精加工,促进物理思维深度发展

2022-02-05 00:21于晓凤
知识窗·教师版 2022年1期
关键词:思维发展初中物理

于晓凤

摘要:在初中物理教学中,教师要对内容进行精加工,为学生构建交流、思考的环境,促进学生思维的深度发展。该文主要从搭建支架、类比关联、比较异同、质疑问难和拓展引申等角度,阐述了精加工教学的有效策略。

关键词:初中物理  精加工策略  思维发展

随着新课程改革的不断深入,“知识灌输”型的课堂逐渐向“思维发展”型课堂转变,从“授人以鱼”到“授人以渔”,再到“授人以渔场”,学生有了发现、探究、创造的机会。教师通过对知识进行深度加工,能活跃学生的思维,帮助学生掌握思维方法。

一、搭建支架,建构联系

在知识传授过程中,教师往往采用机械灌输的方式,或为学生搭建探究知识的“支架”,建立新旧知识的关联,让学生的思维能够向上发展,促进学生对知识的掌握。支架,可以是一段阐述性的文字,可以是学生熟知的生活现象,也可以是图表、方法、视频等内容,能帮助学生顺利地跨越鸿沟,并掌握知识。教师要尊重学生的原有经验,让他们对新知识由陌生变得熟悉,从而促进他们对抽象知识的理解。

如在教学“光的直线传播”一课时,笔者为学生呈现清晨阳光穿过树叶缝隙和影院放映机投射留下的光束,让他们直观地感受到光线是沿直线传播的。

教师要搭建具有真實知识背景的情境支架,让学生能从生活现象中抽象出物理模型,提炼物理概念,建立物理与生活之间的关联,感受到物理知识的价值。在实际教学中,教师要发挥引导作用,构建愉悦的氛围,让他们在情境中自由表达自己的想法,让学生成为学习的主体,设计有疑问的情境,并贴近学生的“最近发展区”提问,为学生的智力发展提供指向,让学生向更高的认知层次发展。

如在教学“光的色彩颜色”一课时,笔者播放城市灯光夜景的图片,并提出问题:“城市灯光夜景五彩斑斓,点缀其中的是各种各样、色彩丰富的灯光。除此之外,你还见过哪些物体能发光?”笔者以情境引发学生的思考,他们会说出“太阳”“闪电”“发光水母”等答案,并在交流中理解逐渐发光物体所具有的特点。

教师要将实验教学与逻辑思维的发展结合起来,为学生搭建实验支架,让学生在亲历实验过程、感受动手操作的过程中归纳物理规律。教师还可以借助演示实验吸引学生的注意力,让他们感受形象直观的物理现象,促进他们对物理规律的认识。如在演示实验时,教师可以恰当地运用语言加以引导,以亲切的话语、音调的变换让学生觉得实验课堂新奇有趣。此外,教师可以指导学生参与分组实验,并对学生的实验过程提出合适的建议,引导学生自评与互评,提升学生动手操作、数据分析的能力,促进学生综合发展。

教师可以搭建问题支架,在学生的初始状态和目标状态之间引领他们认知操作,让他们选择恰当的方法与策略,发现必要的信息,帮助他们顺利地解决问题,实现由实际发展水平向潜在发展水平的跨越。值得注意的是,教师应将有难度的问题拆分为几个简单的小问题,使问题变得浅显、有层次,让学生“跳一跳”就能触及问题的内核,顺利地找到答案。

如在教学“探究凸透镜成像规律”一课时,教师可以引领学生观察照相机、投影仪、放大镜的图片,并提出一些问题,如“凸透镜在什么情况下会形成放大的像,什么情况下又会形成缩小的像?为何会出现倒立的像?”让学生结合所学的凸透镜知识与生活经验,提出自己的猜想,更加深刻地了解凸透镜。

