基于学生经验 提升思维品质

吴丽芳

[摘 要]物理课堂教学的展开应建立在学生已有经验和知识水平的基础上，但学生的经验，有些是片面的，甚至是错误的。这时教师就要有意识地创设情境，挖掘并呈现学生错误的前概念，进而引导学生在求真探索中发现规律，建构概念，提升思维的品质。

[关键词]物理课堂；学生经验；思维品质

[中图分类号]G633.7[文献标识码]A[文章编号] 16746058（2017）35003502

教育家陶行知先生说过：“我们要有自己的经验做根，以这些经验所发生的知识做枝，然后别人的知识才能接得上去，别人的知识方才成为我们知识的一部分。”各学科课程标准都强调学生生活经验的重要性，物理教学特别强调“从生活走向物理，从物理走向社会”的理念，强调情境创设的生活性，努力做到“复杂问题简单化，简单问题理性化，理性问题具体化”。教学内容应有利于引导学生利用已有的知识与经验，主动探索知识的发生与发展。下面就《物质的密度》这一课的教学实践，探讨初中物理教学。

一、基于学生经验，创设教学情境，激活学生思维

心理学专家林崇德教授认为：培养思维品质是发展智力和能力的突破口，心理学研究表明，思维及其品质是可以通过训练得到培养和发展的。初中科学课程标准指出，必须体验科学探究的过程，学会一定的科学思维方法，以解决自身学习、生活、工作和社会决策中遇到的问题，为学生的终身发展奠定基础，为社会的可持续发展提供支撑。充分调动学生学习的主观能动性，优化学生的思维品质，是学生科学素养发展的必然要求。

例如，在《物质的密度》这一课的教学中，教师如何帮助学生建立“密度”这一物理概念呢？多数教师往往从“密度是物质的物理属性”这一特点出发，也就是从鉴别物质展开讨论，然后发现“质量与体积的比值”也可以用来鉴别物质，由此建立密度的概念，即“密度是某种物质的属性，密度等于质量与体积的比值”。这样的教学过程，学生也能接受，也不影响应试。但按照这样的教学流程展开教学，学生的思维并没有得到进一步的提升，学生不一定明白为什么要建立“密度”的概念，也不明白教师为什么要比较不同物体的质量与体积的比。

为此，我们尝试着从学生已有的质量概念入手，基于学生现有的生活经验，从“比较物体的质量”展开教学。当然情境需要教师设置，比如让学生观看“高空砸物”的影片后，引发学生在头脑中呈现“泡沫比石头轻（质量小）”这一错误的前概念。这时，教师出示两个大小不一样的泡沫块，问学生哪个质量大，学生很自然知道体积大的质量大，引起认知冲突，学生的思维火花被点燃，进一步明白“物体的质量不仅与物质的种类有关，还与物体的体积有关”。这时，教师引导学生比较同种或不同种材料组成的物体的质量与体积的关系，就非常符合学生的认知规律，同时也激发了学生的探究欲望，使后面的课堂教学变得更加顺利。

二、活用数形结合，发展学生思维

形象思维和抽象思维是思维的两种基本形态，形象思维是抽象思维发展的基础。在建立抽象的物理概念时，如果只注重抽象思维而忽视形象思维的教学，其结果是学生偏于机械记忆、浅层理解和对公式的生搬硬套，在他们头脑中未能建立起与物理知识相对应的形象，构筑不起与物理知识相对应的图景与物理模型。初中生主要以形象思维为主，表象的积累只是第一步，因此要培养他们的形象思维能力，更要兼顾发展他们的直观感悟能力和想象能力。根据学生头脑中已有的表象，结合学生对具体形象的直接判断和感知，将抽象的物理概念与学生已有的、具体的数形相结合，可以有效帮助学生建立抽象的物理概念，发展学生的思维。

例如，在“探究物体的质量与体积的关系”的活动中，按照教材进行教学时，每组学生分别测量6个物块的质量和体积。测量结束后，求出质量与体积的比值，从而找出质量与体积的关系。这样在有限的课堂时间内，学生进行的多次测量仅仅是简单的重复，而且学生也并不明白为什么要计算质量与体积的比值。为此，可以尝试让学生小组合作，让学生共享数据。这样，每一小组只需测量一个长方体铝块和铁块的质量与体积（各小组拿到的金属块大小有相同的，也有不同的，全班共有三种规格），然后让具有代表性的小组把测得的数据输入到投影在黑板上的Excel表格里（如表1），

