大小與其反作用力——秤鉤上受到的拉力的大小相等.在分析彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)時(shí)，只要明確秤鉤受到的拉力這一關(guān)鍵信息，問(wèn)題就可以迎刃而解.

這里，學(xué)生經(jīng)歷了在不同問(wèn)題情境下解決同一問(wèn)題的深刻體驗(yàn)，這種碰撞是終生難忘的.在層層深入的思維碰撞中，學(xué)生學(xué)會(huì)了在不同情境中分辨信息主次，抓住關(guān)鍵信息，直入問(wèn)題本質(zhì)的能力.學(xué)生在解決問(wèn)題的過(guò)程中產(chǎn)生了情智共振，它們不僅收獲了揭示彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)

本質(zhì)的成功喜悅，也在自己的心靈里播下了從雜亂的情境中搜索關(guān)鍵信息的智慧種子.

2變換背景，設(shè)置干擾，培養(yǎng)學(xué)生挖掘隱含信息、透析問(wèn)題玄機(jī)的獨(dú)門絕技

判斷學(xué)生是否理解所學(xué)的物理概念與規(guī)律的最好方法，就是在所要應(yīng)用的知識(shí)信息隱藏在各種干擾信息之中時(shí)，能否準(zhǔn)確地加以提煉出來(lái).平時(shí)在學(xué)生初步理解所學(xué)知識(shí)之后，筆者便及時(shí)地變換背景，設(shè)置干擾信息，重組問(wèn)題，讓學(xué)生探究.這不僅起到及時(shí)診斷的功效，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生認(rèn)真分析隱含信息的良好習(xí)慣.

例如，通過(guò)物重大小與質(zhì)量的關(guān)系探究，得出物重與質(zhì)量成正比的結(jié)論后，及時(shí)地引對(duì)這一問(wèn)題，絕大多數(shù)學(xué)生都從數(shù)學(xué)的角度加以分析.他們認(rèn)為既然物重與質(zhì)量成正比，當(dāng)然質(zhì)量也與重力成正比，而沒(méi)有認(rèn)識(shí)到質(zhì)量與重力成正比這句話所隱含的兩個(gè)重要的信息：（1）物重大小改變，質(zhì)量大小就一定改變；（2）它們的變化是等比例的.要判斷質(zhì)量是否與物重成正比，首先要思考質(zhì)量是否一定隨重力大小的改變而改變，在此基礎(chǔ)上再考慮它們的變化是否等比例的變化？在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)問(wèn)題所包含的隱含信息后，學(xué)生馬上意識(shí)到重力的大小肯定會(huì)隨物重的改變而改變，但質(zhì)量卻不一定隨重力的改變而改.如重力隨地理位置而改變，但質(zhì)量與地理位置無(wú)關(guān)，所以重力大小與質(zhì)量成正比，但質(zhì)量與物重不一定成正比.

正如一位學(xué)生自我總結(jié)的，簡(jiǎn)短的一句話，只用了八個(gè)字，卻包含著豐富的信息，只有認(rèn)真挖掘其中內(nèi)在含義，才能真正認(rèn)識(shí)問(wèn)題的本質(zhì)，進(jìn)而找到分析問(wèn)題的科學(xué)方法.

剛品嘗到挖掘隱含信息的甜頭，筆者又及時(shí)地更換問(wèn)題的背景，給出下面的例題：

例3

航天員在完全失重的太空軌道艙中，下列器材可以正常使用的是

A.用彈簧測(cè)力計(jì)B.天平

C.跑步機(jī)D.秋千

在正確解答前面的問(wèn)題后，由于大多數(shù)學(xué)生認(rèn)為失重的情況下質(zhì)量仍然存在，所以天平仍然可以稱質(zhì)量.而重力是用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量的，因而彈簧測(cè)力計(jì)無(wú)法使用.基于以上考慮，在解答例3時(shí)，大部分學(xué)生想當(dāng)然地選擇了B選項(xiàng).

