建構“思維式”課堂，提升物理教學有效性

楊張鋒

摘要：隨著素質教育的深入發(fā)展，物理教學變得更加注重學生的思維能力發(fā)展和思維方式培養(yǎng)，怎樣在課堂教學中提高學生的思維能力，成為具有重要意義的話題。本文結合教學實際，分析了初中物理“思維式”課堂的教學方式，首先探討了“思維式”課堂的教學環(huán)節(jié)，之后對物理思維的性質進行探析，最后對開展“思維式”課堂、滲透物理思維的教學策略進行論述。

關鍵詞：初中物理;“思維式”課堂;物理思維

“思維式”課堂能夠發(fā)展學生的物理思維，強調課堂學習過程中的學思結合，突出師生之間互動交流的思維活動方式，并以此達到滲透物理思維的目的。因此，教師要注重教學過程中的思維活動，使學生在學習知識時能夠自主產生多種思維，敏捷準確地把握學習重點，從而達到提升課堂教學有效性的目的。

1 ? ?躬身實踐，探析物理“思維式”教學環(huán)節(jié)

“思維式”教學課堂的開展要充分考慮學生的認知情況，初中是學生第一次接觸物理知識，對于相關的理論概念學習難免會有抵觸畏難的心理。因此，教師要結合學生的思維發(fā)展現(xiàn)狀，以認知沖突為教學切入點，引導學生主動學習、自主建構，促進課堂的交流互動，助力學生在問題情境中提高思維能力。

1.1認知沖突，引導主動學習

認知沖突是指學生意識到自己對于相關事物的理解與實際結果之間的差異所形成的一種思維狀態(tài)。當出現(xiàn)這一思維狀態(tài)時，學生的探究欲望會顯著增強，因此課堂教學的第一步就要結合教學內容激發(fā)學生的認知沖突，讓其感受到個人認知結構存在的不足，從而強化學生自主學習的氛圍。

比如，在講解蘇科版八年級教材“人耳聽不見的聲音”這一小節(jié)時，首先讓學生思考“揮動的手臂是不是聲源？”這一問題。結合已有的認知，大多數(shù)學生認為揮動的手臂并沒有發(fā)出聲音，因為并不能聽到揮動的手臂所發(fā)出的聲音，因此它不是一個聲源。然而實際上，根據(jù)前幾節(jié)當中所學的內容可以知道，一切震動的物體都會產生聲音，此時就在學生的腦海中產生了認知沖突。學生開始積極地分析為什么揮動的手臂是一種聲源，但是我們的耳朵卻聽不到他的聲音。經(jīng)過主動學習后，同學們提出問題：“是不是因為耳朵的聽力有限，有一些聲源產生的聲音并不在耳朵的聽力范圍內？”此時教師開始講解人耳的聽力范圍，并結合聲音的頻率特征給出人耳的接受范圍是20～2000Hz這一頻帶內，低于這一區(qū)域的聲音稱為次聲波，而高于這一頻帶的聲音稱為超聲波，都不能被人耳所聽到。

由此可見，學生的主動探究欲望是提高課堂教學效率最有效的方法，同時也是提高學生思維能力的有效手段。因此，教師要基于學生當前的認知水平，在課堂教學中有意識地促進認知沖突的形成，從而促進學生盡可能地主動學習探究，發(fā)展物理思維。

1.2自主建構，達成多元互動

通過激發(fā)認知沖突的方式引入新知之后，就要引導學生自主建構，將新的學習內容融合到自己已有的知識框架當中。知識體系建構的過程就是思維的發(fā)展過程，在這個過程中，學生要積極主動地參與互動，與同學交流拓展思維方式，與教師溝通獲得的知識體驗，從而在多元互動中實現(xiàn)知識的探究。

比如，在講解“物質的密度”這一小節(jié)時，學生已有了質量和體積的相關知識體系，引導其在此基礎上交流探究密度與這兩種物理概念的關系，以及不同物質的密度是否相同這一話題。在經(jīng)過一段時間的自主探究之后，同學們開始互相討論自己探究的成果，最后得出了以下結論：“相同體積的不同物質的質量不同，比如同樣大小的塑料和鐵塊明顯是鐵塊更重;對于同種物質形成的物體，體積和質量之間存在正比關系，也就是說同種物質的不同物體的質量與體積的比是相同的。”結合以上結論，學生就可以得出物質的密度這一新的物理概念，也就是1平方米的某種物體的質量就是該物質的密度，并給出公式ρ=m/v（kg/m3）。之后教師在同學們共同交流得出結論的基礎上給出一些常見物體的密度，幫助同學們鞏固這一概念。

由此可見，在這一過程中，經(jīng)過互動交流可以從多個角度看待物質和密度的關系，獲得更完善的知識體系。所以說多元互動是一種十分重要的教學手段，在多元互動的過程中，學生可以了解其他人看待問題的角度，獲得對于同一問題更豐富的理解，從而可以收獲更多的物理思維方式。

