李琴 蔣長(zhǎng)春
摘 要:機(jī)械重復(fù)復(fù)習(xí)課,學(xué)生會(huì)感到厭倦,教師開(kāi)展復(fù)習(xí)課應(yīng)以教材為切入點(diǎn),充分了解學(xué)生學(xué)習(xí)的起始點(diǎn)、困惑點(diǎn)、生長(zhǎng)點(diǎn),精心設(shè)計(jì)且精準(zhǔn)發(fā)力,抓內(nèi)容,抓沖突,抓應(yīng)用,抓生成,讓學(xué)生獲得持續(xù)情感體驗(yàn),思維高度介入.本文結(jié)合案例,從四個(gè)方面闡述復(fù)習(xí)課的教學(xué)策略,以期提高復(fù)習(xí)效率,重構(gòu)、完善、優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu).
關(guān)鍵詞:認(rèn)知結(jié)構(gòu);優(yōu)化;教學(xué)策略
中圖分類號(hào):G633.7???? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B???? 文章編號(hào):1008-4134(2021)14-0054-03
作者簡(jiǎn)介:李琴(1977-),女,江蘇泰州人,本科,中學(xué)一級(jí)教師,研究方向:中學(xué)物理教育教學(xué)研究;
蔣長(zhǎng)春(1976-),男,江蘇泰興人,本科,中學(xué)高級(jí)教師,研究方向:物理實(shí)驗(yàn)、教學(xué)行動(dòng)研究.
復(fù)習(xí)就是重復(fù)學(xué)習(xí)學(xué)過(guò)的知識(shí),使其得到鞏固(漢語(yǔ)辭海釋義).復(fù)習(xí)課是學(xué)生系統(tǒng)掌握知識(shí)、發(fā)展思維能力、優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)的最佳途徑,但現(xiàn)階段很多復(fù)習(xí)課往往是順次復(fù)習(xí),甚至通過(guò)刷題達(dá)成教學(xué)目標(biāo).這種簡(jiǎn)單無(wú)效、機(jī)械重復(fù)的訓(xùn)練,學(xué)生會(huì)產(chǎn)生厭倦情緒,從而失去學(xué)習(xí)興趣,復(fù)習(xí)不僅要溫故更要知新.
復(fù)習(xí)課要做到有效、高效,自然要幫助學(xué)生重構(gòu)、完善、優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu).教師開(kāi)展復(fù)習(xí)課應(yīng)以教材為切入點(diǎn),充分了解學(xué)生學(xué)習(xí)的起始點(diǎn)、困惑點(diǎn)、生長(zhǎng)點(diǎn),精心設(shè)計(jì)且精準(zhǔn)發(fā)力,抓內(nèi)容,抓沖突,抓應(yīng)用,抓生成,讓學(xué)生獲得持續(xù)情感體驗(yàn),思維高度介入.為重構(gòu)、完善、優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),本文結(jié)合案例,從四個(gè)方面闡述復(fù)習(xí)課的教學(xué)策略,以供同行交流、探討.
1 面向全體,關(guān)注個(gè)體差異,設(shè)計(jì)分層訓(xùn)練
復(fù)習(xí)內(nèi)容如果不關(guān)注學(xué)生的個(gè)體體驗(yàn),不尊重個(gè)體差異,學(xué)生復(fù)習(xí)就會(huì)缺乏內(nèi)驅(qū)力,教師采用統(tǒng)一的目標(biāo)、統(tǒng)一的內(nèi)容、統(tǒng)一的方法,不利于全體學(xué)生的發(fā)展.
例題解析與布置習(xí)題時(shí),要選擇對(duì)重構(gòu)和優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)最有價(jià)值的問(wèn)題,貼近學(xué)生的最近發(fā)展區(qū).皮亞杰認(rèn)知理論認(rèn)為,認(rèn)知結(jié)構(gòu)是通過(guò)同化與順應(yīng)逐步建立起來(lái)的,并在“平衡—不平衡—新平衡”的循環(huán)中不斷豐富、提高和發(fā)展.在復(fù)習(xí)課中教師應(yīng)該既面向全體,又關(guān)注個(gè)體,設(shè)計(jì)分層訓(xùn)練,打破學(xué)生原來(lái)的認(rèn)知平衡,啟動(dòng)同化和順應(yīng)機(jī)制,進(jìn)入優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)的學(xué)習(xí)階段,給重復(fù)、乏味、枯燥的復(fù)習(xí)課帶來(lái)生機(jī).
案例一 在“探究杠桿的平衡條件”實(shí)驗(yàn)中,小華用彈簧測(cè)力計(jì)豎直向下拉,測(cè)力計(jì)示數(shù)為F1時(shí),杠桿在水平位置平衡,如圖1所示.
