丁立灃

摘 要：高中物理教育最核心的讓學生形成正確的學科意識，而學生的理解層次有三個階段.這個三個階段之間是遞進關系，如何高效率的進行階段間的提升，最終形成意識，需要根據不同學況采取不同的方式，做到真正的因材施教.

關鍵詞：文字;模式;意識;認知心理學;催化

物理觀念、科學思維、實驗探究、科學態(tài)度與責任是高中物理核心素養(yǎng)的提出的4個維度，這指引著每位高中物理教師的教學和研究的方向.其中科學思維更是核心中的核心，也是高中物理教學研究發(fā)展到今天一直所追求的，如何找到一個更高效的方式來培養(yǎng)學生的科學思維，也是每個學校、每位教師時時刻刻所思考的.

一、研究背景

筆者在幾年的聽課、學習、研究中發(fā)現(xiàn)，每位教師都有自身的一套教學風格、模式，但只有在正確的把握學生的認知規(guī)律、認識到學生思維所處的階段，才能把各種教學模式的效力發(fā)揮到最佳.但或許是由于高考模式的原因，教師不得不精減教學時長，無形中把教學變成了一種揠苗助長.常見的一種現(xiàn)象就是在學生還沒來得及打下扎實的思維基礎時，就開始訓練高三的習題，這樣做看似效率很高，可以很快的將學生帶到高三水平，但事實表明效果不理想，雖然短時間內有效果，但時間一長學生依然不理解，這是因為學生只是在生硬把反復訓練的思路記錄下來，并沒有融入進自身的思維體系.長此以往，學生常常先“懂”后忘，從而導致了高中物理教學的一些怪象：1.把高一當成高三，到高三時又找回高一.2.初學時“全會”，復習時“全忘”.3.高一、高二成績優(yōu)秀，高三表現(xiàn)平平.4.只會做陳題，一遇新題就懵圈.這些現(xiàn)象的背后是教師的教學模式和學生的認知規(guī)律不匹配而導致的“順應”不暢，有違認知規(guī)律.

二、什么是“兩步進階”

學生在高中時期，學習物理時有特殊的認知規(guī)律，只有正確掌握了學生的認知規(guī)律才能在有限的時間內提升學生的思維能力.經過多年的教學研究發(fā)現(xiàn)學生由初學到最終思維的形成，大致要經歷以下三個階段：文字階段、模式階段、意識階段.達到文字階段的特征：學生對物理知識有著模糊的認識，按照老師所教的“說明書”生搬硬套的解決問題.達到“模式”階段的特征：學生對物理知識有了一定的理解，形成了一套行之有效的解題“套路”，但遇到稍微變化一點的題目就束手無策. 達到“意識”階段的特征：學生已抽象提取出現(xiàn)象背后的物理規(guī)律，遇見問題時不但能將情景重現(xiàn)在眼前更能自然的想出解決策略.這種能力還有另外一個名字：素養(yǎng).

這樣過程也是大家常說的熟能生巧，形成時間因人而異、因知識難度而異，有的學生到高中畢業(yè)都沒能學會如何解決感生電流的問題.如果教師能在恰當的時機、恰當的方式“推”學生一把，讓其少走彎路，促進思維能力的進階.

三、“兩步進階”理念下的教學實操

由于章節(jié)知識不同、個體差異、前概念差別等客觀原因，學生在不同知識點的掌握上出現(xiàn)了不同的“順應”困難，形成不同的進階障礙，筆者根據具體情況，“確診問題，掃清障礙”，采取不同策略解決問題，典型“問題”存在于以下兩類過渡階段：1，文字階段——模式階段;2，模式階段——意識階段，謂之兩步進階.

1.理順“文字”邏輯，形成正確思維模式

學生是一張“白紙”，他們沒有老師的閱歷，不能清楚的理解知識之間的聯(lián)系，遇到不理解的往往通過猜想進行填補.他們平時遇到的練習、考試內容基本是少量源于書本大多高于書本，如果教師一味的按照書本內容制定教學策略，很容易讓學生出現(xiàn)邏輯混亂，給學生的思維形成帶來障礙.例如：人教版必修2第五章第6節(jié)《向心力》，書本上先是重點說明了勻速圓周運動中合力等于向心力后在介紹變速圓周運動時告知學生合力不是指向圓心（書本P23-P24），在隨后的第7節(jié)《生活中的圓周運動》中所舉的例子又都是采用合力等于向心力，這樣就會給學生帶來很大的誤解，他們會簡單的認為解決圓周運動就是合力等于向心力.筆者在新課改開始的幾年里按照書本的順序組織教學，取得的效果很不如意，學生在遇到變速圓周運動時絕大多數使用的是合力提供向心力，并且在多次錯誤后也很難扭轉過來.筆者根據終點對起點做了以調整：在《向心力》第一課時的教學中，對教學做了調整，把變速圓周運動提到前面來做教學演示內容.由于在之前有了運動合成和分解的知識鋪墊，學生很容易理解物體在做變速圓周運動時受到的合力會分解出兩個效果，一個沿運動方向，這個力影響速度的大小，另一個沿運動的垂直方向，這個影響速度的方向.而勻速圓周運動則是速率沒有變化的圓周運動，所以只需要一個垂直于速度指向圓心的力來改變方向，謂之向心力，這樣的邏輯順序學生很能接受.之后筆者又給學生安排了2課時的習題課，讓學生徹底理解了什么事向心力，即指向圓心方向上的分力之合.

