陳明標
摘 ? 要:教學(xué)問題選點是指問題設(shè)計切入的角度。思維場是指具有引發(fā)人們思維的氛圍或環(huán)境,思維場形成的源頭就是問題。然而由于問題內(nèi)容不同,又會引起思維廣度、深度、跨度等要素的變化。這就是教學(xué)問題選點與構(gòu)建思維場的關(guān)系。本文所提出“盲點”、“難點”、“疑點”、“靈點”四種選點與構(gòu)建思維場的觀點,主要是源于“物理課程具有培養(yǎng)創(chuàng)造性人才價值”的課程意識。
關(guān)鍵詞:教學(xué)問題;選點;思維場
教學(xué)問題選點是指問題設(shè)計切入的角度。思維場是指具有引發(fā)人們思維的氛圍或環(huán)境,思維場形成的源頭就是問題。然而由于問題內(nèi)容不同,又會引起思維廣度、深度、跨度等要素的變化。如對“物體下落”現(xiàn)象,它可以提出下列不同問題:①物體為什么會向下運動?②物體的運動快慢如何變化?③是否重力越大物體下落越快?顯然,上述問題在思維的指向性、深刻性、進程性等形成的思維場都有著明顯的區(qū)別,這就是教學(xué)問題選點與構(gòu)建思維場的關(guān)系。學(xué)習(xí)心理表明:不知、可疑、是知非知的學(xué)習(xí)內(nèi)容最容易引發(fā)學(xué)生的主動思維。本文就教學(xué)問題選點與構(gòu)建思維場的問題,談?wù)剛€人的認識。
1 ? 針對盲點,喚醒洞察思維
盲點是指認知盲點,即知識與方法的空白點,也指對某種事物或現(xiàn)象司空見慣卻視而不見的忽視點。如“為什么照相機不能設(shè)計為拍攝出比人大的照片”的問題,它牽涉到相機的設(shè)計、相機的體積、相紙的大小、相片的成本、相機的攜帶與實用等諸多技術(shù)問題,因此對初中生來說,它屬于知識盲點問題。而對于騎自行車,絕大多數(shù)的人都不會思考為什么車不會倒的問題,這就屬于忽視盲點問題。
洞察思維是一種特殊的思維能力,是指可以根據(jù)事物的表面現(xiàn)象,準確或者比較準確地認識到事物的本質(zhì)及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)或性質(zhì)。洞察的過程,在認知方面是由不知到發(fā)現(xiàn),在情感方面是由忽視到重視,因此認知盲點是喚醒學(xué)生洞察思維的良好內(nèi)容。
對學(xué)生來說,課程中的絕大多數(shù)內(nèi)容都屬于學(xué)生的認知盲點,然而由于課題目標的指向性,教材中顯性內(nèi)容自然會引起學(xué)生足夠的重視與思維,因此它不是喚醒學(xué)生洞察思維的教學(xué)素材,而能引發(fā)學(xué)生洞察思維的素材則是教材中那些隱性內(nèi)容,即課題牽涉到的相關(guān)知識與方法。
洞察是指看穿或觀察透徹,因此喚醒學(xué)生的洞察思維,關(guān)鍵是引導(dǎo)學(xué)生針對認知盲點進行認真細致的觀察。在物理課程學(xué)習(xí)中,學(xué)生的觀察活動主要體現(xiàn)在對物理過程、狀態(tài)與現(xiàn)象的觀察方面,而觀察的對象可以是實驗或有關(guān)圖片。為有效喚醒學(xué)生的洞察思維,教師要給予必要的觀察指導(dǎo)。
如在用量筒與量杯測量液體的體積時,教師就可以引導(dǎo)學(xué)生對比觀察圓柱形量筒和圓臺形量杯有什么區(qū)別,以至使學(xué)生發(fā)現(xiàn)兩者在刻度間隔是否均勻的不同特點,在此基礎(chǔ)上學(xué)生如果能認識到圓臺形量杯的刻度間隔與兩刻度線處的兩個圓面積大小差值有關(guān),無疑體現(xiàn)了學(xué)生優(yōu)秀的洞察思維。再如指導(dǎo)學(xué)生對“平行光照射凸透鏡的光路圖”的細致觀察,就可以有意識地培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)“凸透鏡對三條特殊光線的折射特點”的洞察思維能力。
2 ? 借助難點——促進認知思維
