突破學(xué)生物理思維障礙發(fā)展學(xué)生物理核心素養(yǎng)

王曉玲

摘 要：針對(duì)部分學(xué)生進(jìn)入高中后學(xué)習(xí)物理的興趣銳減，學(xué)好物理的信心明顯不足的原因，本文從初高中物理教學(xué)的銜接、搭建合適“學(xué)習(xí)腳手架”和課堂教學(xué)中學(xué)生思維可視化三方面，對(duì)突破學(xué)生學(xué)習(xí)物理的思維障礙，發(fā)展學(xué)生物理核心素養(yǎng)進(jìn)行了實(shí)踐探究分析。

關(guān)鍵詞：突破；思維障礙；發(fā)展；物理學(xué)科；核心素養(yǎng)

思維的教育和培養(yǎng)是發(fā)展學(xué)生物理核心素養(yǎng)的關(guān)鍵，在物理教學(xué)中有著非常重要的地位。物理教育教學(xué)的一個(gè)重要任務(wù)就是教會(huì)學(xué)生如何正確地去思考問題，進(jìn)而培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。然而部分學(xué)生進(jìn)入高中后學(xué)習(xí)物理的興趣銳減，學(xué)好物理的信心明顯不足，究其原因，除個(gè)別學(xué)生是因?yàn)橹橇σ蛩丶案咧形锢碇R(shí)本身具有高度概括性和抽象性外，我認(rèn)為主要原因還是來(lái)自于學(xué)生在學(xué)習(xí)高中物理的過程中出現(xiàn)了思維障礙。所以，如何突破學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理的思維障礙，不僅是提高物理教學(xué)成績(jī)的有效策略和手段，也是發(fā)展學(xué)生物理核心素養(yǎng)的前提。本人在多年的教學(xué)實(shí)踐中通過反思總結(jié)自己的教學(xué)過程、與歷屆高中學(xué)生進(jìn)行溝通交流以及與同學(xué)科的老師研究討論，對(duì)如何突破學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理的思維障礙，提升學(xué)生核心素養(yǎng)作了以下分析與思考。

一、做好初高中物理教學(xué)的銜接是突破學(xué)生物理思維障礙的基礎(chǔ)

學(xué)生在初中階段所學(xué)的大部分物理知識(shí)在高中都將得到進(jìn)一步的拓展與深化，但是，高中物理教學(xué)要求完全不同于初中教學(xué)要求。那么，為了防止學(xué)生進(jìn)入高中后就出現(xiàn)學(xué)習(xí)物理的思維障礙，做好初高中物理教學(xué)的銜接工作就顯得尤為重要。以物體運(yùn)動(dòng)的描述知識(shí)為例，初中階段要求通過學(xué)生身邊熟悉的許多現(xiàn)象和實(shí)例，使學(xué)生認(rèn)識(shí)機(jī)械運(yùn)動(dòng)、參照物、勻速直線運(yùn)動(dòng)、變速運(yùn)動(dòng)及速度、平均速度、路程、時(shí)間等物理概念，并能用速度計(jì)算公式進(jìn)行簡(jiǎn)單計(jì)算。而高中物理運(yùn)動(dòng)描述則在初中的基礎(chǔ)上新增了位移、加速度、線速度、角速度等物理量，定量研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)、曲線運(yùn)動(dòng)（平拋運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)），并引入矢量運(yùn)算（運(yùn)動(dòng)的合成與分解）和x-t、v-t、a-t圖像，突出了模型法、極限法和圖像法等物理方法的學(xué)習(xí)。從以上可以看出，高中物理知識(shí)較初中更加復(fù)雜、嚴(yán)謹(jǐn)、科學(xué)，以定量研究和抽象思維為主，運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)的能力要求提高，課堂知識(shí)密度較大，這就必然要求高中物理教師應(yīng)當(dāng)細(xì)致研讀初中物理課本及課標(biāo)，與初中物理教師加強(qiáng)溝通和交流，對(duì)學(xué)生在初中所學(xué)的物理知識(shí)及要求做到心中有數(shù)，以便在高中物理教學(xué)過程中把初中物理知識(shí)作為高中教學(xué)的“生長(zhǎng)點(diǎn)”逐步擴(kuò)展和加深，為突破學(xué)生物理思維障礙奠定基礎(chǔ)。