一個小小的調整可以讓知識邏輯嚴絲合縫，像這樣筆者還將《生活中的圓周運動》知識順序做了調整，先將離心、向心，突出圓周運動中物體具有往外“甩”的效果，后講圓周運動最高點問題.在選修3-2電磁感應章節(jié)中，把變化的磁場能夠產生渦形電場與自感、互感、渦流整合起來，還取名為“渦形電場的應用”.

認知原理分析：學生對新知識一無所知，只能依賴“文字”來形成初步認知，正確而全面的基礎知識是形成“模式”的關鍵，這類知識的難點在于一開始對基礎知識的領會不足，老師對學生學情分析后，通過重構教學順序，安排符合認知邏輯的習題，隱性而有效的推動學生的理解，初步建立思考模式.之后又通過多樣的習題強化各種圓周運動，讓學生能夠從多種類型的問題中找到共同的規(guī)律，促進學生形成正確的思考模式.

2.巧設認知沖突，打破“模式”固化，引領素養(yǎng)形成

“模式”階段是形成素養(yǎng)的第二階段，相比于第一階段的理解水平有著不小的提升，學生有了初步的知識框架、簡單的物理模型、單一的解題模式，但不能說具有核心素養(yǎng)，還需要進一步的提升.不同的章節(jié)內容，不同的理解深度，常遇到這樣的情況：一開始內容較為簡單，后面越來越難，做題時漏洞百出，這個階段的學生表現(xiàn)出來的是會做題但“不靈活”，學生遇到問題都只會用同一種套路解決，但稍加變化就束手無策.典型的知識點有電磁感應中的感應電流的安培力、圓周運動的最高點問題、衛(wèi)星發(fā)射的變軌問題、雙星問題…… 如果教師不針對這些難點制定方案，會讓學生的錯誤重復，產生畏難情緒，到高三不得不重學舊知識.很明顯，模式化思維已不能夠應付這種多規(guī)律相互復雜影響的問題.要真正的理解，則需要掌握更深的原理.

采用認知沖突能很好的讓學生打破模型思維、形成物理素養(yǎng).高一學生剛接觸物理思維，其中不乏處于思考模式化階段的同學，筆者根據該階段學生思維特點，以摩擦力素材自編了以下選擇題：一個向西勻速跑步的同學，受到來自地面的摩擦力向哪里？A.向東 B.向西 C.不受摩擦力 D.多種可能.由極課大數據統(tǒng)計結果來看，全年級545人選擇正確答案B的只有23人，占比4.2%;選擇A的有355人，占比65.1%;選擇C的有167人，占比30.6%.選A的同學反映了他們思考模式是滑動摩擦力模式，選C的同學反映的是共點力平衡模式，而真正的思考方式則應該由情境到原理，再由原理到數量關系：跑步時人與地面發(fā)生的摩擦力是靜摩擦力，方向與運動方向一致.類似的案例還有，一盆水上的冰化成水后液面會不會上升;斜面圓周運動;三位同學盯著追趕.

內因分析：模式化思考是學生思維發(fā)展階段的中間階段，也是不可逾越的必經階段.這一階段學生的思考特點是，遇到一個過程，對照已掌握的模式進行比對，相似度最高的被選用，這種思考方式有其弊端，會導致學生思維固化，也就是常說的不知其所以然.似懂非懂的狀態(tài)還讓學生產生一定的自我滿足，不愿更進一步，所以停留在這個階段的學生數量不在少數.采用認知沖突可以讓學生意識到知識模式化并不是真正的理解.

四、“兩步進階”教學方式的特點

1.以往的教法是讓學生先打好知識基礎，通過反復的練習和訂正錯題，加上自身的領悟，最后形成期望的認知.但事實上學生多數可能會在自我領悟的過程中的形成錯誤認知，如果不及時的采取有效教學措施撥亂反正，一旦等學生錯誤理解經重復后留下了“烙痕”，就會很難改變.在“兩步進階”理念的指導下，我們就可以根據學生反映出來的錯誤判斷該生身處的認知階段，有依據的采取相應措施助學生一臂之力，真正的做好因材施教，因難施教.

2.“兩步進階”的教學方式是基于對布魯姆認知領域的6個教育目標發(fā)展提煉，站在發(fā)展的觀點，不細究學生發(fā)展定位，綜合考慮學生的理解層次，更符合高中生思維發(fā)展的側重.“兩步進階”研究的對象是高中生，他們已經形成了一定的物理前概念，具有一定的認知能力和領悟能力.客觀的知識體系決定了高中生必須以分析、應用、創(chuàng)造等高階思維來處理問題，所以各省的高考題也都是以考查學生的高階思維為主，既然如此，了解學生的認知規(guī)律，判斷學生思維發(fā)展所處的階段，制定相應的提升策略才應該是教學起點的核心.素養(yǎng)即意識，而意識是在不同的階段，根據自身的發(fā)展提煉凝結而成，學生的自然形成有隨機性，教師的適時“催化”，可促進學生獲得更多解決實際問題的能力.

越來越多的事實表明，教學中遇到的很多新問題需要用心理學的知識來幫助解決，“兩步進階”教學方式是心理學和物理學融合的初級產物，旨在以學生為主體，客觀分析學生的發(fā)展階段，采取科學的引導措施促進學生核心素養(yǎng)的形成. 參考文獻：

[1]皮連生.學與教的心理學[M].上海：華東師范大學出版社，2003：92-149.

[2]陳琦，劉儒德.當代教育心理學[M].北京：北京師范大學出版社，2010：155-172，248-284.

[責任編輯：李 璟]