摘 要:本文從學生學習方法和教學互動等角度,探討了導致“懂而不會”現(xiàn)象的原因,并提出了針對性的教學策略。這些策略包括深化對物理概念和規(guī)律本質(zhì)的理解、加強過程分析能力、建構關聯(lián)物理模型、提煉創(chuàng)新解題方法和增強教學互動。
關鍵詞:物理學習;懂而不會;成因;應對策略
筆者發(fā)現(xiàn)學生經(jīng)常遇到這樣的問題:他們在課堂上能夠理解老師講解的內(nèi)容,但當自己獨立解題時卻感到無從下手。這種現(xiàn)象被稱為“懂而不會”,即學生在課堂上能夠跟隨老師的思路解決問題,但課后卻難以獨立選擇合適的研究對象、全面分析問題、完整推演過程、建構正確的模型、靈活應用規(guī)律,以及及時反饋問題。這種現(xiàn)象不僅讓教師感到困惑——明明已經(jīng)講解得很清楚,學生也能理解,但考試成績卻不理想;同時也讓學生感到迷茫,挫傷了他們的學習積極性和學習物理的信心。那么,究竟是什么原因?qū)е铝恕岸粫钡默F(xiàn)象?我們又應該如何應對這一挑戰(zhàn)?
1 “懂而不會”的成因分析
在學習物理的過程中,“聽懂”是對學生的基本要求,而教師的任務則是將知識點條理化并清晰地講解,確保學生能夠理解。然而,“會做”卻是一個更高層次的要求,它要求學生在沒有外界幫助的情況下,能夠獨立地、創(chuàng)造性地解決物理問題。從“懂”到“會”的轉(zhuǎn)變不僅僅是一個平穩(wěn)的過程,還是一個需要跨越的階段,這通常涉及“內(nèi)化”“提煉”“遷移”和“創(chuàng)新”等深層次的認知活動。[1]這一過程需要長期的學習與實踐才能逐步實現(xiàn)。有些學生即使經(jīng)過多年的物理學習,仍然停留在“聽懂”的階段,無法具備獨立解決問題的能力。這種現(xiàn)象的成因可能涉及教師的教學方法、課程設計、學生的學習策略等多方面因素。
1.1 學習方法缺少“優(yōu)化”
高中階段的物理學習相較于初中,更加強調(diào)對概念的深入理解、過程的細致分析和模型的建構,這對學生的思維方式提出了更高的要求。然而,許多學生仍然沿用初中時的學習方法,如側重于對概念的死記硬背、對結論的機械記憶和對過程的簡單模仿,錯誤地認為只要記住了這些內(nèi)容,就算是理解掌握了。實際上,高中物理更注重的是研究對象的恰當選擇、過程的深入分析和規(guī)律的正確應用。在解題過程中,列出公式和計算結果只是最終的表現(xiàn)形式,而學生應該理解的是,這些概念和結論是在物理過程分析的基礎上自然得出的。學生往往誤以為記住結論就是“懂”了,但實際上,理解為何選擇這些規(guī)律和結論的分析過程,才是達到“會”的關鍵。因此,高中生在學習物理時,應該更加關注分析和建模的過程,強調(diào)自主建構概念和發(fā)現(xiàn)規(guī)律的重要性。他們可以適當記錄一些關鍵點,歸納一些解題方法,而不是過分關注某個題目的具體結果。
1.2 教學過程缺少“成長”
