◇ 山東 薛 猛

思維性實驗是一種鍛煉學(xué)生思維能力的實驗，它可以幫助學(xué)生更好地發(fā)展自身的思維能力，開發(fā)學(xué)生的思維寬度，讓學(xué)生以批判性的思維去看待問題，同時還可以提升學(xué)生的實踐能力，幫助學(xué)生深度學(xué)習(xí).

1 巧設(shè)認(rèn)知沖突，調(diào)動情感

教師在教學(xué)過程中要靈活運用學(xué)生的原有認(rèn)知，巧妙地設(shè)計認(rèn)知沖突，以此來調(diào)動學(xué)生的好奇心以及深入研究的沖動，使學(xué)生在認(rèn)知沖突引導(dǎo)下，對學(xué)習(xí)的知識展開深度的思考，了解認(rèn)知沖突的原因.例如，在教學(xué)“科學(xué)驗證：機(jī)械能守恒定律”的時候，我們會發(fā)現(xiàn)有些學(xué)生對機(jī)械能的理解并不深刻.為了讓學(xué)生有充分的興趣去了解機(jī)械能，對機(jī)械能有足夠的認(rèn)知，教師可以通過實例調(diào)動學(xué)生的興趣：在機(jī)械能守恒的情況下，永動機(jī)是否能夠存在? 學(xué)生通過現(xiàn)實的認(rèn)知會想到永動機(jī)的創(chuàng)設(shè)是不現(xiàn)實的，其中的損耗是不可避免的，那么為什么會出現(xiàn)機(jī)械能守恒定律呢?通過這樣的問題引入教學(xué)，學(xué)生自然而然會去思考和分析問題.機(jī)械能守恒定律指的是運動物體的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，但是機(jī)械能的總量保持不變，也就是Ek0＋Ep0＝Ek1＋Ep1.學(xué)生在認(rèn)知沖突的影響下，會集中注意力思考為何出現(xiàn)這種情況，從而使思維能力得到鍛煉，對知識也會有更深刻的理解.

教師巧妙設(shè)計的認(rèn)知沖突是一個很好的展開點，方便教師對后續(xù)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行鋪墊，讓學(xué)生以飽滿的精神面對新的知識，這樣學(xué)生也更容易學(xué)習(xí)新的知識，快速形成對知識的理解和認(rèn)知.

2 批判反思，使知識得到內(nèi)化和升華

學(xué)生在明確了認(rèn)知沖突產(chǎn)生的原因后，還要對知識進(jìn)行批判性學(xué)習(xí)，通過批判反思來理解知識的內(nèi)涵，從而使知識得到內(nèi)化和升華，進(jìn)而轉(zhuǎn)換為自身的知識底蘊(yùn)，這樣學(xué)生既較好地理解了知識，也充分地消化和吸收了知識.例如，在教學(xué)“科學(xué)驗證：機(jī)械能守恒定律”的時候，教師會發(fā)現(xiàn)很多學(xué)生雖然了解和學(xué)習(xí)了機(jī)械能守恒定律，但是并沒有進(jìn)行自我總結(jié)和反思.針對這一點教師可以讓學(xué)生自主探究機(jī)械能守恒定律，引導(dǎo)學(xué)生通過創(chuàng)建模型進(jìn)行思考：一個質(zhì)量為10g的小球自然下落時，它的動能是逐漸增加的，而它的勢能是逐漸減少的，那么減少的這部分勢能是不是就是增加的動能呢? 學(xué)生通過原理分析，設(shè)計實驗過程，選擇實驗儀器，進(jìn)行實驗探究.有些學(xué)生選擇打點計時器進(jìn)行探究，通過對紙帶的研究會發(fā)現(xiàn)：小球的速度可以得到，那么小球的動能變化量就會得知；始末位置確定，那么小球的重力勢能變化量也會得知.二者進(jìn)行比較就可以得出相應(yīng)的結(jié)論，從而對機(jī)械能守恒定律進(jìn)行驗證.學(xué)生通過探究過程實現(xiàn)了知識的理解和吸收，形成深度學(xué)習(xí).

學(xué)生批判性地學(xué)習(xí)知識有助于學(xué)生理性思維的發(fā)展，學(xué)生將一個完整的知識點揉碎和展開的過程，也是對知識進(jìn)行全方位分析的過程.這樣學(xué)生對于知識的認(rèn)知就不再局限于表面，而是從更深的層次對知識進(jìn)行了解，從而更好地掌握知識.

3 聯(lián)系生活實際，實現(xiàn)知識的遷移和應(yīng)用

學(xué)生在掌握了新的知識之后通常處于一種較為興奮的狀態(tài)，為了幫助學(xué)生更好地鞏固所掌握的知識，教師可以將知識與實際生活聯(lián)系起來，借機(jī)鍛煉學(xué)生的實踐能力，讓學(xué)生通過實際生活更好地掌握知識.例如，在教學(xué)“科學(xué)驗證：機(jī)械能守恒定律”的時候，學(xué)生雖然很好地理解了機(jī)械能守恒定律，但是對于機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用并不是特別熟練.針對這一點教師可以通過實際生活來鍛煉學(xué)生對機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用.時鐘里面的鐘擺可以看作一個簡易的擺動模型，小球質(zhì)量為m，擺長為L，最大偏角為60°，如果阻力可以忽略，小球機(jī)械能守恒，那么小球在最低點的速度是多少? 學(xué)生會利用機(jī)械能守恒定律進(jìn)行計算：如果最低點為零勢能點，那么球擺到最高點的機(jī)械能即為小球的重力勢能，也就是mg(L－Lcos60°)＝mgL/2，而最低點的機(jī)械能就是小球的動能，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得到小球最低點動能也為mgL，然后根據(jù)動能公式就可以得到小球的速度.通過這樣的鍛煉，學(xué)生對知識的應(yīng)用能力會有很大的提升.

深度學(xué)習(xí)更加注重學(xué)生的應(yīng)用能力，聯(lián)系生活的問題就是一塊很好的試金石，學(xué)生可以通過生活問題來提升自身的應(yīng)用能力，更好地把控自身對知識的理解程度；教師也可以通過生活問題來了解學(xué)生的學(xué)習(xí)結(jié)果，彌補(bǔ)學(xué)生的不足.

思維性實驗既可以鍛煉學(xué)生的思維，也可以提升學(xué)生的應(yīng)用能力，還可以幫助學(xué)生進(jìn)行深度學(xué)習(xí)，教師在教學(xué)過程中應(yīng)加強(qiáng)學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解，讓學(xué)生以愉悅的心情學(xué)習(xí)物理，進(jìn)而達(dá)到深度學(xué)習(xí)的目的.