同时让该小组的另一位同学将一种颜色的“磁吸”作为点放在黑板上坐标图中的相应位置。将表格数据排序后，学生很快得出了定性的结论：“同种物质组成的物体，体积越大，质量越大。”最后让学生把黑板上相同颜色的点（“磁吸”所在位置）连接起来，发现是一条过原点的直线（如图1），凭学生已有的知识足以得出“同种物质组成的物体，质量与体积成正比”的结论。这时，教师引导学生计算质量与体积的比值就变得顺理成章，因为学生学过“当路程与时间成正比时，物体就做匀速运动，即速度是定值”，有了这样的学习经验做基础，即使不计算出结果，学生也可以领悟出来，而计算比值就变成了一种意料之中的验证。这时通过电脑计算，数据惊人相似（如表2），学生的思维到达高潮，从而也找到了合作与共享的乐趣。尽管课堂上我们省去了学生计算的过程，看似包办代替，实质上比值的计算不是本节内容的重点，在有限的课堂时间内，可将大量的时间放在数据的探究与分析上。杨振宁教授曾说过：“很多学生对物理学形成一种印象，认为物理学就是一些演算。演算是物理学的一部分，但不是最重要的部分。”多数学生在现有教学模式下进入了一种误区。他们的计算推理能力较强，在做题时，不怕考查基础知识的问题，而怕应用、分析和处理数据类问题，不怕熟悉题，而怕从未出现过的题。这是由于多数人的思维模式都属于模仿式的，只知被动地死记硬背，而不会灵活思考。教师在建立密度概念前，可引导学生花大量的时间和精力去探究和分析数据，得出结论，为学生今后建立“压强、功率”等概念奠定基础。学生对比值法定义物理概念有了更进一步的认识，同时有效提升了学生分析解决问题的能力。

三、做好物理实验，提升学生思维

物理观念和科学思维的发展是一个循序渐进的过程，需要众多基本概念支撑。本节课，在学生完成探究实验并分析图像和数据得出了“同种物质组成的物体，质量与体积的比值相同；不同物质组成的物体，质量与体积的比值一般不同”的结论后，教师很自然地引导学生建立“密度”的概念，而且学生也明白了密度是物质的一种物理属性。这时，再解释学生头脑中原有的错误前概念“泡沫比石头轻”的实质是指“泡沫的密度比石头的密度小”，学生恍然大悟。这里的泡沫和石头并不是指某一个具体的物体，而是指某种物质，因此可以引导学生领悟：当我们说质量大小的时候是对某个物体而言的，比如具体的桌子、椅子等，而当我们说密度大小的时候，是对组成该物体的那种物质而言的，比如木头（即做成桌子、椅子的材料）、铁等，这样不仅解决了课堂引入时来自学生生活经验的错误认识，也与本章一开始提到的“物体”“物质”很好地联系起来。

綜上所述，教师在进行教学设计时，应当精心设计贴近学生生活经验的教学情境，并能挖掘他们的前概念，注重实验探究过程的引导和学生思维活动的流畅性，引导学生找准思维的突破口，有效提升学生的思维能力，这样不仅可以帮助学生加深对物理知识的理解，养成良好的思维习惯与探究习惯，优化学生的思维品质，而且有利于提高学生的科学素养，使学生的学习潜能得到进一步的发展，为他们的后续学习奠定较坚实的基础。

[ 参 考 文 献 ]

[1]周长春.基于教学内容适切性的高中物理教学案例研究[J].中学物理教学参考，2016（9）.

[2]林崇德.培养思维品质是发展智能的突破口[J].国家教育行政学院报，2005（9）.

[3]袁心晨，陈娴.经历和体验科学探究过程的典型案例分析[J].物理教师，2013（8）.

[4]张美娟.浅谈物理教学中形象思维能力的培养[J].物理教师，2014（5）.endprint