梁紅梅 張利國(guó)

(北京交通大學(xué)附屬中學(xué) 北京 100081)

如果我們問(wèn)學(xué)生：“你們學(xué)物理學(xué)的是什么？”學(xué)生們的回答五花八門：是知識(shí)、概念、規(guī)律、公式，還是數(shù)學(xué)運(yùn)算、物理實(shí)驗(yàn)．的確，物理概念、規(guī)律和原理是物理的核心理論，但除此之外，物理還包括實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、應(yīng)用延伸，以及嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)表述和豐富的物理思維方法．

在學(xué)生離開(kāi)校園之后，所學(xué)的物理知識(shí)、實(shí)驗(yàn)原理、數(shù)學(xué)運(yùn)算都可能遺忘，但在學(xué)習(xí)知識(shí)技能的過(guò)程中，對(duì)知識(shí)進(jìn)行加工，產(chǎn)生高層次的思維，獲得深層次的體驗(yàn)，提升內(nèi)在品質(zhì)，讓學(xué)生具備自主發(fā)展的意識(shí)與能力，養(yǎng)成一種深度學(xué)習(xí)的思維方法和習(xí)慣，這就是學(xué)生將終身受益的核心素養(yǎng)．

正如德國(guó)物理學(xué)家勞厄所說(shuō)：“重要的不是獲得知識(shí)，而是發(fā)展思維能力．教育無(wú)非是一切已學(xué)過(guò)的東西都遺忘掉的時(shí)候所剩下來(lái)的東西．”

顯然，深度學(xué)習(xí)不是表層學(xué)習(xí)、淺層學(xué)習(xí)，不是機(jī)械學(xué)習(xí)，不是死記硬背，不是“知其然而不知其所以然”．深度學(xué)習(xí)，就是指在教師引領(lǐng)下，學(xué)生圍繞著具有挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)主題，全身心積極參與、體驗(yàn)成功、獲得發(fā)展的有意義的學(xué)習(xí)過(guò)程．在這個(gè)過(guò)程中，學(xué)生掌握學(xué)科的核心知識(shí)，理解學(xué)習(xí)的過(guò)程，把握學(xué)科的本質(zhì)及思想方法，形成積極的內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)、正確的價(jià)值觀，成為既具獨(dú)立性、批判性、創(chuàng)造性又有合作精神、基礎(chǔ)扎實(shí)的優(yōu)秀的學(xué)習(xí)者.

下面以筆者的一節(jié)課“把電流表改裝成電壓表——測(cè)量電流表的內(nèi)阻Rg實(shí)驗(yàn)教學(xué)”為例，談一談筆者是如何通過(guò)一節(jié)實(shí)驗(yàn)習(xí)題課，努力挖掘?qū)W生思維，向深度學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變的過(guò)程．

1 把難度降下來(lái)讓思維回歸原始初態(tài)

高中階段的物理教學(xué)內(nèi)容是沿著力學(xué)、電學(xué)、光學(xué)、原子物理展開(kāi)的，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)習(xí)內(nèi)容愈來(lái)愈抽象．教學(xué)方法通常是概念講述，實(shí)驗(yàn)、習(xí)題相結(jié)合，正如本節(jié)課，是一道“測(cè)電表的內(nèi)阻Rg”實(shí)驗(yàn)習(xí)題課，是高二選修3-2恒定電流一章中“電表的改裝”一節(jié)的綜合運(yùn)用．題目抽象復(fù)雜、思維起點(diǎn)高、內(nèi)容枯燥，考查的是學(xué)生對(duì)所學(xué)電學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用，傳統(tǒng)的教學(xué)方法很難引起學(xué)生的興趣，教學(xué)效果也不易保障，像這樣比較抽象、繁瑣的教學(xué)內(nèi)容和場(chǎng)景如何深化思維教育是一個(gè)難點(diǎn)．

題目思維起點(diǎn)高怎么辦？

第一，就要把思維難度降下來(lái)，把難點(diǎn)降低到題目最原始的初態(tài)，搭設(shè)臺(tái)階，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，一步步地尋找解決方法，從而達(dá)到題目最終的目標(biāo)．楊振寧說(shuō)過(guò)：“站在問(wèn)題開(kāi)始的地方，要面對(duì)原始的問(wèn)題”，盡量使學(xué)生回歸問(wèn)題的本真，從頭做起，從而增加了學(xué)生解決問(wèn)題的興趣．

第二，改變傳統(tǒng)習(xí)題課模式，在教學(xué)形式上把實(shí)驗(yàn)習(xí)題課改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生能親手把這個(gè)高難度的實(shí)驗(yàn)電路連接出來(lái)，把結(jié)果做出來(lái)，雖然解決問(wèn)題所用時(shí)間長(zhǎng)了，但卻由此增加了一份思維碰撞的體驗(yàn)和感受，引起學(xué)生的興趣．

2 創(chuàng)設(shè)情境讓思維有著力點(diǎn)

