新課標(biāo)下在物理課堂教學(xué)中提升學(xué)生科學(xué)思維能力

張?zhí)m珍

物理這門學(xué)科對(duì)學(xué)生思維能力的要求很高，一些學(xué)生認(rèn)為物理難學(xué)，往往都是思維不到位、難于理解所致。這里提到的“思維”就是人們常說(shuō)的思考，是人通過(guò)頭腦的活動(dòng)對(duì)信息進(jìn)行加工，由已知信息獲得新信息的過(guò)程?！读x務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)》（2022年版）要求物理課程要培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)，科學(xué)思維就是其中之一?？茖W(xué)思維活動(dòng)是課堂教學(xué)中師生的核心活動(dòng)，科學(xué)思維能力的提升需要師生在課堂教學(xué)中思維共振、協(xié)同達(dá)成。在物理課堂教學(xué)中，我通過(guò)激發(fā)思維、開(kāi)啟思維、發(fā)散思維、創(chuàng)新思維、發(fā)展思維等環(huán)節(jié)，對(duì)提升學(xué)生的物理科學(xué)思維能力進(jìn)行了嘗試，取得了較好的效果。

一、創(chuàng)新導(dǎo)入，激發(fā)思維

導(dǎo)入是教學(xué)中的起始環(huán)節(jié)，引入方法得當(dāng)，可以在很大程度上激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)他們的求知欲，激發(fā)思維的開(kāi)啟。因此，教師在教學(xué)導(dǎo)入環(huán)節(jié)一定要下功夫，要注重導(dǎo)入的趣味性、新穎性和啟發(fā)性。如在教學(xué)“光的折射”時(shí)，我用漫畫(huà)“小熊的困惑”導(dǎo)入，通過(guò)觀看漫畫(huà)，引導(dǎo)學(xué)生積極思考“為什么池水看起來(lái)很淺，下水后卻發(fā)現(xiàn)很深”“這種現(xiàn)象形成的原因是什么”等問(wèn)題，讓學(xué)生帶著好奇心、帶著問(wèn)題，開(kāi)啟思考的大門。又如，在教學(xué)“壓強(qiáng)”時(shí)，我用吹大的氣球表演“睡釘床”的實(shí)驗(yàn)來(lái)導(dǎo)入，按壓氣球卻沒(méi)爆炸，讓學(xué)生在緊張、興奮和驚訝中感受物理，開(kāi)啟“為什么”的思維模式。當(dāng)然，面對(duì)不同的知識(shí)內(nèi)容、不同層次的教學(xué)對(duì)象，采用的導(dǎo)入方法不同。這就需要教師有豐富的知識(shí)儲(chǔ)備，通過(guò)形式各異的導(dǎo)入方式，激發(fā)學(xué)生的思維，最大限度地調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

二、教學(xué)互動(dòng)，開(kāi)啟思維

在新課教學(xué)過(guò)程中，教師要注重師生互動(dòng)和生生互動(dòng)，特別是思維的互動(dòng)。教師不是為教知識(shí)而教，而是為開(kāi)啟學(xué)生思維活動(dòng)而教，即通過(guò)教學(xué)，教給學(xué)生多種思維方式，增進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，培養(yǎng)獨(dú)立思考的思維習(xí)慣，提升提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，使學(xué)生從已有的知識(shí)出發(fā)，通過(guò)觀察、探究，形成新知識(shí)，提高創(chuàng)造性思維能力。這樣的課堂教學(xué)活動(dòng)，既輕松愉悅又提升了學(xué)生的思維能力，使他們最終將知識(shí)內(nèi)化，不需要死記硬背，就能牢牢掌握知識(shí)。如滑動(dòng)變阻器的教學(xué)片段：

師：（用臺(tái)燈示范，調(diào)節(jié)燈泡的亮暗）燈泡亮暗的變化說(shuō)明了什么？

生：電路中的電流發(fā)生了變化。

師：可以用什么方法來(lái)改變電流？為什么？

生：可以改變電路的電阻，因?yàn)殡娮鑼?duì)電流有阻礙作用。

師：如何改變導(dǎo)體的電阻呢？

生：因?yàn)閷?dǎo)體的電阻跟材料、長(zhǎng)度、橫截面積、溫度有關(guān)，所以可以改變其中任何一個(gè)因素。（發(fā)散思維）

師：最方便的是改變哪個(gè)因素？

生：改變導(dǎo)體的長(zhǎng)度最方便。（聚合思維）

師：如圖1甲，如果用該變阻器有什么不足之處？

生：電阻太長(zhǎng)，操作麻煩。（反思思維）

師：那如何改進(jìn)呢？

生：將電阻絲繞在瓷筒上，如圖1乙所示，可縮減長(zhǎng)度，方便操作。（技術(shù)改進(jìn)）

師：如圖1丙所示，滑動(dòng)變阻器有四個(gè)接線柱，我們要怎樣操作，才能改變燈泡的亮度？

生：我認(rèn)為可以有以下幾種接法：①A、C；②A、D；③B、C；④B、D；⑤A、B；⑥C、D。（發(fā)散思維）

師：以上接法中，不可取的是哪幾種？為什么？

生：我認(rèn)為最后兩種接法不可取，因?yàn)樗鼈兌疾荒芨淖冸娮璧拇笮?，不能改變燈泡的亮度。（反思、聚合思維）

師：可行的接法中有什么共同之處？

生：結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，可行的接法都有一個(gè)共同的特征，接線柱“一上一下”。（歸納、總結(jié)）

