马兵
[摘 要]在初中物理学习过程中,中等生时常会碰到一些学习障碍。文章通过分析这些学习障碍的形成原因,寻求应对解决之策,从而提升学生的学习效率,使学生在学习过程中更多地体会成功,帮助学生树立自信,并激发他们的学习兴趣。
[关键词]中等生;学习障碍;初中物理
[中图分类号] G633.7 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058(2023)23-0037-03
正常情况下,整个班级学生的学习水平分布整体成橄榄球状,中等生处于“橄榄球”的中间部位,在班级中占比超过70%,是班级的主力军。而由于中等生学业平平、安分守己,是班级中默默无闻的一部分,因此,相比于优等生和后进生,教师很容易忽视他们的存在和需求,这样一来,便延缓了中等生进步的速度,压缩了他们进步的空间,也影响了班级的整体水平。
中等生在物理学习中经常会出现这样的情况:觉得物理内容和知识点多,记不住;课本内容能看懂,上课能听懂,但在分析问题时却无法与知识联系起来,只会乱套公式;经常在老师把问题分析到一半时,暗自后悔:“唉,我当时怎么会想不到这样分析呢?”……为此,笔者就中等生的物理学习态度、方法等进行了调查分析,发现90%的中等生对物理过程分析不清,很多时候是想当然;用生活经验代替物理知识,习惯于感性认知,抽象认知程度不高。这些现象都说明:不是物理问题太难,中等生无法解决,而是中等生在学习物理概念、物理规律时,对相关概念、规律的认识和理解存在一些问题。
基于以上分析,笔者结合中等生在物理学习过程中存在的一些学习障碍谈谈自己的一点体会。
一、给予学生丰富且恰当的体验,让学生了解思维感知的某些欠缺
物理学中,丰富的对物理现象的感性认识既是发展物理思维的材料,也是理解物理知识的基础。如果没有足够的、能把有关现象及其联系鲜明地展示出来的实验,或是没能以学生日常生活中所熟悉的、亲身感受过的事例作为基础,学生就很难理解物理规律的来龙去脉、基本含义、适用条件等,从而影响学生对物理知识的掌握和运用,造成学生学习物理知识时的思维障碍。教师应挖掘学生的生活经验,根据学生的现有认知,设计充满趣味性、惊险性、反转性的实验,让学生在实验中产生兴趣、深度思考。
例如,在“牛顿第一定律”教学中,对“运动的物体不受力,将保持匀速直线运动状态”的理解,绝大部分学生能根据阻力对运动的影响,判断运动的物体在水平方向不受力时将一直做匀速直线运动。而对物体做曲线运动的分析,学生根据经验普遍认为:做圆周运动的小球不受力时,将沿着原来的轨迹运动。为此,笔者根据学生在游乐场坐转椅(如图1)往外甩的经验,引导学生进行模拟实验:用细线系着一个小球,让小球在控制装置的作用下在光滑的玻璃板上做圆周运动,断开细线的瞬间,小球不再继续做圆周运动,而是沿某一方向做直线运动(如图2)。
学生对这一与认知相冲突的现象产生了极大的兴趣。经过教师引导、小组辨析之后,学生终于明白了做圆周运动的小球是受到细线的拉力作用,如果断开细线,小球将保持细线断开时的运动状态不变。
实践表明,针对学生难以理解的理想状态,可通过设计实验来呈现直观的物理现象,化抽象为形象,吸引学生的注意力,使学生对所学知识产生更高一级的感性认识,使学生的观察更仔细、更充分,也使他们的思维更活跃。
二、帮助学生厘清关联概念,让学生克服经验思维的干扰
原有知识是学习物理知识的坚实基础,经历体验是学习物理的启发器、推进剂。但中等生经常有这样的表现:将现象当知识,将经验当方法,不会透过现象看本质;固执地坚持原有知识结论,忽视情景、条件的变化。这就需要教师在教学过程中设计显性的物理实验,以消除学生先入为主的错误观念,使学生通过知识辨析,建立知识的前后联系,让学生能够结合物理意义深度理解物理概念,积极探究物理学习方法。
(一)实验探究,扭转生活經验的先入为主
学生容易对生活中的某些现象形成先入为主的错误观念,而这严重干扰了学生对物理规律的正确理解。例如,对摩擦力的方向,学生往往认为摩擦力的方向总是与物体的运动方向相反;对物体的下落问题,学生常常认为重物比轻物下落得快等。这是学生的错误前概念造成的学习物理规律的思维障碍。
针对生活经验引起的思维障碍,笔者通过呈现与生活经验相反的实验现象,改变学生先入为主的错误观念,再引导学生分析深层次原因,总结规律。比如,学生认为“只有浮在水面上的物体才受浮力,沉在水中的物体不受浮力”,直接有效的方法就是让学生动手做一做,具体是:把物体分别放在空气中和水中,用弹簧秤称。弹簧秤读数的变化,显示沉入水中的物体也受到浮力的作用。通过生活经验和实验探究的对比,让学生知道在学习过程中不能想当然,要敢于实验探究,挖掘现象中的物理本质。
(二)入微辨析,厘清关联知识的前后联系
物理概念反映了物理现象一般的、本质的特征。物理规律则是物理现象中物体内在本质的联系。物理概念是掌握物理规律的基础,概念不清就无法掌握物理规律,离开物理概念研究物理规律只能是“雾里看花”,所以我们要让学生先弄清物理概念,如此学生才能更好地理解物理规律。
