建构“思维式”课堂，提升物理教学有效性

杨张锋

摘要：随着素质教育的深入发展，物理教学变得更加注重学生的思维能力发展和思维方式培养，怎样在课堂教学中提高学生的思维能力，成为具有重要意义的话题。本文结合教学实际，分析了初中物理“思维式”课堂的教学方式，首先探讨了“思维式”课堂的教学环节，之后对物理思维的性质进行探析，最后对开展“思维式”课堂、渗透物理思维的教学策略进行论述。

关键词：初中物理;“思维式”课堂;物理思维

“思维式”课堂能够发展学生的物理思维，强调课堂学习过程中的学思结合，突出师生之间互动交流的思维活动方式，并以此达到渗透物理思维的目的。因此，教师要注重教学过程中的思维活动，使学生在学习知识时能够自主产生多种思维，敏捷准确地把握学习重点，从而达到提升课堂教学有效性的目的。

1    躬身实践，探析物理“思维式”教学环节

“思维式”教学课堂的开展要充分考虑学生的认知情况，初中是学生第一次接触物理知识，对于相关的理论概念学习难免会有抵触畏难的心理。因此，教师要结合学生的思维发展现状，以认知冲突为教学切入点，引导学生主动学习、自主建构，促进课堂的交流互动，助力学生在问题情境中提高思维能力。

1.1认知冲突，引导主动学习

认知冲突是指学生意识到自己对于相关事物的理解与实际结果之间的差异所形成的一种思维状态。当出现这一思维状态时，学生的探究欲望会显著增强，因此课堂教学的第一步就要结合教学内容激发学生的认知冲突，让其感受到个人认知结构存在的不足，从而强化学生自主学习的氛围。

比如，在讲解苏科版八年级教材“人耳听不见的声音”这一小节时，首先让学生思考“挥动的手臂是不是声源？”这一问题。结合已有的认知，大多数学生认为挥动的手臂并没有发出声音，因为并不能听到挥动的手臂所发出的声音，因此它不是一个声源。然而实际上，根据前几节当中所学的内容可以知道，一切震动的物体都会产生声音，此时就在学生的脑海中产生了认知冲突。学生开始积极地分析为什么挥动的手臂是一种声源，但是我们的耳朵却听不到他的声音。经过主动学习后，同学们提出问题：“是不是因为耳朵的听力有限，有一些声源产生的声音并不在耳朵的听力范围内？”此时教师开始讲解人耳的听力范围，并结合声音的频率特征给出人耳的接受范围是20～2000Hz这一频带内，低于这一区域的声音称为次声波，而高于这一频带的声音称为超声波，都不能被人耳所听到。

由此可见，学生的主动探究欲望是提高课堂教学效率最有效的方法，同时也是提高学生思维能力的有效手段。因此，教师要基于学生当前的认知水平，在课堂教学中有意识地促进认知冲突的形成，从而促进学生尽可能地主动学习探究，发展物理思维。

1.2自主建构，达成多元互动

通过激发认知冲突的方式引入新知之后，就要引导学生自主建构，将新的学习内容融合到自己已有的知识框架当中。知识体系建构的过程就是思维的发展过程，在这个过程中，学生要积极主动地参与互动，与同学交流拓展思维方式，与教师沟通获得的知识体验，从而在多元互动中实现知识的探究。

比如，在讲解“物质的密度”这一小节时，学生已有了质量和体积的相关知识体系，引导其在此基础上交流探究密度与这两种物理概念的关系，以及不同物质的密度是否相同这一话题。在经过一段时间的自主探究之后，同学们开始互相讨论自己探究的成果，最后得出了以下结论：“相同体积的不同物质的质量不同，比如同样大小的塑料和铁块明显是铁块更重;对于同种物质形成的物体，体积和质量之间存在正比关系，也就是说同种物质的不同物体的质量与体积的比是相同的。”结合以上结论，学生就可以得出物质的密度这一新的物理概念，也就是1平方米的某种物体的质量就是该物质的密度，并给出公式ρ=m/v（kg/m3）。之后教师在同学们共同交流得出结论的基础上给出一些常见物体的密度，帮助同学们巩固这一概念。

由此可见，在这一过程中，经过互动交流可以从多个角度看待物质和密度的关系，获得更完善的知识体系。所以说多元互动是一种十分重要的教学手段，在多元互动的过程中，学生可以了解其他人看待问题的角度，获得对于同一问题更丰富的理解，从而可以收获更多的物理思维方式。

