初中物理教學(xué)中學(xué)生“洞察力”的培養(yǎng)

陳曉競

(江蘇省啟東市天汾中學(xué) 226244)

物理教學(xué)中強調(diào)兩個基本點：一是觀察；二是實驗.前者是指通過視覺通道信息的輸入，讓學(xué)生接受到物理現(xiàn)象；后者是指通過感覺通道信息的輸入，讓學(xué)生動手做，以重現(xiàn)一些實驗現(xiàn)象、獲得一些實驗結(jié)論.傳統(tǒng)初中物理教學(xué)中，教師對學(xué)生的觀察能力培養(yǎng)與實驗?zāi)芰ε囵B(yǎng)是高度重視的，也取得了較好的教學(xué)效果.近年來，初中物理教學(xué)遇到了一些新問題，主要體現(xiàn)為學(xué)生對物理現(xiàn)象的認(rèn)識浮于表面，對物理概念或規(guī)律的運用顯得生硬，很多時候也缺乏遷移能力，而學(xué)生自己卻又感覺學(xué)得很累.筆者幾經(jīng)分析與探索，感覺這其中的原因可能與教學(xué)中忽視了洞察力的培養(yǎng)有關(guān).

一、洞察力及其對初中物理教學(xué)的啟發(fā)

對洞察力的理解，有兩重含義：一是從學(xué)生個體能力的角度看，將其與觀察力對比，則可以這樣認(rèn)為：觀察力強調(diào)的是“看”，是對物理現(xiàn)象的關(guān)注；洞察力強調(diào)的是“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”，是對物理現(xiàn)象背后的機制或原理的關(guān)注.二是從信息加工的角度看，洞察力是對獲得的準(zhǔn)確信息的深度加工能力，其體現(xiàn)為把握復(fù)雜事物(物理現(xiàn)象)的發(fā)展動態(tài)并預(yù)測未來(能力遷移)的能力.

在初中物理教學(xué)中，強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的洞察力，主要還是針對當(dāng)前初中學(xué)生物理學(xué)習(xí)浮于表現(xiàn)的情形而提出的.在實際教學(xué)中我們經(jīng)常遇到這樣的情形，給出學(xué)生一個問題，學(xué)生通常是根據(jù)解題經(jīng)驗去作出直覺性的回答，而不善于抓住現(xiàn)象背后更為本質(zhì)的物理原因.比如說在凸透鏡成像規(guī)律的教學(xué)中，給學(xué)生這樣的一個問題：將一支鉛筆放在裝有水的圓柱形杯子后面，那觀察到的鉛筆的像可能是怎樣的？筆者發(fā)現(xiàn)，幾乎沒有一個學(xué)生能夠?qū)Υ藛栴}作出準(zhǔn)確的回答.后來在分析學(xué)生的思維的時候，有同行提出這種柱透鏡的問題學(xué)生沒有遇到過，答不出來是正常的.而筆者則提出自己的觀點：我們此前所教的透鏡確實是球透鏡，而學(xué)生所記憶的凸透鏡成像規(guī)律，嚴(yán)格來說是對現(xiàn)象的分類記憶，而不是對凸透鏡成像本質(zhì)的把握.由于只是將凸透鏡成像按一倍焦距和二倍焦距分成五種情況(主光軸上的兩個點以及三段)，因而學(xué)生所記憶的凸透鏡成像規(guī)律，實際上是記的現(xiàn)象.很少有學(xué)生注意到凸透鏡所成的所謂“倒立”的像，實際上不僅是上下相反，也是左右相反，更進(jìn)一步，幾乎沒有學(xué)生認(rèn)識到這些像之所以能夠倒立，實際上是因為“凸”引起的，柱透鏡由于上下沒有厚薄變化，因而上下不會使物體成像發(fā)生變化.認(rèn)識到這一點，才能說是真正具有了洞察力！

二、初中物理教學(xué)中洞察力的培養(yǎng)策略

那么，在初中物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生的這種“洞察力”呢？筆者以為需要在傳統(tǒng)教學(xué)思路上，再沿著學(xué)生的思維走得深一點.比如說上面所舉的凸透鏡成像的例子，關(guān)鍵就在于讓學(xué)生認(rèn)識到凸透鏡之所以能夠成倒立的像，是因為透鏡有厚薄變化——通常實驗器材盒中用以演示凸透鏡對光具有會聚作用的透鏡就是柱透鏡，以之為研究對象，可以幫學(xué)生建立比較形象的表象.