1.3應用遷移，融入問題情境

“思維式”物理教學的最后環(huán)節(jié)就是概念和知識的遷移應用，在掌握物理概念之后，學生需要利用相關概念解決物理問題，這樣才能深刻地理解物理現(xiàn)象背后蘊含的概念本質，了解概念的應用遷移方式。因此，教師應融合問題情境，給學生創(chuàng)造基于所學知識解決問題的情境，促進知識的應用遷移。

比如，在講解“電阻”這一小節(jié)時，教師首先幫助學生建立電阻是通電導體對電流阻礙能力的物理描述這一概念，在概念建立之后創(chuàng)設問題情境，提出問題如下：“有一個電阻將其接入電路后，可以測得其兩端的電壓為2V，經(jīng)過這個電阻的電流大小為0.1A，如果我們將這個電阻兩端的電壓增大為4V，那么它的電阻會如何變化？”學生只有充分理解了電阻的概念才能正確回答這一問題，電阻是由導體自身的性質決定的，與其兩端的電壓并沒有直接關系。基于這一概念的應用遷移，學生可以知道，盡管將這個電阻兩端的電壓升到了4V，但是其電阻大小并不會發(fā)生改變。

可見，在基于概念理解相關物理問題的同時，學生對于概念的本質有了更深刻的理解，再利用該概念求解問題時就不會被一些迷惑性的條件所干擾，能夠基于物理現(xiàn)象的本質直接求解。因此，教師要注重問題情境的導入，讓學生在應用遷移的過程中掌握利用概念解決物理問題的思維方式。

2 ? ?沿波討源，探析物理“思維式”課堂教學內涵

“思維式”課堂以培養(yǎng)學生的物理思維為主要目的，通過對初中物理學習內容中包含的物理思維進行探究歸納，可以將其歸類為三種主要類型，即敏捷性思維、批判性思維以及創(chuàng)新性思維，這三種思維能力在很大程度上決定了學生是否具備透過物理現(xiàn)象分析發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律本質并進行實際運用的能力。

2.1敏捷性思維，善于轉化問題

敏捷性思維主要體現(xiàn)在學生思考問題并實現(xiàn)問題轉化得到一種正確思路的速度。敏捷性思維要求學生熟練地掌握各方面的物理知識，能夠通過觀察到的物理現(xiàn)象迅速聯(lián)想到相關聯(lián)的物理規(guī)律。因此，敏捷性思維的培養(yǎng)要結合實際問題，幫助學生建立知識和現(xiàn)象之間的關聯(lián)，從而提高思維的敏捷性。

比如，在講解“力與運動的關系”這一小節(jié)時，提出實際問題如下：“在雪天路面結冰時，汽車十分容易出現(xiàn)‘打滑’的現(xiàn)象，而在干燥路面上或者在車輪綁上防滑鏈后，則很少出現(xiàn)這種情況，如何從物理的角度進行解釋呢？”在這一問題描述中，沒有任何直接體現(xiàn)出物理知識的描述，因此需要學生迅速地找到與這一描述相關的物理現(xiàn)象，進而分析其中的物理原理。通過觀察題目可以得出，其中主要描述的現(xiàn)象就是汽車在不同路面上的運動情況，而根據(jù)這一節(jié)所學的知識可以知道，力決定了物體的運動狀態(tài)，因此可以利用受力分析的方法，對比分析在不同路面上汽車所受到不同的力的情況。通過受力分析，學生發(fā)現(xiàn)，之所以在兩種路面上運動狀況不同，是因為摩擦力的區(qū)別導致的，在結冰路面上過于光滑，摩擦力小，所以無法使汽車向前運動。

可見，經(jīng)過教師的引導，同學們可以迅速地發(fā)掘出在文字性描述中表達的物理現(xiàn)象，這就是敏捷性思維的一個主要體現(xiàn)。因此，教師要結合具體案例創(chuàng)設敏捷性思維情境，幫助學生在多次鍛煉中提升自己迅速轉換物理問題的能力，從而實現(xiàn)敏捷性思維能力的培養(yǎng)。

2.2批判性思維，提出合理質疑

批判性思維并不是一種能夠直接用來解題或者解釋生活現(xiàn)象的思維方式，而是一種更加客觀地看待問題和分析問題的能力。批判性思維主要體現(xiàn)為學生針對生活當中的現(xiàn)象或者一些錯誤描述能夠提出自己的質疑，并且做出正確的判斷和評價的能力，這一思維方式可以讓學生在遇到認知沖突時提出自己的見解，并去反思客觀的真相。

比如，在講解“光的折射”這一小節(jié)時，需要學生理解折射的相關概念，并且熟練掌握光通過不同介質時折射的規(guī)律。提出問題如下：“光從空氣中斜射入一塊質地均勻的玻璃，之后從玻璃中穿出，那么光在進入玻璃前后的方向如何變化？”針對這一問題，學生提出了不同的見解，有的學生認為“光射入玻璃以及從玻璃中射出經(jīng)過了兩次折射，因此最后的方向會偏離入射方向”。還有的學生則認為光的方向不會發(fā)生變化，并對上一種結論提出了批判性的質疑：“在這一過程中發(fā)生了兩次折射，分別是空氣至玻璃和玻璃至空氣，這是兩個相反的折射現(xiàn)象，所以最后光線的方向不變。”最后教師引導學生開展實驗驗證正確的現(xiàn)象是哪種。