1.3应用迁移，融入问题情境

“思维式”物理教学的最后环节就是概念和知识的迁移应用，在掌握物理概念之后，学生需要利用相关概念解决物理问题，这样才能深刻地理解物理现象背后蕴含的概念本质，了解概念的应用迁移方式。因此，教师应融合问题情境，给学生创造基于所学知识解决问题的情境，促进知识的应用迁移。

比如，在講解“电阻”这一小节时，教师首先帮助学生建立电阻是通电导体对电流阻碍能力的物理描述这一概念，在概念建立之后创设问题情境，提出问题如下：“有一个电阻将其接入电路后，可以测得其两端的电压为2V，经过这个电阻的电流大小为0.1A，如果我们将这个电阻两端的电压增大为4V，那么它的电阻会如何变化？”学生只有充分理解了电阻的概念才能正确回答这一问题，电阻是由导体自身的性质决定的，与其两端的电压并没有直接关系。基于这一概念的应用迁移，学生可以知道，尽管将这个电阻两端的电压升到了4V，但是其电阻大小并不会发生改变。

可见，在基于概念理解相关物理问题的同时，学生对于概念的本质有了更深刻的理解，再利用该概念求解问题时就不会被一些迷惑性的条件所干扰，能够基于物理现象的本质直接求解。因此，教师要注重问题情境的导入，让学生在应用迁移的过程中掌握利用概念解决物理问题的思维方式。

2    沿波讨源，探析物理“思维式”课堂教学内涵

“思维式”课堂以培养学生的物理思维为主要目的，通过对初中物理学习内容中包含的物理思维进行探究归纳，可以将其归类为三种主要类型，即敏捷性思维、批判性思维以及创新性思维，这三种思维能力在很大程度上决定了学生是否具备透过物理现象分析发现物理规律本质并进行实际运用的能力。

2.1敏捷性思维，善于转化问题

敏捷性思维主要体现在学生思考问题并实现问题转化得到一种正确思路的速度。敏捷性思维要求学生熟练地掌握各方面的物理知识，能够通过观察到的物理现象迅速联想到相关联的物理规律。因此，敏捷性思维的培养要结合实际问题，帮助学生建立知识和现象之间的关联，从而提高思维的敏捷性。

比如，在讲解“力与运动的关系”这一小节时，提出实际问题如下：“在雪天路面结冰时，汽车十分容易出现‘打滑’的现象，而在干燥路面上或者在车轮绑上防滑链后，则很少出现这种情况，如何从物理的角度进行解释呢？”在这一问题描述中，没有任何直接体现出物理知识的描述，因此需要学生迅速地找到与这一描述相关的物理现象，进而分析其中的物理原理。通过观察题目可以得出，其中主要描述的现象就是汽车在不同路面上的运动情况，而根据这一节所学的知识可以知道，力决定了物体的运动状态，因此可以利用受力分析的方法，对比分析在不同路面上汽车所受到不同的力的情况。通过受力分析，学生发现，之所以在两种路面上运动状况不同，是因为摩擦力的区别导致的，在结冰路面上过于光滑，摩擦力小，所以无法使汽车向前运动。

可见，经过教师的引导，同学们可以迅速地发掘出在文字性描述中表达的物理现象，这就是敏捷性思维的一个主要体现。因此，教师要结合具体案例创设敏捷性思维情境，帮助学生在多次锻炼中提升自己迅速转换物理问题的能力，从而实现敏捷性思维能力的培养。

2.2批判性思维，提出合理质疑

批判性思维并不是一种能够直接用来解题或者解释生活现象的思维方式，而是一种更加客观地看待问题和分析问题的能力。批判性思维主要体现为学生针对生活当中的现象或者一些错误描述能够提出自己的质疑，并且做出正确的判断和评价的能力，这一思维方式可以让学生在遇到认知冲突时提出自己的见解，并去反思客观的真相。

比如，在讲解“光的折射”这一小节时，需要学生理解折射的相关概念，并且熟练掌握光通过不同介质时折射的规律。提出问题如下：“光从空气中斜射入一块质地均匀的玻璃，之后从玻璃中穿出，那么光在进入玻璃前后的方向如何变化？”针对这一问题，学生提出了不同的见解，有的学生认为“光射入玻璃以及从玻璃中射出经过了两次折射，因此最后的方向会偏离入射方向”。还有的学生则认为光的方向不会发生变化，并对上一种结论提出了批判性的质疑：“在这一过程中发生了两次折射，分别是空气至玻璃和玻璃至空气，这是两个相反的折射现象，所以最后光线的方向不变。”最后教师引导学生开展实验验证正确的现象是哪种。