師：請(qǐng)注意觀察，滑片移動(dòng)時(shí)，電阻變化相同且燈泡的亮度改變一樣的是哪幾種接法？

生：通過(guò)對(duì)比分析，第①種和第②種相同；第③種和第④種相同。（比同思維）

師：由于A、B接線柱用哪個(gè)都一樣，因此滑動(dòng)變阻器的符號(hào)可簡(jiǎn)化為如圖1丁所示。（轉(zhuǎn)化思維）

在此教學(xué)過(guò)程中，我構(gòu)建了知識(shí)形成的過(guò)程，從學(xué)生熟悉的臺(tái)燈亮暗變化開(kāi)始提出問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生在互動(dòng)、探究、思考中逐步理解、掌握并最終獲得知識(shí)，讓學(xué)生的多種思維得到開(kāi)啟和訓(xùn)練。

三、練講點(diǎn)撥，發(fā)散思維

學(xué)生在學(xué)習(xí)新知后需要通過(guò)一定的訓(xùn)練來(lái)鞏固相關(guān)知識(shí)，對(duì)知識(shí)死記硬背者，簡(jiǎn)單題型能過(guò)關(guān)，但遇到稍難或相對(duì)靈活的問(wèn)題則一籌莫展。這就需要教師在課堂練習(xí)、評(píng)講課教學(xué)中進(jìn)一步加強(qiáng)思維的發(fā)散訓(xùn)練。發(fā)散思維又叫求異思維，是一種不受常規(guī)束縛、尋求變異、尋找多種途徑解決問(wèn)題的思維方式。

例1 圖2是一個(gè)中空的玻璃磚，請(qǐng)問(wèn)光線射出后是會(huì)聚還是發(fā)散？

大多數(shù)學(xué)生在做此題時(shí)，不去思考題目隱含的深層意義，往往被固有知識(shí)和習(xí)慣思維裹挾，認(rèn)為中間是一個(gè)凸透鏡，對(duì)光線有會(huì)聚作用，殊不知對(duì)光線起作用的是呈凹透鏡的玻璃磚，而不是類似凸透鏡的中空部分。在評(píng)講此題時(shí)，教師要教會(huì)學(xué)生如何思考，不能被常規(guī)知識(shí)束縛，不能被表面現(xiàn)象迷惑，要深挖知識(shí)內(nèi)涵，發(fā)散思維，尋找解決問(wèn)題的辦法。

例2 一鋁球質(zhì)量是540 g，體積為300 cm3，判斷該球是實(shí)心還是空心的？（ρ=2.7 g/cm3）

面對(duì)這道題時(shí)，教師可提示、點(diǎn)撥學(xué)生采用質(zhì)量比較法、密度比較法、體積比較法三種方法進(jìn)行解答，使學(xué)生逐步培養(yǎng)發(fā)散思維，做到解一道題，會(huì)一類題。

在每一次練講點(diǎn)撥過(guò)程中，只要教師堅(jiān)持用科學(xué)的方法去引導(dǎo)學(xué)生，讓學(xué)生在習(xí)題訓(xùn)練的過(guò)程中學(xué)會(huì)科學(xué)的思維方式，久而久之，學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)就會(huì)得到改善，理解知識(shí)、提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力就能得到提高。

四、延伸拓展，創(chuàng)新思維

學(xué)習(xí)的目標(biāo)最終要體現(xiàn)在學(xué)生對(duì)知識(shí)的應(yīng)用、延伸拓展和遷移再應(yīng)用上。這就要求教師在培養(yǎng)學(xué)生分析和解決問(wèn)題能力的同時(shí)，要注重創(chuàng)新思維能力的培養(yǎng)。如在“天平的正確使用”教學(xué)中，我除了要求學(xué)生掌握基礎(chǔ)知識(shí)外，還進(jìn)行了延伸拓展。在學(xué)生解決“用天平稱量物體時(shí)，若砝碼生銹對(duì)讀數(shù)的影響”這個(gè)問(wèn)題后，我繼續(xù)延伸拓展：如果砝碼磨損后對(duì)讀數(shù)的影響？如果砝碼與被測(cè)物體互換后對(duì)讀數(shù)的影響？調(diào)節(jié)天平平衡時(shí)，如果游碼未撥至0刻度線對(duì)讀數(shù)的影響？通過(guò)延伸拓展，學(xué)生能舉一反三，從不同的角度去分析、解決問(wèn)題，甚至學(xué)會(huì)自編題目，最大限度地促進(jìn)了創(chuàng)新思維能力的發(fā)展。

