沈達(dá)偉

摘 要：思維衍化過程可分為“思維內(nèi)衍”和“思維外衍”。思維內(nèi)衍指在教學(xué)活動中學(xué)生思維能力這個因變量隨不同教學(xué)因素影響而不斷發(fā)展;思維外衍指在教學(xué)活動中學(xué)生思維能力這個因變量促進教學(xué)因素變化和發(fā)展。日常教學(xué)中我們可以通過理解深度化、實驗日常化、板書精致化和比較常態(tài)化來促進學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)化，從而形成學(xué)生思維衍化。

關(guān)鍵詞：思維衍化;結(jié)構(gòu)化;板書

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? 文章編號：1003-6148（2021）12-0051-4

思維衍化過程可分為“思維內(nèi)衍”和“思維外衍”。思維內(nèi)衍指在教學(xué)活動中學(xué)生思維能力這個因變量隨不同教學(xué)因素影響而不斷發(fā)展，學(xué)生對物理原理的感悟、積累和運用中促進思維的認(rèn)同、發(fā)展和求異，經(jīng)歷思維的隱性化、顯性化、結(jié)構(gòu)化和品質(zhì)化。思維外衍指在教學(xué)活動中學(xué)生思維能力這個因變量促進教學(xué)因素變化和發(fā)展，具有個性特征的高階思維促進學(xué)生對教材的深度理解，能讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中善于把握物理事物的本質(zhì)和規(guī)律，以整體聯(lián)系的觀點認(rèn)識物理事物、掌握物理知識，能讓學(xué)生深入論證并創(chuàng)新地構(gòu)建物理模型來解決物理問題，能改變傳統(tǒng)的教學(xué)觀念和教學(xué)因素關(guān)系從而促進課堂教學(xué)的開放和生成。

日常教學(xué)中，我們可以通過理解深度化、實驗日?；鍟禄捅容^常態(tài)化來促進學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)化，從而形成學(xué)生思維衍化。

1? ? 理解深度化

結(jié)構(gòu)化教學(xué)需要深度學(xué)習(xí)，深度學(xué)習(xí)提倡將新信息與已知概念和原理聯(lián)系起來，整合到原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，從而引起對新的知識信息的理解、長期保持及遷移應(yīng)用。而淺層學(xué)習(xí)將信息看成是孤立的、無聯(lián)系的單元來接受和記憶，不能促進對信息和知識的理解和長期保持。在我們?nèi)粘＝虒W(xué)中，需要讓學(xué)生從不同層次、不同的角度理解某一概念和原理，從而達(dá)到有意義學(xué)習(xí)。

例1 如圖1所示，三個底面積相同的輕質(zhì)容器內(nèi)裝有相同質(zhì)量的水，比較水對三個容器底部的壓力。

分析思路1：

由p=ρgh可知水對容器底部壓強的大小關(guān)系，根據(jù)壓力F=pS，三個容器受力面積相同，所以可以得出水對容器底部的壓力大小關(guān)系。

上述分析思路需要先分析液體壓強，再分析液體對容器底部的壓力。對于邏輯思維不強的學(xué)生，他們會奇怪為什么分析壓力卻要先分析壓強呢？知道水質(zhì)量相同即水受到的重力相同，為什么壓力大小不同？所以我們還需要從學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)來設(shè)計問題，讓學(xué)生能從直接分析力的角度進行。

分析思路2：

教師引導(dǎo)學(xué)生思考，容器中的水除了受到重力和容器底部給水的支持力，還有哪些地方和水接觸，可以給水作用力，學(xué)生容易想到容器的側(cè)壁會給水壓力，方向垂直于接觸面。接著，教師進一步引導(dǎo)分析。

師：我們用站在水平地面上的同學(xué)來模擬容器中水的受力情況（圖2），此時同學(xué)若受到斜向下的壓力（模擬水受到容器側(cè)壁的壓力），他對地面的壓力大小將會怎樣變化？

生：壓力將會變大，對地面的壓力大于自身受到重力的大小。

師：同理，圖2的第一個容器中水對容器底部壓力的大小大于自身重力大小。你能分析另外兩個容器中水對容器底部壓力與自身重力的大小關(guān)系嗎？

生：第二個容器中水對底部壓力大小等于自身重力大小，第三個容器中水對底部壓力大小小于自身重力大小。

師：若容器側(cè)面形狀是曲線，還是否方便用這種方法分析呢？對比上述兩種思路，你認(rèn)為液體對容器底部壓力大小以后如何分析呢？

生：若容器側(cè)面形狀不規(guī)則，不太好對液體進行整體受力分析，需要先分析液體對底部的壓強，然后再分析壓力。

2? ? 實驗日?；?/p>

《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）》明確指出：利用日常物品做實驗，不但具有簡便、直觀的優(yōu)點，而且有利于學(xué)生動手能力和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。學(xué)生實驗可以激發(fā)學(xué)生內(nèi)在動機和創(chuàng)設(shè)真實物理情境，讓學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中善于把握物理事物的本質(zhì)和規(guī)律，以整體聯(lián)系的觀點認(rèn)識物理事物、掌握物理知識，能運用高階思維創(chuàng)新地構(gòu)建物理模型來解決實際物理問題，完善學(xué)生思維結(jié)構(gòu)。