和生活實(shí)際聯(lián)系緊密，是物理學(xué)科最大的特點(diǎn)．物理規(guī)律來(lái)自于對(duì)生活實(shí)際的觀察總結(jié)、分析歸納，也來(lái)自于解決生活實(shí)際中的需要，學(xué)生利用所學(xué)的物理知識(shí)又可以解決生活實(shí)際中遇到的困難．在解決實(shí)際問(wèn)題中，不可避免地涉及到科學(xué)思維中的模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證以及質(zhì)疑創(chuàng)新等要素．通過(guò)對(duì)解決方案的討論，做到主動(dòng)的學(xué)習(xí)，批判的學(xué)習(xí)，在將已有的知識(shí)遷移到新的情景中的過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)思維的進(jìn)階，此時(shí)思維已經(jīng)不是懸于空中，而是有了著力點(diǎn)．

如果學(xué)生僅僅處理的是“測(cè)電表的內(nèi)阻Rg”對(duì)應(yīng)的習(xí)題，那么他們面對(duì)的是試卷，是分?jǐn)?shù)，相對(duì)于解決遇到的實(shí)際問(wèn)題而言，即使學(xué)生們能夠通過(guò)習(xí)題的解答完成對(duì)知識(shí)的掌握，但思維的主動(dòng)性、思維的活躍度，乃至最后成功的喜悅，都大打折扣．所以在實(shí)際教學(xué)中，新授課固然要用具體情景引入，習(xí)題課也要解決生活實(shí)際中的問(wèn)題，把生活、物理、社會(huì)連接成一個(gè)整體，由生活中的感性認(rèn)識(shí)，到物理概念物理規(guī)律的理性思維，再到實(shí)踐應(yīng)用，才能讓思維有張力．

3 利用實(shí)驗(yàn)讓思維走向可檢測(cè)

新課程改革突出發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)，物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)在強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究，形成物理觀念，運(yùn)用科學(xué)思維方法中都具有至關(guān)重要的作用．面對(duì)實(shí)驗(yàn)中看得見(jiàn)摸得著的儀器，創(chuàng)設(shè)物理情境變得順理成章．物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)具有可控性和可重復(fù)性，讓學(xué)生可以很快對(duì)自己的猜測(cè)正確與否進(jìn)行檢驗(yàn)．

“電表的改裝”實(shí)驗(yàn)完成需要若干步驟，如果學(xué)生面對(duì)的是在紙上的題目，無(wú)論是電路設(shè)計(jì)步驟上出現(xiàn)錯(cuò)誤，還是串聯(lián)電阻的計(jì)算步驟上出現(xiàn)錯(cuò)誤，都會(huì)導(dǎo)致后面的步驟繼續(xù)出錯(cuò)．在完成題目的過(guò)程中，學(xué)生并不能發(fā)現(xiàn)自己的錯(cuò)誤，而后進(jìn)行的寫、算都是在浪費(fèi)時(shí)間．有了相應(yīng)的器材，學(xué)生可以實(shí)際操作的時(shí)候，檢驗(yàn)自己的思維是否合理就變得可行，更有利于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)．

高考中的每一道實(shí)驗(yàn)習(xí)題都有其實(shí)驗(yàn)背景，每一個(gè)數(shù)據(jù)都有其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)依據(jù)，實(shí)驗(yàn)題目絕不是紙上談兵，也不能紙上談兵，所以每一道實(shí)驗(yàn)習(xí)題理論上都可以實(shí)際操作；只不過(guò)，現(xiàn)實(shí)中實(shí)驗(yàn)室的配備，實(shí)驗(yàn)儀器的昂貴，實(shí)驗(yàn)要求的極端條件等客觀條件的限制，不可能每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都百分百的實(shí)際操作演示出來(lái)．這就需要我們想方設(shè)法創(chuàng)造條件，盡一切可能把實(shí)驗(yàn)還原給學(xué)生，這樣才能突破思維瓶頸，把理論轉(zhuǎn)化為現(xiàn)實(shí)．

4 用問(wèn)題引導(dǎo)法讓思維更有深度

通過(guò)問(wèn)題引導(dǎo)的方法來(lái)學(xué)習(xí)的思想由來(lái)已久，從蘇格拉底的談話法到杜威的問(wèn)題教學(xué)法、布魯姆的發(fā)現(xiàn)學(xué)習(xí)法，都是以問(wèn)題為中心的學(xué)習(xí)方法．物理教學(xué)中巧妙地設(shè)置各種問(wèn)題，讓學(xué)生自主地全身心地參與進(jìn)課堂，實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)自主建構(gòu)和深度理解的同時(shí)，進(jìn)而有效地拓展學(xué)生的思維深度．

筆者認(rèn)為僅僅把習(xí)題課改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，學(xué)生參與的深度和廣度還不夠．于是筆者又進(jìn)一步把學(xué)生實(shí)驗(yàn)課轉(zhuǎn)化成學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)課．本節(jié)課設(shè)計(jì)初始就是要求學(xué)生利用給定的實(shí)驗(yàn)器材，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路測(cè)量微安表的內(nèi)阻．學(xué)生設(shè)計(jì)了出了限流電路，這是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)電路；接著根據(jù)部分電路歐姆定律，利用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臄?shù)學(xué)公式進(jìn)行推理，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)出了分壓電路，并且在對(duì)電路分析和設(shè)計(jì)的過(guò)程中，逐步滲透半偏原理，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)出了恒壓半偏法的實(shí)驗(yàn)步驟．