難點,這里指認知難點,其形成的原因主要有兩個:一是知識儲備有欠缺,如學(xué)生對“流過機翼上方的空氣速度大,流過下方的空氣速度小”這句話不理解,因為它涉及到流量原理,學(xué)生未儲備這方面的知識。二是缺乏相應(yīng)的經(jīng)驗,如原子的核式結(jié)構(gòu),原子核的體積僅占原子體積約千分之一,電子圍繞原子核在不同的軌道上做高速運動,整個原子體積中絕大部分的體積是空曠情形,由于學(xué)生無法直接觀察原子結(jié)構(gòu),因此就難以構(gòu)建原子核式結(jié)構(gòu)的表象。
認知思維,指認知過程中的思維方式,即同化與順應(yīng)。同化是指個體把外界刺激所提供的信息整合到自己原有認知結(jié)構(gòu)內(nèi)的過程,而順應(yīng)則是指外部環(huán)境發(fā)生變化,而原有認知結(jié)構(gòu)無法同化新環(huán)境提供的信息時所引起的個體認知結(jié)構(gòu)發(fā)生重組與改造的過程[1 ]。如理解原子的核式結(jié)構(gòu),借助“地球繞太陽的運動模型”來促進學(xué)生構(gòu)建原子的核式結(jié)構(gòu)模型就屬于促進認知過程中的同化。對于機翼上下方的空氣流速,可先通過分析河水流動快慢(河道窄水流急,河道寬水流緩)來建構(gòu)流量原理知識,然后依據(jù)流量原理來理解機翼上下方的空氣流速的快慢原因,這種認知過程就屬于順應(yīng)。學(xué)生對學(xué)習(xí)難點的突破,實質(zhì)上是同化與順應(yīng)這兩種認知思維得以暢通。
促進學(xué)生在突破學(xué)習(xí)難點的認知思維在于教師的有效引導(dǎo)或啟發(fā)。如學(xué)生理解“探究浮力實驗”的原理是學(xué)習(xí)中的一個難點。用彈簧秤測量物體浸沒于水中的“視重”原理,其中涉及到三個力的平衡問題,即浸在水中的物體受到重力G、浮力F浮,彈簧拉力F′三個力的作用,其數(shù)量關(guān)系為F浮=G-F′。然而學(xué)生只具備二力平衡條件知識,因此理解三力平衡關(guān)系式F浮=G-F′是這個實驗原理的難點。要促進學(xué)生理解這個實驗原理的認知思維,教學(xué)中就可以搭建思維過渡的橋梁。具體教學(xué)過程可以設(shè)計如下系列問題:①浸沒水中的物體,其受到的重力G有無改變?彈簧對物體的拉力F′多大?②重力G與拉力F′的合力F合的大小等于多少?方向如何?③浸沒水中的物體受到哪幾個力的作用?④能否將水中物體受到的力等效看做是受到水的浮力F浮與合力F合兩個力的作用,那么F浮與F合是什么關(guān)系?⑤如果物體受三個或三個以上力的作用而平衡,且所有力都在同一直線上,那么這些力具有怎樣的關(guān)系?
在上面問題中,前面三個問題是促進學(xué)生的同化思維,而后兩個問題則是促進學(xué)生的順應(yīng)思維。
3 ? 抓住疑點——激發(fā)探究思維
疑點,這里指有疑問的知識或事物。如“紅、綠、藍是光的‘三基色,任何色光都可以由這三種色光混合而成”、或“空氣對周圍物體存在壓力”等問題,學(xué)生通常持懷疑態(tài)度。學(xué)生疑點的形成是當(dāng)前的問題與原有的認知建構(gòu)相沖突??赡苁侵R方面的沖突,如“‘三基色可以混合成白色”的問題,學(xué)生以為,白色是淺色,而“三基色”都是深色,深色混合后何以能變淺色?這就是知識方面的沖突。也可能是經(jīng)驗方面的沖突,如“空氣對周圍物體存在壓力”問題,人們無時無刻不生活在空氣中,為什么都感受不到空氣對身體的壓力?疑問的出現(xiàn),破壞了學(xué)生原有認知建構(gòu)的不平衡,為達到新的認知平衡,學(xué)生自然會產(chǎn)生探究疑問的心理??梢姡牲c是引發(fā)探究思維的火花。
由于初中學(xué)生認知的局限性,因此他們對課程教材中學(xué)習(xí)內(nèi)容自然會存在各種疑問,教師稍作留意,都能找到或設(shè)計使學(xué)生存在疑點的內(nèi)容或問題。如《光的色散》課題,教材中有這樣一副彩色圖片:紅、綠、藍三個光圓相交,其中三種顏色的交互區(qū)為白色,它說明白光是由紅、綠、藍這三種顏色的光組成。另外教材中關(guān)于太陽光的敘述為:太陽光可以分解成紅、橙、黃、綠、青、藍、紫七種顏色的光。就教材中提供的這兩種信息,教師就可以提出如下問題:人們通常將太陽光看做是白光,試問太陽光是真正的白光嗎?白熾燈光與日光燈光呢?再如在《來自地球的力》課題中有這樣一幅圖:把一金屬湯匙放在食指上使其平衡,用以說明湯匙的平衡原因的是湯匙的重心落在食指這個支點上。