二、搭建合適的“學(xué)習(xí)腳手架”是突破學(xué)生物理思維障礙的關(guān)鍵

一座座高樓如果沒有腳手架是不可能拔地而起的，5m高的攀巖墻壁，沒受過專業(yè)訓(xùn)練的人是爬不上去的。泰山雖然險(xiǎn)陡，搭好臺(tái)階一般人都能上得去。學(xué)生在學(xué)習(xí)高中物理的起步階段，無(wú)論是在學(xué)習(xí)內(nèi)容、學(xué)習(xí)要求，還是在思維方法等方面與初中相比都出現(xiàn)了較大跨度。在教學(xué)過程中教師如果為學(xué)生搭建好合適的“學(xué)習(xí)腳手架”，它們就猶如一級(jí)級(jí)臺(tái)階，能夠引導(dǎo)學(xué)生不斷克服學(xué)習(xí)思維障礙，順利完成學(xué)習(xí)任務(wù)。比如受力分析是學(xué)生學(xué)習(xí)高中物理的難點(diǎn)之一，在初中階段為了適應(yīng)學(xué)生的思維特點(diǎn)，是從大量日常生活實(shí)例引出力的概念，從力的作用效果進(jìn)行簡(jiǎn)單物體受力分析的。進(jìn)入高中后只要充分利用舊知識(shí)“同化”新知識(shí)，學(xué)會(huì)理解三種基本力的性質(zhì)，在講授受力分析方法時(shí)，先根據(jù)力的產(chǎn)生條件分析簡(jiǎn)單問題中單個(gè)物體的受力，學(xué)習(xí)了牛頓第二定律后，再根據(jù)物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和牛頓第二定律分析單個(gè)物體的受力；最后在講連接體問題時(shí)，介紹以整體為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析的思路，這樣就能從較低層次起步，使學(xué)生解決受力分析問題的思維能力得到顯著提高。搭建“學(xué)習(xí)腳手架”是以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的有效教學(xué)策略，也是發(fā)展物理核心素養(yǎng)的必經(jīng)之路。

三、思維可視化是突破學(xué)生物理思維障礙的有效途徑

思維可視化是指運(yùn)用圖示、圖表、模擬動(dòng)畫等方式把本來(lái)不可見的思維信息（思考方法和路徑）呈現(xiàn)出來(lái)，使其清晰可見的過程。在平時(shí)的物理課堂教學(xué)中，通過思維可視化可以將隱形的、抽象的、靜態(tài)的信息直接展示出來(lái)，幫助教師了解學(xué)生的思維過程，同時(shí)，也幫助學(xué)生合理把握信息，理解教師的思維軌跡，使師生之間有更好的交流與對(duì)話。例如學(xué)習(xí)了平拋運(yùn)動(dòng)后，讓學(xué)生完成一道關(guān)于平拋運(yùn)動(dòng)的選擇題：將一小球從離地面高度是h處，以速度v0水平拋出，忽略空氣阻力，重力加速度是g，則落地時(shí)的速度大小是v=■請(qǐng)幾名同學(xué)講述他的解題思路，其中有的解法是直接用勻變速直線運(yùn)動(dòng)的公式v2-v02=2ax得出結(jié)果，只從結(jié)果看是對(duì)的，但從過程看則反映出學(xué)生對(duì)公式的適用條件理解有誤，這樣，通過學(xué)生思維可視化就清晰的暴露出了學(xué)生思維過程中的問題。另外，還可以通過學(xué)生的作業(yè)、課堂內(nèi)上臺(tái)表演以及回答教師設(shè)置的問題等多種形式讓學(xué)生的思維可視化，使教師能夠準(zhǔn)確了解學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握情況，進(jìn)而及時(shí)調(diào)整自己的教學(xué)策略，對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)做到有的放矢。在課堂教學(xué)中合理地運(yùn)用可視化的方式，能有效降低學(xué)生理解學(xué)習(xí)內(nèi)容的難度，幫助學(xué)生突破學(xué)習(xí)物理的思維障礙，使更多學(xué)生不再懼怕物理。同時(shí)，通過這種方式，從思維的根源上糾正了學(xué)生的認(rèn)知錯(cuò)誤，長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，對(duì)提升學(xué)生的核心素養(yǎng)具有重要意義。

總之，要幫助學(xué)生突破物理思維障礙，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，需要每一位高中物理教師不斷更新物理教學(xué)觀念，努力學(xué)習(xí)新課改理論，根據(jù)物理學(xué)科核心素養(yǎng)要求，從實(shí)際出發(fā)，在教學(xué)活動(dòng)中采用合理的方式方法，就一定能夠幫助學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法，在突破思維障礙的同時(shí)不斷提高物理思維能力。

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