五、階段反思，發(fā)展思維

有一部分學(xué)生經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)上課聽(tīng)得懂卻不會(huì)做題，同樣的題做了很多遍還會(huì)出錯(cuò)的現(xiàn)象。出現(xiàn)這種情況的原因往往在于學(xué)生沒(méi)學(xué)會(huì)“轉(zhuǎn)彎”，即對(duì)知識(shí)缺乏理解，缺少反思。良好的反思習(xí)慣可以幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，比如“一聽(tīng)就懂一做就錯(cuò)”的原因是課堂聽(tīng)課出了問(wèn)題還是課后練習(xí)鞏固出了問(wèn)題？是知識(shí)掌握不牢還是應(yīng)用上出了問(wèn)題？是半懂不懂沒(méi)理解還是根本就沒(méi)有弄懂？只有堅(jiān)持不斷地反思，找準(zhǔn)自己的問(wèn)題所在，并積極面對(duì)，學(xué)生才能找到科學(xué)的方法予以解決，從而進(jìn)一步深化和提高自己。因此，教師在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)該重視學(xué)生的反思，為其創(chuàng)造反思條件，引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)反思，從而發(fā)展學(xué)生的思維能力。

當(dāng)然，培養(yǎng)學(xué)生的反思能力是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程，而且必須嚴(yán)格、合理、規(guī)范、循序漸進(jìn)，具體要求如下：

1. 嚴(yán)把審題關(guān)

在每一次作業(yè)、練習(xí)、考試時(shí)，教師都必須要求學(xué)生認(rèn)真審題，勾畫(huà)關(guān)鍵字，深入挖掘每一道題的內(nèi)涵，同時(shí)能主動(dòng)檢查、檢驗(yàn)，以降低出錯(cuò)率。

2. 收集錯(cuò)題，及時(shí)總結(jié)

教師應(yīng)要求學(xué)生將錯(cuò)誤較多的題收集于錯(cuò)題簿，并按知識(shí)點(diǎn)分類歸納，尋根求源以防再錯(cuò)；強(qiáng)化對(duì)“錯(cuò)題”“不會(huì)題”的反思與理解，同時(shí)將出錯(cuò)的原因或思維卡頓的地方寫(xiě)出來(lái)。這樣既能讓學(xué)生對(duì)解題思路進(jìn)行補(bǔ)充反思，又能跨越學(xué)習(xí)高地。

3. 認(rèn)真做好階段反思

階段反思，即一個(gè)章節(jié)的內(nèi)容學(xué)習(xí)完，教師要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思：本章學(xué)了些什么知識(shí)？如何應(yīng)用？與前面的知識(shí)有哪些聯(lián)系？通過(guò)反思，學(xué)生既達(dá)到熟練掌握本章內(nèi)容的目的，又能將所學(xué)內(nèi)容與前面所學(xué)的知識(shí)聯(lián)系起來(lái)。如教師可以引導(dǎo)學(xué)生用思維導(dǎo)圖畫(huà)出章節(jié)知識(shí)脈絡(luò)，在直觀回顧基礎(chǔ)知識(shí)、重難點(diǎn)及重要題型的同時(shí)達(dá)到反思鞏固的目的。

4. 認(rèn)真做好考后反思

很多教師要求學(xué)生寫(xiě)考試反思，但學(xué)生往往寫(xiě)得較為粗泛，不能正確剖析自我問(wèn)題所在。這就需要教師細(xì)化反思要求：無(wú)論是單元檢測(cè)還是期中、期末任何級(jí)別的考試，都要求學(xué)生對(duì)照教師設(shè)計(jì)好的失分統(tǒng)計(jì)表認(rèn)真填寫(xiě)，從題型、知識(shí)掌握、解題思路、答題方法等方面找出自己存在的問(wèn)題及失分原因，以便在今后的學(xué)習(xí)中對(duì)癥下藥，自我提高。

滴水穿石非一日之功。在物理課堂教學(xué)中提升學(xué)生的科學(xué)思維能力，是一個(gè)長(zhǎng)期的過(guò)程。如果在物理課堂上教師能始終秉持提升學(xué)生科學(xué)思維能力的理念，在各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)中都充分考慮如何提升學(xué)生的科學(xué)思維能力，讓思考在課堂上真實(shí)發(fā)生，就能真正激發(fā)思維、開(kāi)啟思維、發(fā)散思維、創(chuàng)新思維、發(fā)展思維，讓學(xué)生覺(jué)得學(xué)習(xí)是一件有趣的事、幸福的事，為學(xué)生的終身發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

◇責(zé)任編輯 邱 艷◇