可见，批判性思维可以让学生在遇到不同的见解时保持理智，能够坚持自己的想法并且按照科学的方法进行质疑，敢于通过实践验证正确的结论并且反思自己对事物认识的不足之处。因此，教师要注重课堂当中的生成性资源，促进批判性思维的发展。

2.3创新性思维，寻求最简方法

创新性思维是当今社会最重要的一种思维方式，创新思维能力的培养需要学生在理解物理知识或者解决物理问题时敢于质疑已有的方法，并且尝试去寻找一种更直接简便的思路，从而实现物理学习的创新。

比如，在讲解“欧姆定律”时，有如下问题：“一个阻值6Ω的电阻R1和一个阻值未知的电阻R2串联后，两端接上一个8V的电压，现已知R1两端电压为6V，那么R2的电阻是多少？”对于这一问题最直接的思路是根据R1的电压和R1的大小，利用欧姆定律求出电路的电流I的大小为6/6=1A，之后再利用欧姆定律R总=V÷I=8Ω，得出总电阻，再减去6Ω就可以求出R2=2Ω。有学生提出了创新的解法：根据串联分压的原理可以知道V2=V总-V1=2V，而且R1：R2=V1：V2，所以可以求出R2=2Ω。

可见，创新性的思维不仅可以帮助学生找出一种更加简便的解题思路，在寻找最优方案的同时还加深了学生对于相关物理理论的理解程度，让其可以更灵活地运用所学知识求解物理问题。

3    匠心独运，探析物理“思维式”课堂教学策略

3.1实验探究，进行猜想验证

实验探究是物理学习不可或缺的一部分，结合实验探究过程中的现象进行合理猜想并开展验证工作更是一种十分重要的物理思维。因此，教師应结合教学内容合理地开展实验探究环节，塑造实验猜想和验证的思维方式。

比如，在讲解“电阻”这一小节的知识点时，需要学生掌握电阻大小与导体材料、长短以及切面面积的关系。教师首先引导学生大胆提出猜想，之后利用实验进行验证。结合电阻的概念定义可以知道这一概念说明了通电导体对电流通过的阻碍作用的大小，结合一些生活经验，比如水管越细则水流越慢，经过的距离越长消耗的能量越多。可以提出猜想：电阻大小与导体的长度和粗细有关系。之后通过几根材料相同但是粗细以及长度不同的铁丝，按照控制变量的思维方式依次验证长度和粗细对于电阻大小的影响，即可对自己的猜想进行验证。

由此可见，在实验探究的过程，学生会根据自己的猜想合理地设计实验进行验证，这样不仅能够锻炼学生的实验设计能力，还能帮助学生形成实验探究以及控制变量的探究思维，了解物理实验的重要性。

3.2类比生活，解释神奇现象

类比是物理学科中一种十分重要的思维方式，对于物理学科中许多肉眼无法观察的现象可以使用类比的方式，借助生活当中可见的现象让学生对抽象的物理概念有直观深刻的理解。这样不仅有助于减轻学生理解物理原理的困难，还能够助力学生类比思维方式的养成，提高物理学习能力。

比如，在讲解“电压”相关内容时，书中只讲解了电压是产生电流的原因，并给出电压的单位和测量方法，这就导致学生理解起来具有较大的难度。此时，借助类比的思维方式，联系生活当中常见的水泵抽水之后水向下流动的现象，帮助学生理解电压原理。水之所以能够向低处流动，可以认为是高处的水具有一定的水压，从而形成压力使其流向较低的位置，并且有抽水泵可以通过能量转换将低处的水再次转移到高处，从而形成循环流动的水流。类比到电压则可以发现，电压和电池分别对应上述的水压和抽水机，电压可以形成导线中的电流，而电池则可以维持这一循环流动关系在电路中提供电压。并且还能够想象出导线中存在类似水流的自由流动的物体，从而可以形成电流，而这恰好就是电子运动的相关知识点。

综上所述，“思维式”教学课堂作为新课标理念下一种新的教育理论，具有重要的研究意义。“思维式”课堂教学中以思维活动为主，引领学生的思维发展，帮助学生在掌握相关物理原理的同时形成科学的物理思维方式，提高学生基于物理学习去理解生活当中的物质属性以及推断事物之间相互关联的能力。

参考文献：

[1] 雷福明.实验教师针对学生分组实验的“五备”[J]. 中小学实验与装备， 2015 （03）：18-19.

[2]程旭东.初中物理课堂教学存在的问题及解决对策[J]. 中学课程辅导（教师教育），2021 （01）：50.