例如,在“光的反射”教学中(如图3),反射的概念学生很容易理解,但对光的反射中“反射角=入射角”难以理解,经常错误地认为“入射角=反射角”,这时就要厘清入射和反射的概念以及“先有入射,才有反射;入射改变了,反射才会改变”的关系,如此才能真正地掌握光的反射规律。
教师通过多次改变入射光线,比较反射角与入射角的大小关系,使学生从研究对象和现象的联系中进一步深入理解物理概念。
(三)深刻理解概念、规律的内涵和外延,克服知识迁移运用中的生搬硬套
理解物理概念时经常用到类比法。例如,将[v=s/t]、[I=U/R]、[ρ=m/V]等公式进行类比,可以得到它们的共性:(1)形式相同;(2)公式中有些物理量的属性相同;(3)公式中其他物理量的变化特点一样;(4)公式中都能找到其中一个量不随其他量的变化而变化。从中可以看出,类比法在物理教学过程中可以帮助学生将陌生的问题与自己熟悉的事物进行比较,从而找出它们的相似或相近之处,达到认识事物的规律和本质的目的。所以不少学生往往用纯数学的观念理解物理规律,思考和处理物理问题,而忽视了它们的本质,结果从纯数学推导中引出错误的结论,造成对物理规律的错误理解。例如,欧姆定律的数学表达式为[I=U/R],学生常常将其变形为[R=U/I],并从纯数学的角度考虑,由此得出导体的电阻与加在它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比。教师要引导学生正确运用类比法,让学生进行知识迁移时,一定要从物理意义上去理解。
三、创设灵活多变的实际情境,帮助学生克服思维定式
多数中等生受思维定式的影响,思考问题时经常会忽视情境或条件的变化,而在潜意识里自动地将现在的问题归为以前的问题,从而产生错误。这种情况下,教师可以通过一题多解、一题多变对学生进行思维训练,培养学生思维的灵活性和深刻性,促进学生创造性思维的发展。
方法1. 一题多解,提升学生思维的广阔性。
教师要注重“一题多解”的训练,以培养学生的创造性思维,具体方法有:在教学中提倡“一题多变”以训练学生的创造性思维;利用“一题多测”深化学生的创造性思维;利用“一题多拓”发展学生的创造性思维。通过引导和启发中等生分析知识结构,帮助中等生正确理解所学知识,使中等生的思维具有广阔性和创造性。另外,教师还可以促使中等生从不同角度进行剖析,从多个侧面进行思考,以开阔视野、拓宽思路;促使中等生从顺、逆、侧等不同角度发展创造性思维,从而发展中等生思维的动态性、变通性、独创性和新颖性,进而提升中等生的创造性思维能力。
方法2. 一题多变,增加学生的思维深度。
(1)改变条件,积极探究。在探究过程中,教师要引导学生仔细观察,认真分析。在此基础上,多尝试、多思考,并积极进行探究。比如,笔者在演示覆杯实验后,抛出了这样一个问题:“老师只有瓶子和水,没有合适的硬纸片封住杯口,你能帮老师想办法继续完成这个实验吗?”学生给出了很多办法:有的用玻璃,有的用塑料,有的用鸡蛋,有的用杯口大小的管子,有的用橡皮薄膜等。通过实际操作,学生发现了很多有趣的现象:①实验依然和纸片效果一样,说明了大气压的存在;②橡皮薄膜向杯子里面凹,说明大气向上有压强;③将瓶子放入水中,瓶中的水位不下降……
(2)引导学生提出猜想,并不断追问。在探究过程中,教师不能只满足于找到结论,还要引导学生展开创造性的想象,促进学生思维的发展。仍以覆杯实验为例,引导学生继续猜想:要让水流出来,该怎么做?根据生活经验,学生说随便戳个洞就可以了。但动手后却发现水并没有流出来,要在杯子顶部戳个洞,水才会流出来。这时教师就要引导学生思考:在侧壁戳洞,水没有流出来是因为水被大气压堵住了,而在顶端戳洞却让水上下方的大气压抵消,水在重力的作用下就流下来了,直到内外液面相平。
(3)创设情境,挖掘原理。创设各种可能的情境,引导学生观察现象、分析细节、挖掘物理原理。在覆杯实验中,教师可以创设这样的情境:杯中原来装满水,如果往倒置的杯中漏一点空气、倒掉半杯水,再在侧面和杯子顶部任意位置戳个洞,水位都会下降,特别是在侧面戳洞,由于漏气,洞口处会有气泡产生。通过认知冲突,可以激发学生强烈的求知欲和好奇心。
另外,学生在学习时,很大程度上依赖于原有知识。因此,教师在实际教学中应当把新旧知识联系起来,让学生明确其内在联系。
在初中物理学习过程中,随着学习内容的逐渐增多,物理知识结构日趋复杂,要求学生具备更高的抽象思维能力。教师要想讓中等生学好物理,就必须分析他们思维障碍形成的原因,给予他们恰当的体验,丰富他们的思维感知,帮助他们厘清概念,克服经验干扰。为此,教师要创设灵活多变的实际情境,以培养学生思维的灵活性。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准:2022年版[M].北京:北京师范大学出版社,2022.
(责任编辑 易志毅)