初中物理的教学方法众多,教师要依据学情,为学生搭建合理的“支架”,使抽象的物理知识变得形象具体,让学生摆脱对学习新知识的恐惧心理,将所学知识与生活经验结合起来,从而灵活运用这些知识。

二、类比关联,把握特征

在教学时,教师可以将两个相关联的对象加以类比,借助熟知的概念属性去类比相似的概念属性,帮助学生快速地理解概念,把握概念的特征。在探究较为抽象的物理概念时,教师可以运用类比的方法,拉近学生与知识的距离,消除他们对新知的陌生感,引导他们猜想、分析、整理、归纳,对新概念有更深刻的理解。因为初中生没有足够的知识储备“撬动”新知,所以教师要结合学生的生活经验,让学生从自身出发理解新知,有效降低学习难度。

如在教学“电压和电压表的使用”一课时,学生对抽象的“电压”概念难以理解,教师可以通过类比法,让学生通过水压理解电压。教师可以为学生呈现两幅图片:一幅是由抽水机(保持一定水压)、水管(传输水流)、涡轮(利用水能工作)、阀门(控制水流通断)等组成的水路图,另一幅是由电源(保持一定电压)、导线(传输电)、电灯(利用电能工作)、开关(控制电流通断)等组成的电路图。然后让学生通过对比,找出电压与水压的相似之处和不同之处,以便更好地理解电压。教师还要将相似的知识放在一起,引导学生借助旧知探究新知,借助生活现象探寻抽象知识,调动学生的知识储备,让学生运用掌握的知识与方法探究新问题。

又如在教学“平面镜成像”时,教师可以引入数学学科的轴对称知识,帮助学生理解平面镜成像的特点。很多知识间有一定的联系,教师可以抓住学科间知识的联系点,引导学生构建知识网络图,形成一个系统的、可视化的脉络结构,帮助学生全面发展。

此外,教师要懂得将知识内容、生活经验和学科间的知识融合起来,帮助学生梳理知识,促进学生对物理概念的掌握,对物理规律的探寻。如在“照相机与眼球视力的矫正”一课时,笔者将照相机与眼球联系起来,晶状体相当于照相机的镜头,视网膜相当于胶片,这样能促进学生理解照相机的结构与原理。需要注意的是,教师在类比时要灵活施策,促进学生对概念本质的理解。

三、比较异同,把握特征

初中物理知识逻辑性强,教师要借助多样的方法,促进学生物理思维的发展。教师可以引导学生对比事物的共同点与不同点,从而准确地理解物理概念,把握事物的本质。值得注意的是,教师一定要让学生理清“形式异而本质同”“形式同而本质异”这两个概念。如教师可以将“光速”与“声速”放在一起对比,让学生知道光和声音都能在固体、液体、气体中传播,但声音不能在真空中传播,而光在真空中传播的速度最快。教师还可以将动滑轮与定滑轮进行比较,让学生知道定滑轮的本质是动力臂与阻力臂相等的杠杆,不省力但可以改变拉力方向,动滑轮的本质是“动力臂=2×阻力臂”的杠杆,可以省一半的力。教师将类似的概念放在一起对比,借助表格、思维导图等方式呈现,模糊点会变得清晰,能让学生准确地感知概念的特点并表述出来。学生只有比较异同,才能使自己的认识不再囿于表面,对类似的事物形成深度的理解。

教师立足于学生的认知水平为学生呈现生活现象,或开展演示实验,引发学生的认知冲突,让他们运用比较法分析不同因素对结果所产生的影响。教师可以创设问题情境,并借问题引发学生的思考,让他们通过比较区分概念,从而实现对概念的精细化处理。

