教师改变思维模式 促进学生能力提升——谈教师的思维模式对学生的影响

李庆国

(江苏省扬州市新华中学，江苏 扬州 225009)

新一轮的高中课程改革提出以“核心素养”来统领教与学．高中物理核心素养包括物理观念、科学思维、实验探究、科学态度与责任4个方面．其中科学思维是一个特别重要的方面,是指从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式,是基于经验事实建构理想模型的抽象概括过程;是综合分析、推理论证等科学思维方法的内化;是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑、批判,进而提出创造性见解的能力与品质．“科学思维”主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素．也就是要求学生能正确运用科学思维方法,从定性和定量两个方面进行科学推理、找出规律、形成结论,并能解释自然现象和解决实际问题;具有使用科学证据的意识和评估科学证据的能力,能运用证据对研究的问题进行描述、解释和预测;具有批判性思维的意识,能基于证据大胆质疑,从不同角度思考问题,追求科技创新．

“核心素养”中的科学思维是对学生提出的要求．所以大多数教师都强调要提升学生的思维能力,这固然不错,但学生的思维能力的提升更多的是受老师的影响．虽说学生是学习的主体,但教师的作用绝对是至关重要的．俗话说“名师出高徒”、“师傅领进门,修行在个人”．当然更希望是“青出于蓝而胜于蓝”．要想学生能更好的学好物理,笔者认为教师应当承担更多的责任．教师首先要改变自己的思维模式,才能使学生提升思维能力成为可能．

1 教师不要一味地抱怨和苛求学生,而要站在学生认知的角度去理解学生

物理是学生认为最难学习的课程之一．学生之所以怕学物理,除智力因素外还有很多原因,其中初中到高中物理的跨度较大是重要原因之一．

初中物理许多问题都重在定性分析,即使进行定量计算,一般来说也是比较简单的．而高中物理大部分问题不单是作定性分析,而且要求进行大量的甚至是相当复杂的定量计算．学生对这种从定性到定量的飞跃不适应．

初中物理教学基本上是建立在形象思维基础上的,它以生动的自然现象和直观的实验为依据,从而使学生通过形象思维获得知识．初中物理中的大多数问题看得见、摸得着．进入高中后,物理教学便从形象思维向抽象思维领域过渡,这个台阶是较高的．从人的认识过程来看,从形象思维到抽象思维是认识能力的一大飞跃．

初中物理对运用数学工具解决物理问题的要求并不高,到高中物理教学中运用数学工具已经成为能否处理各种实际问题的至关重要的手段了．特别应该指出的是,高中物理中的矢量概念和运算对初中学生来说是非常生疏和困难的．建立这个概念,掌握其运算需要一个过程．如果再考虑到个别数学工具的应用和学生实际掌握的数学知识存在明显的差距这一事实．那么,这个台阶就更为突出了．

导致学生觉得物理难学的原因还有很多．作为教师应该改变自己的思维方式,不要站在一个教了多年物理的教师角度指责学生这也不行,那也不行．真正走到学生中去,了解学生已有的知识储备,站在学生角度体会学习的困难,教师要想尽办法给学生设立台阶,给学生足够的包容和耐心,消除学生学习物理的恐惧,让学生顺利进入高中物理的学习．

2 教师不要固守自己的思维顺序,而要尊重学生的思维发展规律

图1

有一次听一个同事上公开课,讲的是动态电路分析．教者就图1所示电路提出了很多问题,其中有一个是:若滑片向右移,电流表示数如何变化?有个同学举手回答说:滑片向右移,R3阻值变大,R3和R2并联后的阻值变大,并联部分两端电压变大,即R3两端电压变大,但R3阻值也变大了,电流怎么变?那位学生说不下去了．此时课堂有些沉闷．教师有些着急也有些生气地说:你难道不会先分析R2中的电流怎么变吗?

然而我要反问一句:“为什么要先分析R2中的电流呢?”按照正常的认知规律,就应该先分析R3,当发现不能解决时,再转换研究对象去分析R2或R1．若教师生硬地要求学生先分析R2,对学生的分析问题的能力没有什么提升,反而有坏处．学生下一次再遇到类似的问题会无所适从,无端地打击学生的信心,久而久之,学生学习物理的兴趣就会丧失殆尽．

教师要多思考,因为你教了多年,且只教一门,很多题目对你是熟题,可能你一看就知道怎么做或一眼就能看出答案,但每一题对于学生来说都是生题,我们一定要站在学生的角度去思考,更多的是要从学生思维的发展规律来认识问题和研究问题．

3 教师不能把提升“科学思维”仅仅当着是对学生的要求,教师自己却懒于思考,不与时俱进

图2

有次听某教师的课,在课上该教师分析了这样一条题目,题如下:如图2所示,物体A、B以相同的速率v下降,物体C以速率vx上升,当绳与竖直方向夹角为α时,则vx=________．

该教师分析如下.