對這個問題情境,教師只要稍作分析,就會發(fā)現(xiàn)其中還蘊含著杠杠平衡知識,因此教師就可以提出下面問題:將湯匙在食指支點處截斷而分為兩部分,試問兩部分的重力是否相等?顯然,上述這些問題都是學(xué)生的疑點問題,足以激發(fā)他們的探究思維。當(dāng)然,上述問題都牽涉到課題以外乃至高中的課程知識,因此既要給學(xué)生足夠的時間,即引導(dǎo)課外探究性學(xué)習(xí),又要給予必要的指導(dǎo)。對于太陽光、白熾燈光、日光燈光是否為白光的問題,可以引導(dǎo)學(xué)生閱讀高中教材或上網(wǎng)學(xué)習(xí),而對于“湯匙截斷的兩部分是否重力相等”的問題就可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)《科學(xué)探究:杠杠的平衡條件》課題。
4 ? 瞄準靈點——啟迪創(chuàng)造思維
靈點是指能啟迪學(xué)生靈感或智慧的知識內(nèi)容。靈感或智慧是科學(xué)創(chuàng)造與發(fā)明活動中重要的思維品質(zhì)[2 ],因此,在課程教學(xué)中瞄準靈點來啟迪學(xué)生創(chuàng)造性的思維是有效實現(xiàn)物理課程價值意識的重要方面。
物理實驗是蘊含靈點的主要內(nèi)容。教材中的實驗,它是前人科學(xué)家在科學(xué)探究過程中思維與智慧的結(jié)晶,其中蘊含著創(chuàng)造性的靈感與智慧,對啟迪學(xué)生的創(chuàng)造性思維,無疑是一種很好的啟迪,因此教師就可以圍繞其中的靈點來引導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)活動。
溫度計的制成與測量原理中蘊含的科學(xué)思想與方法,主要為以下兩點:①利用“液體的熱脹冷縮性質(zhì)將不能直觀觀察的溫度轉(zhuǎn)化能直觀顯示的物理量”的轉(zhuǎn)化方法;②利用“溫度計中細小液柱的伸縮來顯示溫度微小變化的放大思想。據(jù)此,在《溫度與內(nèi)能》的課題教學(xué)中,教師就可以提出下面問題來引導(dǎo)學(xué)生思考:堅硬的物體(如玻璃瓶)在壓力作用下只會發(fā)生微小形變,設(shè)計怎樣的實驗裝置可以直觀地顯示這種微小形變?如果學(xué)生能設(shè)計通過擠壓啤酒瓶使瓶內(nèi)的水在透明細塑料管中上升的裝置,顯然是溫度計創(chuàng)造發(fā)明靈感思維的借鑒。再如在《科學(xué)探究:凸透鏡成像》課題學(xué)習(xí)中,當(dāng)學(xué)生獲得正確的探究結(jié)論后,教師就可以用多媒體展示幻燈機將“馬躺臥”放大成“馬奔跑”且左右調(diào)換的放大圖片,如圖1所示。在學(xué)生細致觀察的基礎(chǔ)上教師就可以提出以下兩個問題:①幻燈機的主要構(gòu)件是光源與凸透鏡,在圖1幻燈機中,光源與凸透鏡應(yīng)大致放在什么位置?②在凸透鏡成像中,物、透鏡、像這三者中心的連線為一條直線,針對圖1現(xiàn)象,幻燈機中增設(shè)了一種什么光學(xué)器件?這兩個問題是關(guān)于幻燈機設(shè)計的構(gòu)想問題,如果學(xué)生能正確回答,那么就是再造性思維的體現(xiàn)。雖然它與創(chuàng)造性思維還有一定的差距,但隨著思維訓(xùn)練的增多,其差距就會逐漸減小,進而形成真正的創(chuàng)造能力。
教學(xué)選點與構(gòu)建思維場,它是教師深入研究教材并活化教材信息資源功效的體現(xiàn)。然而針對“選點”內(nèi)容,教學(xué)中設(shè)計怎樣的問題并構(gòu)建怎樣的思維場,又是教師課程意識的具體反映。本文所提出“盲點”、“難點”、“疑點”、“靈點”四種選點與發(fā)展思維的觀點,主要源于“物理課程具有培養(yǎng)創(chuàng)造性人才價值”的課程意識,這正是本文所列舉的多數(shù)教學(xué)案例既依據(jù)于教材但又高于教材的原因所在。
參考文獻:
[1](美)B·J·沃茲沃思.皮亞杰的認知發(fā)展理論[M].上海:華中師范大學(xué)出版社,1987.
[2]溫寒江.思維的全面發(fā)展與中小學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)[M].北京:教育科學(xué)出版社,2015.