例2 小白兔分蘿卜是常見的理解杠桿平衡的習(xí)題（圖3）。

學(xué)生的前概念認(rèn)為平衡后兩邊質(zhì)量相等。以往的解決方法是根據(jù)杠桿原理進行分析，這種方法的缺點在于：一是學(xué)生剛開始不容易想到，二是需要重心的相關(guān)知識，綜合分析較為復(fù)雜。筆者在教學(xué)過程中利用兩張同樣的紙來解決這個問題。首先取兩張同樣的紙將其折成長條（圖4），然后將一張長條狀紙纏繞在另一張紙的一端并放在手指上使其水平平衡（圖5），從支點處將紙撕開，一邊是一張完整的紙（纏繞的那張）加一小張紙，另一邊只是一張紙的部分（圖6），學(xué)生看完實驗后非常清楚支點兩邊的物體質(zhì)量不相等。

例3 單擺在擺到最低點時（圖7）拉力和重力大小的關(guān)系如何？

當(dāng)學(xué)生思考這個問題時，由于未學(xué)習(xí)高中向心力的相關(guān)知識，利用初中的知識難以解決，筆者在教學(xué)過程中也同樣利用了小實驗。用一根橡皮筋，上方固定，下方懸掛一鉤碼，此時由于鉤碼處于平衡狀態(tài)，所以橡皮筋對鉤碼的拉力等于鉤碼受到的重力，此時可以標(biāo)記出鉤碼的位置。然后將鉤碼拉起，讓其擺動，發(fā)現(xiàn)到達(dá)最低點時鉤碼的位置比原來更低，說明橡皮筋伸長更長，從而得出此時橡皮筋對鉤碼的拉力大于鉤碼受到的重力（圖8）。

3? ? 板書精致化

板書是教師在備課中構(gòu)思的藝術(shù)結(jié)晶，是學(xué)生感知信息的視覺渠道，是發(fā)展學(xué)生智力和形成良好的思想品質(zhì)的橋梁和工具。好的板書要求內(nèi)容系列化、結(jié)構(gòu)整體化，能用靜態(tài)的文字反映動態(tài)的思維過程。

在力與運動復(fù)習(xí)課中，主要的目的讓學(xué)生形成對力與運動之間關(guān)系的本質(zhì)認(rèn)識，結(jié)構(gòu)化的板書對于學(xué)生形成完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu)具有非常重要的作用。

例4 力與運動板書（表1）。

關(guān)于利用干冰在舞臺上制造白霧的過程，若學(xué)生的思維不夠深刻，很容易受到干冰的干擾，認(rèn)為白霧就是二氧化碳，其實學(xué)生是沒有理解干冰的作用。我們可以通過板書展示思維過程，讓學(xué)生理解更深刻。

例5 舞臺上白霧的形成過程板書（圖9）。

4? ? 比較常態(tài)化

比較是確定事物之間差異點和共同點的思維方法，包括類似比較、差異比較和系統(tǒng)比較。事物之間的共同點會使學(xué)生用聯(lián)系的眼光看待，也會使學(xué)生混淆兩者，認(rèn)識到事物之間的差異點可以加深認(rèn)知，促進學(xué)生的理解結(jié)構(gòu)化。

在我們?nèi)粘＝虒W(xué)中，學(xué)生容易混淆平衡力和相互作用力，需要對它們的不同點進行深度挖掘，這樣學(xué)生才能分清兩者的區(qū)別。

例6 平衡力和相互作用力比較（表2）。

在教學(xué)中，電飯煲的保溫檔與加熱檔有2種電路，學(xué)生時常會混淆。若通過比較找出其共同點和不同點，可以加深對系統(tǒng)的理解，形成系統(tǒng)思維。

例7 電飯煲保溫檔和加熱檔比較（表3）。基于思維衍化的結(jié)構(gòu)化學(xué)習(xí)強調(diào)學(xué)生的發(fā)展需求，有利于挖掘?qū)W習(xí)者的學(xué)習(xí)潛力，讓學(xué)生在有效價值判斷的基礎(chǔ)上學(xué)習(xí)新知識，并有策略地融入自身原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)知識結(jié)構(gòu)化，學(xué)習(xí)過程既是可視的，更是觸及心靈的。

參考文獻(xiàn)：

[1]劉炳昇，李容.義務(wù)教育教科書物理九年級上冊[M].南京：江蘇鳳凰科學(xué)技術(shù)出版社，2013.

[2]劉炳昇，李容.義務(wù)教育教科書物理九年級上冊教師教學(xué)用書[M].南京：江蘇鳳凰科學(xué)技術(shù)出版社，2013.

[3]劉顯國.板書藝術(shù)[M].北京：中國林業(yè)出版社，2013.

[4]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2011年版）[S] .北京：北京師范大學(xué)出版社，2012.

（欄目編輯? ? 羅琬華）