在教學實踐中,盡管各地教育部門制定了統(tǒng)一的教學進度安排,但為了應對統(tǒng)考和排名的壓力,學校往往會在考試前留出大量時間安排復習和鞏固。因此,學校普遍采取“小步快走”的教學策略,即教學進度較快,這使得教師難以等待學生知識和能力素養(yǎng)的逐步成長。在這種壓力下,教師往往采取“滿堂灌”的教學方式,有時還會借助多媒體等技術手段,以期快速、全面地呈現(xiàn)教學內(nèi)容。在概念和規(guī)律的教學中,學生的“前概念”往往沒有得到充分的挑戰(zhàn),他們沒有經(jīng)歷“同化”或“順應”的認知過程,直接“欣然接受”新知識,好像都“懂”得那么“自然”。[2]在習題反饋環(huán)節(jié),學生缺乏對解題過程的深入分析和思維碰撞,師生之間、學生之間的思維互動被忽視,學生缺乏深入思考的機會,無法實現(xiàn)“舉一反三”。這樣的學習方式使得學生對物理知識的掌握停留在表面層次,課堂教學變得像是一場有“導航”的旅程,學生只需跟隨即可到達終點,但一旦失去指導,他們就會感到迷茫和無助。[3]
2 “懂而不會”的應對策略
2.1 理解物理本質(zhì),奠定由“懂”到“會”的基礎
概念和規(guī)律是解決物理問題的根本。正如俗話所說,“基礎不牢,地動山搖”,只有深刻理解物理概念和規(guī)律的本質(zhì),才能靈活應對各種問題。在教學過程中,教師應該投入足夠的時間讓學生自主建構概念[4],并通過實驗探索規(guī)律,引導學生將這些概念與日常生活中的實例聯(lián)系起來,從而超越傳統(tǒng)的“一個概念(或規(guī)律)、幾個例題,然后大量練習”的教學模式。例如,在教授電場強度的概念時,教師應幫助學生理解電場強度E是電場本身的屬性,它既不與靜電力F成正比,也不與電荷量q成反比,且不會隨著檢驗電荷的變化而變化。這就像物體的質(zhì)量是物體本身的屬性,不會因為使用不同的測量工具而改變。教師可以鼓勵學生回顧之前學過的類似概念,如密度、電阻等,以建立新舊知識之間的聯(lián)系。再如,在講解牛頓第三定律時,教師應在充分的演示和實驗基礎上,幫助學生理解關鍵詞“總是”的含義,即無論物體是否具有加速度,無論物體做直線運動還是曲線運動,作用力和反作用力總是滿足牛頓第三定律。此外,教師還應引導學生將作用力和反作用力與力的平衡進行比較和分析,以加深對這一規(guī)律的理解。
在教授物理概念和規(guī)律的過程中,教師必須確保學生能夠徹底理解,因為“首因效應”在教育中起著至關重要的作用。經(jīng)驗表明,如果在初始概念教學階段出現(xiàn)理解上的“夾生”或“跑偏”,那么在后續(xù)的教學過程中,就需要付出更多的精力來糾正這些錯誤,而且這樣的學習過程會讓學生產(chǎn)生挫敗感,影響他們的學習信心和動力。力學是整個高中物理學習的基礎,它為學生后續(xù)學習電學、磁學等更高級的物理概念奠定了基石。在這些后續(xù)內(nèi)容的學習中,學生會進一步明確力的性質(zhì)和來源,但這一切都建立在對力學基礎的深刻理解之上。因此,學校在進行師資配備時,應該充分認識到高一力學基礎的重要性,并安排經(jīng)驗豐富、教學能力強的教師來負責基本概念和規(guī)律的教學。這樣的安排對學生在物理學習中從“懂”到“會”的轉(zhuǎn)變至關重要,能夠為他們打下堅實的基礎。
2.2 注重過程分析,打通由“懂”到“會”的路徑
解決物理問題的關鍵在于對研究對象和作用過程的深入分析。這要求學生具備將題目描述的文字情境轉(zhuǎn)化為過程示意圖的能力,然后識別過程中前后關聯(lián)的量,并應用合適的物理規(guī)律來解決問題。然而,在物理教學實踐中,由于物理題目通常包含較多的文字內(nèi)容,一些教師可能會跳過與學生一起仔細閱讀題目的步驟,直接向?qū)W生展示已經(jīng)繪制好的示意圖,并標出已知的物理量。這種做法雖然為學生提供了一個半成品,但也可能在一定程度上限制了學生自主思考的空間。在教師的引導下,學生看似“順其自然”地理解了問題,但這種理解往往是基于教師為他們搭建的思維框架。學生可能只是模仿教師的方法應用物理規(guī)律,計算出答案,而沒有真正掌握如何獨立分析問題的技能。當學生需要獨立面對問題時,他們可能對題目中的關鍵字詞不夠敏感,甚至可能遺漏關鍵信息,這會導致他們無法正確分析物理過程,從而無法解決問題。