其次，利用“問(wèn)題引導(dǎo)，逐步挖掘”的教學(xué)方法，讓學(xué)生深度參與．這個(gè)方法是專門針對(duì)筆者所任教的高二2班學(xué)生所設(shè)計(jì)的，這個(gè)班學(xué)生整體素質(zhì)較高，有相當(dāng)一部分思維起點(diǎn)比較高的學(xué)生可以很快接受新知識(shí)，并有創(chuàng)造性地把所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通．筆者利用問(wèn)題引導(dǎo)的教學(xué)方法，采取逐層深入的提問(wèn)方式設(shè)計(jì)了20多個(gè)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生思維，每一個(gè)問(wèn)題都環(huán)環(huán)緊扣．讓學(xué)生參與自己設(shè)計(jì)電路的分析，進(jìn)行多層次的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，并分析實(shí)驗(yàn)誤差，挖掘?qū)W生思維深度，引發(fā)學(xué)生深層次思考．

表1即為筆者的問(wèn)題引導(dǎo)方法的教學(xué)思路.

表1問(wèn)題引導(dǎo)法的教學(xué)思路

續(xù)表1

本節(jié)課的問(wèn)題引導(dǎo)方式一直是筆者在課堂上所堅(jiān)持的，為了提高學(xué)生課堂的參與度，在課堂問(wèn)題的設(shè)計(jì)上，力爭(zhēng)做到讓學(xué)生“心求通而未得，口欲言而弗能”的感覺(jué)，即問(wèn)題設(shè)計(jì)要引起學(xué)生對(duì)于求知的一種迫切需求，要看學(xué)生所回答的問(wèn)題、提出的問(wèn)題是否建立在第一個(gè)問(wèn)題的基礎(chǔ)之上，要看學(xué)生的發(fā)言是否會(huì)引起其他學(xué)生進(jìn)一步的思考，要看是否引發(fā)學(xué)生思維上的認(rèn)知沖突，這樣才能看到學(xué)生的思維是否活躍，學(xué)生的思維是否深入．

像這樣把一個(gè)復(fù)雜的、難度較大的課題分解成若干個(gè)有相互聯(lián)系的子問(wèn)題，或把解決某個(gè)問(wèn)題的完整思維過(guò)程分解成幾個(gè)小階段，從而形成的階梯性問(wèn)題，能有效地把學(xué)生的思維引向新的高度．階梯性問(wèn)題的設(shè)置應(yīng)考慮適應(yīng)性和針對(duì)性，即針對(duì)學(xué)生已有知識(shí)、心理發(fā)展水平和學(xué)習(xí)材料的難易程度；其次應(yīng)具有序性和階梯性，即針對(duì)知識(shí)的系統(tǒng)性和學(xué)生認(rèn)知發(fā)展水平的有序性．階梯性問(wèn)題坡度適中、排列有序、形成有層次結(jié)構(gòu)的開(kāi)放性系統(tǒng)，能有效地實(shí)現(xiàn)思維由低階向高階的轉(zhuǎn)換，從而培養(yǎng)深度思維能力．

5 教學(xué)反思一小點(diǎn)

本節(jié)課效果很好，但筆者也有遺憾的一點(diǎn)：在剛開(kāi)始設(shè)計(jì)電路圖時(shí)，其實(shí)有幾個(gè)學(xué)生已經(jīng)把分壓式電路設(shè)計(jì)出來(lái)了，但筆者潛意識(shí)中怕引發(fā)教學(xué)進(jìn)程的不確定性，所以當(dāng)時(shí)沒(méi)有讓他們展示他們的想法，只是按照筆者設(shè)計(jì)的思路進(jìn)行課堂教學(xué)．課下詢問(wèn)這幾位學(xué)生是怎么想的，其實(shí)他們并沒(méi)有特別完整的思路，只是覺(jué)得串聯(lián)太簡(jiǎn)單，又剛學(xué)過(guò)分壓電路，滑動(dòng)變阻器阻值又遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于待測(cè)電阻阻值，于是分壓電路應(yīng)運(yùn)而生．筆者想如果當(dāng)時(shí)將兩種設(shè)計(jì)方案都呈現(xiàn)出來(lái)，課堂將更加開(kāi)放，學(xué)生思維會(huì)更加活躍和深入，課堂教學(xué)難度會(huì)加大很多，對(duì)教師的要求就要更高，所以說(shuō)課堂是一門藝術(shù)，遺憾更是一門藝術(shù)．

最后，筆者想用這樣一句話作為文章的結(jié)尾：美國(guó)物理學(xué)家與物理教育學(xué)家理查德·費(fèi)曼所說(shuō)的，“我想知道這是為什么，我想知道為什么我想知道這是為什么，我想知道究竟為什么我非要知道我為什么想知道這是為什么．”