梅姗姗
摘 要:心理学家指出:思维品质是可以通过后天训练提高的。物理是一门以实验为基础的学科,在物理教学中,特别是实验教学中,往往会针对实验现象提出问题、分析问题和解决问题,在此过程中会有一定的设计、交流与评价过程。因此,物理实验是很好地发展学生思维品质的载体。在实验教学过程中,笔者通过实践研究,获得了很好的效果。
关键词:初中物理;思维品质;深度学习
一、发展思维的敏捷性
思维的敏捷性是指在限定时间内,利用已有的知识积极地思维,大胆地假设,全面地思考,迅速且准确地得出所要解决问题的方法和手段。它反应的是智力的敏锐程度,亦即思维活动的速度,它的特点是:迅速、准确。在物理实验教学中,表现为运用大脑中建构的知识及所掌握的实验技能和手段,能迅速而准确地得出所要解决问题的方案或结论。
例如,教师在限定时间内让学生设计“矿泉水瓶系列”实验。学生通过思考,设计出很多有关矿泉水瓶的实验,如加一个小药瓶可以做浮沉子实验;里面加酒精和传感器,可以做气体对外做功和外界对气体做功实验;里面加冷热水和红墨水,可以做扩散快慢跟温度的关系实验;里面加水且水面留一个大气泡后,横向运动可以探究气泡跟水惯性大小实验等。通过限时设计实验,学生思维的敏捷性得到提高。在训练思维敏捷性时,教师可以限时、定向地让学生选择一定的实验仪器,如上面的矿泉水瓶,可以设计出一系列有关矿泉水瓶实验。在具有一定竞争性和一定趣味性的实验氛围中,既满足学生的好胜心、好动心,同时激活已有的知识,通过一题多法、一题多变、一题多解等途径,多维度地发展学生思维的敏捷性。
二、发展思维的灵活性
思维的灵活性是指思维的发散性、多变性,它主要表现为针对所面臨的问题,利用所学知识,多途径、多方法、多角度地解决问题。它与思维的敏捷性所呈现的方式最大的不同在于没有时间上的限制,空间上表现得更广阔、更发散。在物理实验教学中,教师最好把生活化情景直接呈现在学生面前,利用其复杂性、非良构性的特点,让学生利用已学知识,通过迁移应用,多方位、多角度、多思路,发散性地思考问题,利用多种方法解决物理实际问题,做到举一反三、多向思维,发展学生思维的灵活性。
三、发展思维的批判性
思维的批判性是指个体在思维过程中,通过自己独立思考,全面检查整个思维过程,对捕捉的反馈信息进行分析、处理后,及时发现问题和矛盾,同时能自觉修正错误的一种思维品质。实验本身所具有的严谨性、逻辑性正是批判性思维的内涵之所在。在物理实验教学中,具体表现为对老师或学生提出的问题或说法不“人云亦云”,不“随声附和”,而是在进行独立自主思考后,敢于批判质疑所提的问题、所发表的说法和所操作的实验等,并提出自己的观点和想法。
例如:在探究物体浮沉条件时,教师在演示浮沉子上浮下沉后,让学生交流浮沉子上浮下沉的主要原因是什么。有学生认为小药瓶下沉是其重力大小改变所致,即把瓶子和进入的水当作一个整体考虑,当手挤压矿泉水瓶时(如图1所示),矿泉水瓶中的水进入小药瓶后,使得小药瓶的总重(进入的水加瓶的重量)增加,重力大于浮力,导致小药瓶下沉,反之上浮。但有好多同学质疑此种说法,他们认为小药瓶下沉的原因是浮力改变所致,即把小药瓶和小药瓶上端封闭着的那段空气柱作为一个整体考虑,当手挤压矿泉水瓶时,矿泉水瓶中的水进入小药瓶中后,使得小药瓶上部空气柱减少,导致排开水的体积减小,浮力小于重力,所以小药瓶下沉,反之上浮。批判性思维是所有思维的前提和基础,特别是创新思维是建立在批判性思维基础上的。在物理实验教学中,教师要鼓励学生在独立思考的基础上质疑所呈现的实验现象或问题,通过交流、讨论和评价,提出自己的独特看法和见解,发展批判性思维。
四、发展思维的深刻性
思维深刻性是建立在深度理解基础上的,它是指对事物表象的观察、分析、归纳后排除表象的迷惑及干扰,通过抽象思维,透过纷杂的现象,抓住问题的核心,把握事物的本质,预测事物发生发展的规律和趋势。能否透过物理呈现的表象揭示事物的本质及核心,是思维是否深刻的主要表现。在物理实验教学中,教师要多利用创新实验,引导学生进行深入而仔细的观察,通过一定的科学方法,如对比法、控制变量法及正反论证法等,让学生自己揭示事物的本质及核心,对物理概念和规律达到深入理解,真正做到知其然并知其所以然。
五、改进实验——发展思维的创造性
创造性思维是布鲁姆目标分类中高阶思维中的最高层次,它是指遇到新情境或新问题时,能利用已有知识快速思考,创造性地找出具有一定价值和一定新颖性结论的品质。它具有发散性、独特性和新颖性三个特点,在物理实验教学中主要表现为:通过现象观察,大脑思维,创造性地提出自己的看法和想法,并利用一定的手段和方法解决问题。物理是一门以实验为基础的学科,在教学过程中,特别是针对问题解决时,教师要多留给学生一定的时间,让他们针对问题提出自己的想法,然后根据猜测设计相应的实验方案,培养他们思维的灵活性、敏捷性和创造性。在方案设计过程中,让学生先利用量表对自己的设计方案进行一定的评价和改进,然后再生生互评、师生互评,通过评价、交流,将方案进行一定的修正和完善,同时在评价、交流及改进过程中发展他们的批判性思维和创造性思维。
物理是一门以实验为基础的课程,以上思维品质基本都是以实验为载体培养发展的,所以物理课程中的实验应该多注重“三做”,即多做、真做和巧做。通过多做和真做实验,找出实验所存在的问题,包括材料、方法、步骤等问题,进而通过改进实验或创新实验达到巧做的目的。
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