例1 如圖所示,光滑水平面上靜置一個質(zhì)量為M的木板,木板右側足夠遠處固定著一個彈性擋板。質(zhì)量為m的物塊以初速度v0從最左端沖上木板,一段時間后木板與擋板發(fā)生彈性碰撞。在之后的運動過程中,物塊恰好沒有從木板滑落。已知m>M,木板與物塊之間的動摩擦因數(shù)為μ。求木板的長度L。
分析:雖然解析過程看似簡單,但實際上包含了多個關鍵概念和步驟。例如,“光滑水平面”意味著物塊與木板組成的系統(tǒng)動量守恒;“足夠遠”意味著在木板第一次碰到擋板之前,物塊與木板已經(jīng)有足夠的時間相互作用,從而達到共同速度;“彈性碰撞”指的是木板與擋板碰撞后以原速度反彈,且在碰撞瞬間物塊的速度保持不變;“恰好沒滑落”表明物塊與木板的相對位移等于木板的長度。在分析過程中,需要結合受力分析和過程示意圖,必要時還需參考速度—時間圖像來進行分析。在本例題中,由于碰撞前物塊與木板達到了共同速度且物塊的質(zhì)量大于木板的質(zhì)量,碰撞后系統(tǒng)的總動量仍然向右,木板將繼續(xù)向右運動直到撞擊擋板,并最終停在擋板前。由于物塊相對于木板的運動方向在碰撞后沒有改變,因此物塊相對于木板的位移等于木板的長度。兩者的速度—時間圖像如圖1所示,這是一個涉及多個過程的問題。只有通過詳細的過程分析,才能揭示其規(guī)律和特點,從而真正掌握解決這類問題的關鍵方法。
2.3 關聯(lián)模型建構,搭建由“懂”到“會”的橋梁
物理概念和規(guī)律通常與特定的物理模型緊密相連,而建構正確的物理模型是理解這些概念和規(guī)律的關鍵。在教學過程中,教師應與學生共同探討模型的受力特點、物理過程及其相關結論,注重模型建構的關聯(lián)性,以幫助學生建立起從理解到應用的橋梁。例如,在探討水平彈簧振子的運動時,教師可以引導學生建構簡諧運動模型,并分析其對稱性和周期性特征。特別要關注平衡位置、原長位置以及最大位移處的動態(tài)變化,然后在此基礎上,將豎直平面和斜面上的彈簧振子模型聯(lián)系起來,探討平衡位置的變化以及原彈簧振子規(guī)律的適用性和遷移性。再如,在探究拋體運動的規(guī)律時,教師可以引導學生建構豎直上拋、斜上拋、平拋、斜下拋等多種模型,并分析這些模型之間的差異和聯(lián)系。對于復雜問題,教師應鼓勵學生將問題與已有模型相聯(lián)系,利用模型的特性來搭建解決問題的橋梁。通過這樣的教學方法,學生不僅能夠理解物理概念和規(guī)律,還能學會如何應用這些知識去解決實際問題。
