基于学生认知发展的物理教学策略研究

孙 明

(江苏省江安高级中学 226534)

学生都不是空着脑袋来学习物理知识的，为了促进物理教学有效的开展，我们的问题设置必须基于学生的认知基础，循序渐进向有利于学生核心素养提升的方向构建.具体而言可以从如下几个方面入手.

一、依据学生的前概念体系来提出问题

在学生学习物理知识时，一些前概念认知可能会对他们的学习造成负面的影响，比如物体的速度越大，则其惯性越大；力是维持物体运动的原因；摩擦力都是阻碍物体的运动等等.这些前概念的产生大多源于学生对生活现象最为朴素地一种总结，对此笔者认为：生活中的问题应该在生活中解决，这样的处理不但可以帮助学生纠正当前的认知障碍，更可以帮助他们纠正学习方法上存在的问题，让科学的探究方法和思维渗透到学生的日常行为之中，如此才是根本的问题解决.

比如为了纠正学生对摩擦力错误的认识，笔者就安排学生自己在课外探索摩擦力的有关规律.有的学生设计了书本带动橡皮加速运动的实验：将橡皮叠放在书本上，用较小的力拖动书本向前加速，在这一过程中，橡皮跟随书本一起加速，这一现象可以演示静摩擦力充当动力的情景；如果用较大的力拖动书本运动，可以看到书本加速更快一些，橡皮也会加速，只是加速慢一些，如此则可以看到滑动摩擦力充当动力的情形.类似的实验不胜枚举，学生就是通过自己手边器材的运用，灵活地对摩擦力的相关认识进行了纠正.

二、利用多媒体技术来设计问题情境

多媒体技术作为信息时代的重要产物，日益成为我们课堂教学无法或缺的基本元素.多媒体集文字、音像、动画、实验等多元信息为一体，能为学生带来更显真实而形象的认知环境.特别是那些微观的、抽象的科学过程，我们借助现有条件无法呈现在学生的面前，但又必须让学生结合一些直观的场景来进行分析和认识，这时我们就必须要借助多媒体技术的力量.

比如引导学生研究原子的核式结构模型时，我们都要和学生先研究著名的“α粒子散射实验”，当前大多数高中学校都不具备进行实验的条件，如果我们只是让学生通过教材的阅读来创设情境，一切将显得无比苍白而空洞，学生的探究也很难深入进行，这时我们可以通过多媒体将实验过程模拟出来，然后提出问题：(1)该实验的基本现象是什么？(2)为什么说该实验否定了汤姆孙的枣糕模型？(3)怎样对枣糕模型进行修正，才能对实验现象进行解释？当学生逐个完成问题分析之后，教师再提出问题：(1)该实验为什么要在真空环境中进行？(2)为什么要用金箔，用铝箔行不行？这些问题都将引起学生更进一步地反思，他们的探究也将更加深入.

三、循序渐进发展学生的图景建构能力

学生的学习过程有着明显的规律性，由简而繁、由粗而细、由具体到物理，这是学生认知发展的必然规律，也是其图景建构能力的发展规律.物理概念是组成学生认知体系的基本单元，而物理图景则是串联这些单元的脉络，我们在教学中要指导学生在概念或规律的探索中要融入物理图景的讲解，这样从一开始就将物理图景纳入教学体系，有助于学生循序渐进地认知图景，并自发形成建构图景的习惯.

比如有关弹簧振子的运动规律探究，其运动过程涉及到多个物理量的变化，为此我们不但要通过实验给予学生直观的认识，更要通过示意图引导学生逐步分析，如图1所示即为弹簧振子振动过程中位移、回复力以及速度的示意图.

在此基础上，我们引导学生从特殊位置着手，分析各个物理量在特殊位置的方向和大小特点，继而分析在过程中的变化特征.当学生形成较为深刻的认识之后，我们再引导学生绘制如图2所示的Ek-t、Ep-t和E-t图象，如此即可循序渐进地推进学生的图景建构能力.

四、渗透人文教育，促进学生全面发展

基于学生认知发展的教育不可缺失了“文化”，笔者在教学实践中积极地渗透人文教育，实践表明人文教育对教学效果和学生认知发展大有好处.

1．有助于学生全面而健康的发展

多元智能理论强调我们的教学要在智能差异的前提下开发个体潜能，这其实也就要求我们的物理教学应该更加全面一点，而人文教育也恰恰弥补了传统物理教学的短板.我们的物理课堂也将让学生的语言文字智能、空间视觉智能等多个方面得到发展.学生也将在这样的物理课堂上感到教学活动的丰富性，他们的学习热情将更加高涨，心态也将更加健康，课堂效率会更高.

2．有助于学生创新思维的激活

以往的物理教学侧重于理论教学，这也让我们的课堂略显单调，这样的课堂不利于学生思维的打开，因此他们的目光被限制在一些相对狭窄的范围内，学生很难在这样的课堂上得到创新思维的培养.渗透人文教育的课堂倡导学生以更加自由而灵动的目光来审视物理问题，学生也将以富有创造性的思维来展开探究和学习，由此产生的学习效果是传统课堂无法达到的.

3．有助于客观评价学生的发展

新课程体系下的物理教学倡导多元化的评价，由此来为学生特色化发展提供平台和空间.试想一下，如果我们的物理教学还是局限于物理理论的教学，那必然对应着较为单一的评价体系.但是如果我们的教学能充分渗透人文教育，鼓励学生在课堂上展现自己的个性，那么我们必然也会从这一角度来审视学生的学习状况，这显然有助于对学生的发展进行客观而全面的评价.

总之，在物理教学中，教师结合教学内容的具体特点和学生认知的基本需要，创设问题情境，有效提供启发和引导，这样的处理不但有助于学生学习积极性的提升，同时还能让学生展开更有目的，更有意义的科学探究，他们的认知效率将因此而提升，思维也会更加活跃，探究成果也将更加丰富.