如在教学“声音的产生与传播”一课时,笔者先通过古代行军打仗时前哨官伏地听声、在鱼缸旁讲话时吓走小鱼这两个例子,说明声音不仅能在空气中传播,还能在固体、液体中传播。然后利用多媒体课件呈现声波在不同介质、不同温度下的传播速度(声音在0℃、15℃、100℃的空气中传播速度分别为332米/秒、340米/秒、386米/秒,在水中、木材、玻璃中的传播速度分别为1500米/秒、3300米/秒、5000米/秒),引导学生对比这些数据,促进学生对声波在不同介质中传播的理解。

四、质疑问难,发展思维

教师要尊重学生的已有经验与认知水平,以问题引发学生的认知冲突,让他们产生“一探究竟”的欲望,从而努力去回答“为什么”。质疑能引发学生对问题的兴趣,促进学生对问题的深入理解,培养他们的批判意识与创新精神。当学生无法依靠个人能力释疑时,教师要引导学生参与小组分享、讨论、竞争,让学生从不同的角度表达自己的观点并吸纳别人的观点,从而整理出完整的知识体系用于解决当前的问题。

如在教学“力”一课时,笔者提出问题:“力在生活中有广泛的应用,有人认为力是由肌肉紧张而产生的,只有人与动物才能产生力的作用,你认为这种说法正确吗?”为了帮助学生解决疑惑,笔者向学生展示手举杠铃、铲车举起重物、火车头拉车厢的图片,让学生感受到不仅人与动物能产生力的作用,物体与物体之间也能产生力的作用。这样一来,学生便很容易理解力的概念。

学生在探究知识的过程中,如果少了质疑,就会没有研讨、分析的欲望,思维品质自然难以获得提升。所以,教师要提出与学生生活息息相关的,且具有一定开放性的问题,或者有意识地制造“矛盾”,为学生提供一些错题,引发学生的质疑、推测,以此促进他们思维的发展。教师还要懂得创设情境,让学生产生认知上的“不平衡”,通过个体的思考、相互交流,在探疑中促进科学探究方法的掌握和思维品质的提升。

如在教学“液体的压强”一课时,笔者提出问题:“大家知道一杯水有多大的威力吗?它能压碎一块玻璃吗?”学生都觉得不可能。這时,笔者向学生播放“帕斯卡裂桶实验”的视频,学生纷纷疑惑不解,原来再平常不过的一杯水居然有如此大的威力。实验的视频能给学生带来很强的视觉冲击,引发学生的质疑,激发他们参与探究的欲望。

五、拓展引申,深度理解

教师要拓展引申所学内容,建立物理知识与其他学科的关联,增进学生对所学内容的理解。在语文学科上,教师可以借助物理知识解释诗句、谚语,如用声音的传播现象解释“夜半钟声到客船”,用“参照物”解释“两岸青山相对出”;在历史学科上,教师可以让学生阅读《墨经》中的小孔成像内容,理解“光的直线传播”,通过古代的司南理解磁现象,感受物理学对社会发展所提供的动力;在数学学科上,教师可以引导学生借助函数图像分析物理规律,学会运用一次函数图像分析电流与电压之间的关系;在体育学科上,教师可以让学生研究游泳运动员穿的“鲨鱼皮泳衣”,使他们明白这是利用了流体力学的知识,减少身体与水之间的摩擦阻力,提升游泳速度。此外,教师还要对例题、习题加以拓展,对学生进行变式训练,让学生从不同的角度分析、解决问题,帮助学生构建更加系统的知识体系,培养学生的综合能力。

总之,在初中物理教学中,教师不能仅依赖于知识的传递,还要通过对知识的精加工,促进学生思考、质疑、对比、构建,激活学生的思维,引发学生的探讨、交流,强化学生对所学知识的深度理解。

参考文献:

[1]唐黎和.类比法在高中物理教学中的显性运用[J].物理之友,2014(1).

[2]颜巧莹.比较法在高中物理教学中的应用[J].中国校外教育(理论),2007(3).

[3]刘白生.物理教学中要注重典型例题的引申和拓展[J].物理通报,2019(10).

(作者单位:江苏省滨海县第一初级中学)

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