在例1中,木板與物塊在第一次碰撞前已經(jīng)達到了共同速度。在碰撞后,木板和物塊再次向右運動時,它們與擋板之間的距離可能不足以使它們再次達到共同速度。這時,我們該如何判斷在再次碰撞前木板與物塊是否已經(jīng)達到共同速度呢?通過與學生一起分析,我們可以發(fā)現(xiàn):當木板與擋板碰撞后,它會獲得一個向左的速度,而物塊則繼續(xù)向右運動。物塊對木板施加一個向右的摩擦力,只要它們之間存在相對滑動,這個摩擦力就會保持恒定。這導致木板進行往返運動,這個過程雖然稍顯復雜,但我們可以通過引導學生將其與他們熟悉的“豎直上拋”模型相聯(lián)系,利用“豎直上拋”模型的“對稱性”來簡化問題。學生可以很容易地發(fā)現(xiàn),如果木板和物塊在再次碰撞前還沒有達到共同速度,那么木板到達擋板的速度應該與上次碰撞后離開擋板的速度相等。然而,物塊一直在減速,這意味著木板的速度將會大于物塊的速度。這種情況顯然違背了能量和動量守恒定律。因此,我們可以得出結論:木板和物塊在再次碰撞前一定已經(jīng)達到了共同速度,并且這個速度要小于上一次碰撞結束時的速度。之后,它們會以這個共同速度勻速運動,直到再次碰撞擋板,重復之前的過程,直到最終停在擋板前。
由此可見,在復雜問題的分析過程中,教師應引導學生主動分析并關聯(lián)他們已經(jīng)熟悉的模型。這樣做不僅有助于加深學生對原有模型的理解,還能拓展他們的知識范圍。同時,這種方法能夠快速幫助學生搭建起從理解到應用的橋梁,提高他們理解和應用物理概念和規(guī)律的能力,從而提升解決實際問題的技能。
2.4 提煉創(chuàng)新方法,實現(xiàn)由“懂”到“會”的跨越
物理問題解決方法的提煉與創(chuàng)新是實現(xiàn)從“理解”到“掌握”的關鍵。在解決物理問題時,教師應當引導學生分析問題、建構模型、尋找規(guī)律、設計解決方案,并從中總結出解決問題的一般方法。例如,在解決力學問題時,教師應引導學生總結出分析受力、運動和做功情況的方法;在解決電磁學問題時,教師可以引導學生總結出分析電路圖、電場線和磁感線的方法。在眾多的物理問題中,盡管問題的表現(xiàn)形式可能千差萬別,但本質(zhì)往往是相同的;而有些問題雖然外觀相似,其實質(zhì)卻可能截然不同。這正是物理學習的魅力所在,也是學生在學習物理時可能遇到的難點。在教學過程中,教師應引導學生抓住問題的本質(zhì),注重提煉和總結解決問題的方法,并通過變式訓練來加強理解,以實現(xiàn)“舉一反三”的效果。
例2 如圖所示,圖甲中,水平運動的光滑斜面上的小球相對斜面靜止。圖乙中,勻變速直線運動列車中的小球,懸線與豎直方向形成穩(wěn)定夾角θ。圖丙中,圓錐擺小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動。
這三幅圖在形式上展現(xiàn)了三種完全不同的情境,但從受力分析的角度來看,甲、乙、丙三圖中的小球都受到兩個力的作用。由于它們的運動情境不同,甲、乙兩圖中的小球加速度方向水平向左,而圖丙中的小球加速度指向軌跡圓心。因此,在圖示的位置,三個小球的加速度方向都是水平向左的,這意味著小球所受的合力方向也均是水平向左的。據(jù)此,可以很容易地繪制出它們的受力分析圖(見圖2),由mgtan θ=ma可求得三個小球的加速度均為a=gtanθ。盡管三個小球的運動情境各異,但在物理本質(zhì)上,它們的受力情況是相同的,因此在物理學中,它們屬于同一類問題。我們可以引導學生歸納和提煉出解決這類問題的一般步驟:首先確定研究對象,并進行受力分析;然后根據(jù)運動情境確定加速度的方向;接著確定合力的方向;最后,運用力的合成或分解的方法列式求解,從而解決問題。在課堂互動中,可以鼓勵學生自己總結和發(fā)現(xiàn)這類問題的共同點,歸納出一般方法,并將其推廣應用。例如,可以結合具體情境(如火車拐彎、乒乓球拍持球等)進行舉一反三的練習,也可以將這種方法拓展到其他問題,比如可以拓展到如圖3所示的臨界問題(例如求球剛好飄起或細線拉力剛好為零時所加的外力)等。在物理教學中,會遇到許多需要“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”的問題,如動態(tài)問題、極值問題、臨界問題等。在教學過程中,教師應與學生共同提煉問題的解決方法,幫助學生實現(xiàn)從理解到應用的轉(zhuǎn)變。
