劉佳

摘 要：課堂是學生在校學習的主陣地，學生在課堂上的學習直接關(guān)系著學生思維能力的發(fā)展。因此，為了尋求學生科學思維發(fā)展的有效途徑，必須立足課堂。從循序漸進、逐步引導、利用認知沖突和尊重實驗事實，分析實驗數(shù)據(jù)這四個方面著手，立足課堂，為學生科學思維的發(fā)展提供助力。

關(guān)鍵詞：循序漸進；逐步引導；認知沖突；尊重實驗事實；科學思維發(fā)展

思維能力是智力和能力的核心，思維能力的發(fā)展是培養(yǎng)學生能力的關(guān)鍵，也是物理教育的重要內(nèi)容[ 1 ]。古語云：“授人予魚不如授人與漁”，我們向?qū)W生傳授知識的同時，更有必要教會他們思考問題和解決問題的方法，也即是培養(yǎng)學生良好的思維能力。

心理學研究表明：青少年思維發(fā)展的一般規(guī)律是：以具體形象的思維為主，逐步過渡到抽象思維為主[ 2 ]。物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，給學生提供了大量的具體形象思維，如何實現(xiàn)抽象思維能力的發(fā)展，是物理教學的重要任務(wù)。筆者從以下幾個方面入手，立足課堂，提高課堂的效率，幫助學生發(fā)展科學思維。

1 順應(yīng)學生的認知能力，循序漸進地推進學生的思維發(fā)展

電學是初中物理重要的組成部分，也是學生學習的困難所在。幫助學生解決這個困難，是每一位一線物理教師都必須面對的問題。

初中生的思維能力有限，很多知識的獲取都依賴于表面直觀的感受。我們在教學設(shè)計的環(huán)節(jié)要充分考慮到學生的認知能力，找到最適合他們的方法。如：在電學的伊始，學生開始認識兩種基本的電路—串聯(lián)電路和并聯(lián)電路，學習電路圖和實物圖的相互轉(zhuǎn)化。讓學生根據(jù)電流的方向來認識電路，即：電流從電源的正極出發(fā)，依次經(jīng)過導線，開關(guān)，用電器回到電源的負極。將會給學生的電學學習減少很多阻礙。學生能很好地區(qū)分串聯(lián)電路和并聯(lián)電路，根據(jù)電路圖或?qū)嵨飯D辨別電路的連接方式。此為“循序”所在。

然而，隨著對電學的進一步學習，學生發(fā)現(xiàn)，依據(jù)電流的方向判斷電路連接方式存在困難。如圖1，此時，學生對電路已經(jīng)相對了解，我們可以從其他方面入手，引導學生按照等效點的方式來認電路，即：A與C為等效點，B與D為等效點，發(fā)現(xiàn)L1、L2、L3的兩端并列地連在一起，三個燈泡屬于并聯(lián)。

在這個過程中，學生經(jīng)歷了理性思維的分析過程，從更深層次去理解電路的連接方式，此為“漸進”所在。

2 逐步引導，完成形象直觀到抽象思維的轉(zhuǎn)變

物理學是實驗的科學，學生通過自主設(shè)計實驗，完成實驗并由此得出結(jié)論，這本身就是思維能力的發(fā)展過程，也是完成形象直觀到抽象思維的轉(zhuǎn)變過程。然而由于初中生的能力有限，有時并不能很順利的完成這一過程，這就需要我們在教學中逐步引導，幫助學生完成這一轉(zhuǎn)變。如：“連接串聯(lián)電路和并聯(lián)電路”中開關(guān)在串并聯(lián)電路中的作用的實驗探究，采用了表格的設(shè)計，引導學生按照示范設(shè)計實驗，記錄現(xiàn)象并得出相關(guān)的結(jié)論。

具體設(shè)計如下：

實驗探究

結(jié)論：串聯(lián)電路中， 。

結(jié)論：并聯(lián)電路中， 。

串并聯(lián)電路中開關(guān)的作用是本節(jié)教學的難點所在，也是電學初學者經(jīng)常容易混淆的地方?；谶@一現(xiàn)象出發(fā)，本表的設(shè)計采用示范和學生自主設(shè)計相結(jié)合的方式。如表格1和表格2中第二行所示每一種電路開關(guān)的位置和對應(yīng)電路圖都給出一個示范，示范學生用準確的語言和規(guī)范的電路表述開關(guān)的位置，為學生后續(xù)實驗設(shè)計提供標準，后面改變開關(guān)位置的兩種情況讓學生自主設(shè)計。降低了電學初學者設(shè)計電路的難度，為后續(xù)進行實驗，記錄數(shù)據(jù)，分析結(jié)論留下充足的時間。整個實驗過程采用表格的形式呈現(xiàn)，條理清晰，既訓練了學生設(shè)計電路并作出相應(yīng)電路圖的能力，同時記錄每次的實驗現(xiàn)象，根據(jù)當次實驗現(xiàn)象得出初步結(jié)論，利用表格逐步引導，得出在兩種電路中開關(guān)的不同作用。