天平本質(zhì)上是等臂杠桿，是通過(guò)比較左右兩盤(pán)的重力來(lái)比較質(zhì)量的，彈簧測(cè)力計(jì)除了測(cè)量物重外還可測(cè)量其它彈力.本題由于把比較重力的大小隱藏在天平測(cè)量原理中，學(xué)生沒(méi)有及時(shí)地加以提取這一隱含信息而導(dǎo)致錯(cuò)誤.因此，在平時(shí)的教學(xué)中要經(jīng)常更換問(wèn)題的背景，讓學(xué)生圍繞同一知識(shí)點(diǎn)，多角度審視它，讓他們?cè)诔龊躅A(yù)料之中反思自己的作答過(guò)程.這不僅有助于加深對(duì)物理概念與規(guī)律的理解，也有助于學(xué)生自覺(jué)養(yǎng)成挖掘和分析隱含信息的好習(xí)慣.

3巧妙融合，形似神變，練就學(xué)生捕捉新舊信息間的細(xì)節(jié)差異與內(nèi)在聯(lián)系的“火眼金睛”

在原有的情境之下，不漏痕跡地稍作改動(dòng)，不知不覺(jué)中融入新的知識(shí)元素，使新舊元素處于彼此相牽的動(dòng)態(tài)之中.這時(shí)從表面上看，現(xiàn)有問(wèn)題與原有問(wèn)題沒(méi)有絲毫差異，但問(wèn)題的實(shí)質(zhì)已經(jīng)發(fā)生了根本性的變化，學(xué)生只有善于發(fā)現(xiàn)新情境與原有情境之間的的細(xì)微差別和新舊信息間的內(nèi)在聯(lián)系，才能找到解決問(wèn)題的最佳方案.如在《機(jī)械能和內(nèi)能》復(fù)習(xí)課中，筆者選編了這樣一道習(xí)題：

例4

現(xiàn)有完全相同的甲、乙兩球，甲放置在水平桌面，乙懸掛在不可伸長(zhǎng)的細(xì)線下，如果不計(jì)熱損失，使兩球吸收相同的熱量后，兩球升高的溫度

A.甲更高B.乙更高C.一樣高D.無(wú)法確定

這道題初看只是分析物體吸熱后升高的溫度與熱量、質(zhì)量、比熱容的關(guān)系，學(xué)生都會(huì)想當(dāng)然地選擇C.殊不知，這里的情境已經(jīng)有了悄無(wú)聲息的變化，本題物體吸熱后溫度升高，體積膨脹，甲球的高度增加，乙球高度增加，已在原有的純粹的吸放熱基礎(chǔ)上暗中滲透了新的知識(shí)元素——機(jī)械能.題中通過(guò)熱脹冷縮和球的重心的升降變化，把看似毫不相干的機(jī)械能和內(nèi)能聯(lián)系在一起了，學(xué)生在獨(dú)立思考與相互交流的基礎(chǔ)上意識(shí)到，外界提供的熱量除了用于使甲球內(nèi)能的增加方面，還有一部分用于使甲球的重力勢(shì)能增加.乙球吸收熱量后，重力勢(shì)能減小，吸收的熱量和減少的重力勢(shì)能共同使乙球內(nèi)能的增加.因此甲球內(nèi)能增加的少，其升高的溫度比乙少.所以，應(yīng)選B.

在解題的過(guò)程中，學(xué)生經(jīng)歷了發(fā)現(xiàn)微小差異，以及微小變化所隱含的物理信息，再進(jìn)一步尋找新舊信息的內(nèi)在聯(lián)系的過(guò)程.在這里，出乎意料的結(jié)果與解決問(wèn)題時(shí)所包含的物理之美深深地觸發(fā)了學(xué)生探索物理之美的情感，不知不覺(jué)中學(xué)生養(yǎng)成了關(guān)注細(xì)節(jié)的習(xí)慣，學(xué)生揭示新舊信息間內(nèi)在聯(lián)系的智慧之花也開(kāi)始綻放.

變中生情、情中生智.“變”激發(fā)了學(xué)生積極學(xué)習(xí)的、勇于探索的情感需要，學(xué)生在積極的反思中逐漸學(xué)會(huì)了新的知識(shí)、技能和方法.在變中學(xué)，增強(qiáng)了學(xué)生的應(yīng)變能力，也逐漸培養(yǎng)了學(xué)生多謀善慮的好習(xí)慣.