2.5 加強師生互動,提高由“懂”到“會”的效率
課堂教學中的師生互動和生生互動,以及課后及時的作業(yè)和反饋評價,對提高學生從“懂”到“會”的效率起著至關重要的作用。教學效率的高低,不僅與教師講授的內(nèi)容量有關,更關鍵的是取決于學生實際學到了多少知識。有時教師會感到疑惑:為什么反復講了幾遍學生還是不會?僅僅通過講授,學生可能只是表面上“聽懂”了,但如果缺乏課堂上的互動和課后的及時練習與反饋,學生可能沒有真正進行“輸出”,也就難以形成深刻的“思維”。因此,在當前對時間安排要求十分“精細”的教育環(huán)境中,教師應在課堂上投入時間進行師生和生生間的互動,以激發(fā)學生的學習興趣和積極性,促進學生思維的活躍。課后,教師應提供適當?shù)撵柟叹毩?,并進行及時的反饋和評價,引導學生主動參與到教學過程中,從而有效提升從理解到掌握的教學效率。
教師可以通過提問、討論和辨析等方式,引導學生深入思考物理概念和規(guī)律(例如位移與路程、速度與加速度、電場強度與檢驗電荷的關系等),幫助他們理解并加以應用。同時,教師也可以設計一些有趣的實驗或活動,讓學生親身參與,通過多感官體驗來加深對物理規(guī)律及其實際應用的理解。例如,在教授自感現(xiàn)象時,可以進行“自感電擊實驗”,這樣的實驗能給學生留下深刻的印象。面對“一節(jié)干電池怎么會有那么大的威力”的疑問,學生會興奮地主動進行學習,唯恐遺漏任何細節(jié),以免對實驗現(xiàn)象的解釋產(chǎn)生影響。在教學過程中,教師應及時給予學生反饋和指導,利用現(xiàn)代科技手段,如答題寶、實物投影儀、手機投屏等,鼓勵學生多展示、多講解、多反饋,幫助他們糾正錯誤,激發(fā)學習潛能。課后,適當?shù)撵柟叹毩暫图皶r的批閱與反饋也很重要,教師可以利用大數(shù)據(jù)進行精準教學,提高學生由“懂”到“會”的效率。
3 小結
由“懂”到“會”的轉(zhuǎn)變需要教師和學生共同努力。師生需要借助符合物理學習規(guī)律和特點的學習過程來實現(xiàn)這一目標。學生應保持積極主動的態(tài)度,積極參與課堂活動。同時,學生還需要培養(yǎng)良好的學習習慣,例如定期復習、及時完成作業(yè)、積極反思等,以鞏固所學知識,提高學習效果。教師在教學過程中應密切關注學生的學習需求,不斷創(chuàng)新教學方法和評價機制。
可以通過引入生動的例子、設計有趣的實驗、組織豐富的互動活動等方式,激發(fā)學生的學習興趣和積極性。同時,教師還應關注學生的學習過程,及時發(fā)現(xiàn)并解決學生的困惑和問題,為學生提供有效的指導和幫助。在評價機制方面,教師應注重學生的全面發(fā)展,采用多元化的評價方式,如課堂表現(xiàn)、作業(yè)完成情況、實驗操作能力等,全面反映學生的學習成果和進步。
參考文獻
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