整個表格的設(shè)計充分考慮到學生的能力，將電路中每一次開關(guān)的位置、相應(yīng)的電路、及開關(guān)斷開閉合時燈的發(fā)光情況記錄下來，這些是學生的直觀感受。而每次實驗后的初步結(jié)論是學生理性思維發(fā)展的第一步，最后的結(jié)論進一步推進學生科學思維的發(fā)展。整個表格的設(shè)計采用逐步深入引導的方式很好地幫助學生完成形象直觀到理性思維的轉(zhuǎn)變。

3 利用認知沖突，促進學生推理性思維的發(fā)展

學生在日常生活中，形成了自己的知識體系和認知[ 3 ]。通過演示實驗展示跟學生認知有沖突的場景，調(diào)動學生的探究欲望，促使他們利用學到的物理知識去尋求導致這些差異的原因，啟發(fā)學生在今后的物理學習乃至今后的生活中學會用所學知識去解決問題，利用公式推導，找出問題的本質(zhì)，促進推理性思維能力的發(fā)展。

如：在“測量電功率”一課中，利用自制的教具，創(chuàng)設(shè)認知沖突。學生根據(jù)生活經(jīng)驗，得出“220V 100W”的燈比“220V 40W” 的燈要亮。主要源于家庭電路中這兩種燈采用并聯(lián)的方式接入，學生只有感性認知，但對于燈的亮暗取決于什么物理量沒有更深的思考和認知。本實驗先演示家庭電路的接法，與學生原有認知現(xiàn)象一致（如圖2），在此基礎(chǔ)上加入兩燈串聯(lián)的接法，出現(xiàn)了與學生原有認知截然不同的現(xiàn)象——“220V 40W” 的燈比“220V 100W”的燈更亮（如圖3）促使學生找出原因。

學生經(jīng)歷測量小燈泡電功率實驗后，得出燈泡的亮暗取決于燈的實際功率，燈泡的實際功率越大，燈越亮。

對于上述演示實驗，引導學生利用已學的物理知識進行理論推導找出與認知發(fā)生沖突的原因。

學生在實驗現(xiàn)象得出結(jié)論的基礎(chǔ)上，利用理論推導的方式解決燈泡亮暗的問題，使得學生對燈的亮暗取決于燈的實際功率這一問題認識更加深刻。也教會學生學會用理論推導的方式解決深層次的問題，促使學生推理性思維的發(fā)展。

4 尊重實驗事實，大膽質(zhì)疑促進學生批判性思維的發(fā)展

由于實驗器材的精確性，學生的實驗數(shù)據(jù)往往會出現(xiàn)一定的偏差，這時學生可能會為了迎合書本上的結(jié)論去修改數(shù)據(jù)。我們應(yīng)該抓住這些機會，鼓勵學生尊重實驗事實，用批判性思維大膽質(zhì)疑，找到背后的原因。在這一過程中促使學生批判性思維的發(fā)展。

“伏安法測電阻”這節(jié)課中，實驗部分在教材原有實驗“測量定值電阻的阻值”的基礎(chǔ)上增加測量小燈泡的電阻。得到的實驗數(shù)據(jù)分別如表3、4：

表3數(shù)據(jù)分析：4次電阻的阻值不同，但差距很小，在誤差允許范圍內(nèi)。因此，該定值電阻的阻值應(yīng)該用這4次的電阻取平均值。

表4數(shù)據(jù)分析：4次電阻的差距很大，能否按照上面定值電阻阻值的計算方法把這4組電阻值求平均值得出小燈泡的電阻呢？

思考發(fā)現(xiàn)：電路連接和讀數(shù)都沒有錯誤，這4次的數(shù)據(jù)差距很大，不屬于誤差范圍不能求平均值。到底什么原因?qū)е滤鶞y4次小燈泡電阻出現(xiàn)較大的差別；讓學生大膽猜測，引導得出小燈泡電阻是變化的，結(jié)合實際得出小燈泡的電阻與溫度有關(guān)。在本實驗數(shù)據(jù)分析過程中，引導學生尊重實驗事實 ，用批判性思維大膽質(zhì)疑，找出背后的原因，培養(yǎng)了學生敢于堅持真理的科學精神，學生的批判性思維得到了很好的發(fā)展。

科學思維的培養(yǎng)對學生的學習乃至今后的發(fā)展都至關(guān)重要，作為一線教師，我們責任重大，立足物理課堂，抓住教學中出現(xiàn)的一切機會，為學生科學思維的發(fā)展提供助力。

參考文獻：

[1]魏仁義.淺談物理實驗對學生思維能力培養(yǎng)的重要性 [J].新課程（下），2011（5）.

[2]王建民.在物理教學中培養(yǎng)學生的思維能力[J].快樂閱讀，2013（5）.

[3]楊國棟.將生活實際與物理實驗教學緊密聯(lián)系[J].中學物理，2017（8）.