再具體一點，我們可以看“平均速度”的例子.在平均速度的教學(xué)中，教師都會跟學(xué)生強調(diào)：平均速度是用“總路程”除以“總時間”，強調(diào)的是一個“總”字，以此顯示平均速度與運動過程中的具體路程或時間有關(guān).但事實證明，只是這樣從理論上強調(diào)，作用是不大的，真正有效的策略，是在變式訓(xùn)練中讓學(xué)生的思維變得深刻.在實際教學(xué)中，筆者對學(xué)生進(jìn)行了三次變式訓(xùn)練：首先，任意給出一個問題情境，即總路程分成不等的兩段，然后讓學(xué)生求出這兩段以及全程的平均速度；其次，給學(xué)生半路程以及半時間的問題，讓學(xué)生認(rèn)識到平均速度不是速度的平均，而應(yīng)當(dāng)確定好所求的某一段的路程與時間，同時建立未知數(shù)設(shè)立的技巧——半路程的問題就設(shè)半路程為s，半時間的問題就設(shè)半時間為t.經(jīng)驗表明，進(jìn)行了第二次變式之后，學(xué)生會對平均速度產(chǎn)生明顯深刻的認(rèn)識，但這個時候?qū)W生又會將注意力放在平均速度本身，如半路程的平均速度就是v=2v1v2/(v1+v2)，而半時間的平均速度就是v=(v1+v2)/2，他們對這兩個平均速度表達(dá)式的由來會給予忽視，因此第三次變式常常是需要的；第三次變式就是：將路程或時間分為前三分之一、后三分之二，讓學(xué)生去求平均速度.這個時候?qū)W生的思維就會自然指向半路程、半時間中的解題方法，從而認(rèn)識到設(shè)未知數(shù)的技巧與平均速度定義式的運用.從學(xué)生的思維角度看，如果說在半路程、半時間這一步的變式中，學(xué)生還在對平均速度的表達(dá)式的形式感興趣的話，那這里就真正將思維聚焦在平均速度的求法上了.這就是思維的深入，就是“洞察力”的形成過程.

三、作為核心素養(yǎng)的洞察力的有效培養(yǎng)

既然洞察力是透過事物的表面現(xiàn)象看本質(zhì)的能力，而學(xué)生將來的發(fā)展(無論在不在物理領(lǐng)域范圍內(nèi))，就一定是需要這種能力的.初中物理作為物理學(xué)習(xí)的起始階段，固然對知識的難度不提過高的要求，但從洞察力培養(yǎng)的角度來看，物理教學(xué)不能過于膚淺，不能讓學(xué)生只看物理現(xiàn)象去機械地運用物理知識，而應(yīng)當(dāng)在對物理現(xiàn)象的分析中培養(yǎng)學(xué)生尋找事物本質(zhì)的意識與能力，在具體的問題解決中努力培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，這樣學(xué)生的洞察力才有可能形成.

總而言之，初中物理教學(xué)著力于洞察力的培養(yǎng)，既是為了擺脫當(dāng)前學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中表現(xiàn)出來的低水平狀態(tài)，也是為了學(xué)生的核心素養(yǎng)培育尋找突破口.其實，透過現(xiàn)象看本質(zhì)的洞察力的培養(yǎng)，原本就是科學(xué)素養(yǎng)的一部分.而社會發(fā)展與個人發(fā)展對科學(xué)素養(yǎng)提出的要求，就是運用物理視角洞察事物，故而洞察力的培養(yǎng)，是必須的！