当教师的分析刚完,有一位学生站起来说：老师我认为你讲得不对,C物体有沿两根绳的两个分速度,两个分速度大小均等于v,这两个分速度的合速度即为C此时的速度vx,如图4,由图可得的vx=2vcosα．

图3

此言一出,满堂哗然,原来对教师的分析没有疑问的学生也向教师投来了怀疑的目光．该教师自己也茫然了,因为此学生的解法看起来更能让人理解和接受．该教师有些慌张,接着和所有学生一起思考这两种方法究竟谁对谁错,直到下课也没能解释清楚,只能说课后再讨论．

其实这样的题目我们都见过和做过,我们也一直像该教师那样讲的,好像也没有人提出过疑问,故当那个学生提出他的解法后,后面听课的很多教师也不知道如何解释．

当然我知道该教师的讲法是对的,学生的解法错在哪里在这儿就不再赘述．我想说的是当我们教学有了一段时间后,我们对有些问题形成了思维定势,有些题目已见过若干次,每一次都这么讲,很少再对这些问题进行仔细地分析,其实这是一种很可怕的习惯性思维．若我们每次都像第一次见到这些题那样认真思考,或许会有许多意想不到的发现,我们才可能体会到出题人的良苦用心,才有可能对题目进行再改造．我们随着教龄的增长,为什么越来越难有创新的火花或意识,关键是我们越来越不爱思考了．另外,这些题对我们来说或许是“老的”,但对学生来说却是新的,他们可能会从不同的角度提出一些我们意想不到的问题.若我们总停留在过去的习惯性思维上,可能连你的学生都“应付”不了,也会阻碍学生的创新思维．所以我们为人师者一定要不断学习、不断思考,与时俱进,做一个终身学习者,这样才能无愧于“教师”这一称呼．

4 教师不要只关注学生思维的结果,更要关注学生思维的过程

图5

笔者曾经在课堂上问了这样一个问题:如图5,一个重为10 N的物块静止在水平面上,物块对水平面的压力为多大?

话音刚落,全班同学异口同声:10 N,其实这在我的意料之中．我请一个学生回答:

问:为什么等于10 N?

答:重力是10 N呀．

问:压力一定等于重力吗?

答:不一定．

问:那地面受到的压力为什么为10 N?

学生语塞,其他学生也面面相觑,竟然被这个认为极其简单的问题蒙住了．

教师:由于物块处于平衡状态,地面对物块的支持力与重力等大反向．地面对物块的支持力与物块给地面的压力是作用力与反作用力,两者等大反向,故物块给地面的压力正好等于重力10 N．

看似一个很简单的问题其实涉及到两个重要的知识点:二力平衡和牛顿第三定律．

图6

追问:如图6,用水平向左的50 N的力将一个重为10 N的物块压在竖直墙面上静止不动,则物块对墙面的压力为多大?

学生给出了几种答案,其中有一种答案为10 N．通过师生共同分析最终得出正确的结果并找到了错答的原因．

对于不少问题,学生有的基于感性,有的基于记忆,有的是简单理解甚至是胡乱猜测．不要以为学生“会”了,就不加以分析,其实很多问题我们稍微深究一下,就会发现学生并没有真正理解．所以一定要关注学生得出结果的思维过程．在分析思维过程时就能发现学生对知识和规律的理解运用是否正确、是否到位．或者是在什么方面发生错误,就可有针对性地指导纠正．所以教师不但要问学生“是什么”,更要问“为什么”．

5 教师要摒弃“功利性”思想,一定要让学生注重对学习过程的“亲历”

波利亚说:“在教学时,我们应该让孩子重蹈人类思想发展中的那些最关键的步子”．哪些是关键的步子?我认为是物理中的核心概念形成过程,基本的规律发现过程,重要的物理实验设计、操作、数据分析、处理过程,分析物理问题的思维过程．

物理的核心概念是物理学大厦的基石,要让学生建立物理知识体系,必须充分理解这些概念的内涵与外延.在教学中,通过实验器材演示、多媒体的展示、导学案的设计,营造生动、具体的物理情景,让学生在具体的物理情景中去观察、分析、比较、概括、抽想出物理的概念．

图7

例如.磁感应强度B是磁场这一章最重要的概念之一.有的教师只是简单地讲解一下,最后给出公式并应用．这种做法是绝对不可行的．笔者的做法是让学生看书上(教科版3-2第89页，如图7所示)的插图,并提示学生从B处入手,让学生讨论分析B处给出的3种情况是什么意思?A处、C处为何只给一种情况?A、B、C、3处有什么相同点和不同点?再将A、B、C、3处的比值与该处的磁感线的疏密联系,又能得出什么结论?通过一系列的问题讨论最终得出磁感应强度B的定义、公式以及理解,并与电场强度E类比分析,同时指出这种定义物理量的方法是“比值法”.通过这样的方法,学生对磁感应强度B这一重要概念的理解就比较到位,并能和同类概念能进行类比理解,这样就使学生的学习负担大大减轻．

物理规律,是物理学中的魂,是物理学大厦中的栋梁.物理学就是利用一个个规律去解决实际问题的学科．在教学中,让学生重演重要物理规律的发现过程,对学生深刻理解物理规律、领悟规律发现过程中所用巧妙的方法,体验探索和发现的喜悦,感受科学家探究规律过程表现出来的恒心和毅力,产生科学情感、形成科学态度都是大有裨益的．在核心规律的教学中,尽可能要按规律发现过程设计规律教学,即提出问题、猜想假设、设计实验、进行实验、分析论证、评估,让学生经历这些规律发现的生动过程．

但事实上有的教师在物理教学中的“功利性”太强,为了实现学生考试得高分的目标,省略了探究概念和寻找规律的教学过程.比如在学“自由落体运动”,有的教师为了节省时间,对伽利略研究“自由落体运动”的过程只字不提．有的教师认为讲讲无所谓,不讲也能做题．

物理核心素养导向的教学要求教师向学生展现物理概念的形成过程、物理规律的发现过程,以及物理问题的解决过程,体验真实的科学精神．“功利性”思想,有很大的害处的,学生对物理学习的兴趣会越来越淡,对学生的分析问题、解决问题的能力有极大的伤害．

物理思想是物理教学的灵魂,也是学生核心素养的重要体现.知识唯有通过方法上升到物理思想,才能变成学生内在的素养,要细化科学方法渗透物理思想,展现物理学习的价值和魅力,才能实现素养培养的目的．从这个角度看,我们教师任重而道远．