可見，批判性思維可以讓學生在遇到不同的見解時保持理智，能夠堅持自己的想法并且按照科學的方法進行質疑，敢于通過實踐驗證正確的結論并且反思自己對事物認識的不足之處。因此，教師要注重課堂當中的生成性資源，促進批判性思維的發(fā)展。

2.3創(chuàng)新性思維，尋求最簡方法

創(chuàng)新性思維是當今社會最重要的一種思維方式，創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)需要學生在理解物理知識或者解決物理問題時敢于質疑已有的方法，并且嘗試去尋找一種更直接簡便的思路，從而實現(xiàn)物理學習的創(chuàng)新。

比如，在講解“歐姆定律”時，有如下問題：“一個阻值6Ω的電阻R1和一個阻值未知的電阻R2串聯(lián)后，兩端接上一個8V的電壓，現(xiàn)已知R1兩端電壓為6V，那么R2的電阻是多少？”對于這一問題最直接的思路是根據(jù)R1的電壓和R1的大小，利用歐姆定律求出電路的電流I的大小為6/6=1A，之后再利用歐姆定律R總=V÷I=8Ω，得出總電阻，再減去6Ω就可以求出R2=2Ω。有學生提出了創(chuàng)新的解法：根據(jù)串聯(lián)分壓的原理可以知道V2=V總-V1=2V，而且R1：R2=V1：V2，所以可以求出R2=2Ω。

可見，創(chuàng)新性的思維不僅可以幫助學生找出一種更加簡便的解題思路，在尋找最優(yōu)方案的同時還加深了學生對于相關物理理論的理解程度，讓其可以更靈活地運用所學知識求解物理問題。

3 ? ?匠心獨運，探析物理“思維式”課堂教學策略

3.1實驗探究，進行猜想驗證

實驗探究是物理學習不可或缺的一部分，結合實驗探究過程中的現(xiàn)象進行合理猜想并開展驗證工作更是一種十分重要的物理思維。因此，教師應結合教學內容合理地開展實驗探究環(huán)節(jié)，塑造實驗猜想和驗證的思維方式。

比如，在講解“電阻”這一小節(jié)的知識點時，需要學生掌握電阻大小與導體材料、長短以及切面面積的關系。教師首先引導學生大膽提出猜想，之后利用實驗進行驗證。結合電阻的概念定義可以知道這一概念說明了通電導體對電流通過的阻礙作用的大小，結合一些生活經(jīng)驗，比如水管越細則水流越慢，經(jīng)過的距離越長消耗的能量越多?？梢蕴岢霾孪耄弘娮璐笮∨c導體的長度和粗細有關系。之后通過幾根材料相同但是粗細以及長度不同的鐵絲，按照控制變量的思維方式依次驗證長度和粗細對于電阻大小的影響，即可對自己的猜想進行驗證。

由此可見，在實驗探究的過程，學生會根據(jù)自己的猜想合理地設計實驗進行驗證，這樣不僅能夠鍛煉學生的實驗設計能力，還能幫助學生形成實驗探究以及控制變量的探究思維，了解物理實驗的重要性。

3.2類比生活，解釋神奇現(xiàn)象

類比是物理學科中一種十分重要的思維方式，對于物理學科中許多肉眼無法觀察的現(xiàn)象可以使用類比的方式，借助生活當中可見的現(xiàn)象讓學生對抽象的物理概念有直觀深刻的理解。這樣不僅有助于減輕學生理解物理原理的困難，還能夠助力學生類比思維方式的養(yǎng)成，提高物理學習能力。

比如，在講解“電壓”相關內容時，書中只講解了電壓是產生電流的原因，并給出電壓的單位和測量方法，這就導致學生理解起來具有較大的難度。此時，借助類比的思維方式，聯(lián)系生活當中常見的水泵抽水之后水向下流動的現(xiàn)象，幫助學生理解電壓原理。水之所以能夠向低處流動，可以認為是高處的水具有一定的水壓，從而形成壓力使其流向較低的位置，并且有抽水泵可以通過能量轉換將低處的水再次轉移到高處，從而形成循環(huán)流動的水流。類比到電壓則可以發(fā)現(xiàn)，電壓和電池分別對應上述的水壓和抽水機，電壓可以形成導線中的電流，而電池則可以維持這一循環(huán)流動關系在電路中提供電壓。并且還能夠想象出導線中存在類似水流的自由流動的物體，從而可以形成電流，而這恰好就是電子運動的相關知識點。

綜上所述，“思維式”教學課堂作為新課標理念下一種新的教育理論，具有重要的研究意義?！八季S式”課堂教學中以思維活動為主，引領學生的思維發(fā)展，幫助學生在掌握相關物理原理的同時形成科學的物理思維方式，提高學生基于物理學習去理解生活當中的物質屬性以及推斷事物之間相互關聯(lián)的能力。

參考文獻：

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