基礎(chǔ)類:若將彈簧測(cè)力計(jì)向右傾斜一定角度拉,測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F′1時(shí),杠桿仍然在水平位置平衡,則F′1與F1的大小關(guān)系是F′1F1,理由是.
提高類:若將彈簧測(cè)力計(jì)向右傾斜一定角度拉,測(cè)力計(jì)的示數(shù)為F′1時(shí),杠桿仍然在水平位置平衡,下列最能反映F′1與F1大小關(guān)系的是.
對(duì)于基礎(chǔ)類問(wèn)題,屬于定性分析,絕大多數(shù)學(xué)生都能關(guān)注到彈簧測(cè)力計(jì)向右傾斜后,拉力的力臂變小,拉力變大,即F′1>F1.對(duì)于提高類問(wèn)題,學(xué)生能很快排除A選項(xiàng),但B、C、D三個(gè)選項(xiàng)都能反映F′1>F1,此時(shí),學(xué)生原來(lái)的認(rèn)知平衡被打破.原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)不能同化新問(wèn)題時(shí),則啟動(dòng)順應(yīng)機(jī)制,學(xué)生會(huì)想方設(shè)法進(jìn)行定量運(yùn)算,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)的熱情高漲.經(jīng)過(guò)學(xué)生的思考、討論,班級(jí)形成了兩種解決問(wèn)題的方法.
方法一:如圖2所示,由杠桿原理可知
F1L1=F2L2
F′1L′1=F2L2
則有F′1L′1=F1L1
即AC·OD=AB·OA
則2S△OAC=2S△OAB
則BC∥OA
方法二:如圖3所示,由杠桿原理可知
F1L1=F2L2
F′1L′1=F2L2
則有F′1L′1=F1L1
即F′1L1cosα=F1L1
則F′1cosα=F1
學(xué)生巧妙利用數(shù)學(xué)工具解決物理問(wèn)題,不但豐富和優(yōu)化學(xué)生的物理認(rèn)知結(jié)構(gòu),而且使學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展從原本平衡狀態(tài)過(guò)渡到新的平衡狀態(tài),思維能力得到有效的訓(xùn)練.形象思維與抽象思維并非單獨(dú)發(fā)展的,定性分析與定量計(jì)算也不一定單獨(dú)存在,教師要在實(shí)際教學(xué)中將定性分析與定量計(jì)算結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生全面發(fā)展形象思維與抽象思維,從而培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維[1],豐富和優(yōu)化學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu).
2 強(qiáng)化雙基,關(guān)注橫向聯(lián)系,重視縱向整合
理所當(dāng)然,復(fù)習(xí)課要強(qiáng)化雙基,但在強(qiáng)化雙基的基礎(chǔ)上,教師既要關(guān)注知識(shí)的橫向聯(lián)系,又要重視縱向整合,將零散的知識(shí)點(diǎn)串成線、織成網(wǎng)、連成片.
例如,在復(fù)習(xí)“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)時(shí),要強(qiáng)化復(fù)習(xí)所需的器材以及器材的安裝、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理、實(shí)驗(yàn)結(jié)論等,還要縱向整合沸騰與汽化的異同點(diǎn)以及影響吸熱升溫快慢的因素等.
案例二 在“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)中,甲和乙兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組采用完全相同的裝置加熱,根據(jù)各自的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),在同一坐標(biāo)紙上分別畫(huà)出水溫隨時(shí)間變化的圖像,如圖4所示.由圖像可知,從開(kāi)始計(jì)時(shí)到水沸騰,乙小組所用時(shí)間比甲小組短,關(guān)于該現(xiàn)象的原因小明和小華有兩種說(shuō)法:
小明說(shuō):“乙小組開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)的水溫比甲小組高.”
小華說(shuō):“乙小組所用水的質(zhì)量比甲小組小.”
則兩人的說(shuō)法(? )
A.都正確???? B.都不正確
C.只有小明正確? D.只有小華正確
本題學(xué)生很容易錯(cuò)選A,其原因是學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)不完整,錯(cuò)誤的前概念根深蒂固,學(xué)生認(rèn)為縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間的方法之一就是減少水的質(zhì)量.其實(shí)水的質(zhì)量大小影響的是吸熱升溫的快慢,此時(shí),教師應(yīng)該復(fù)習(xí)、整合影響物質(zhì)吸熱升溫快慢的因素,使學(xué)生對(duì)熱學(xué)知識(shí)有一個(gè)整體感知.
由Q=cm(T-T0)可知
T=1cmQ+T0
熱源和加熱方法決定了物體單位時(shí)間內(nèi)吸收的熱量,設(shè)物體單位時(shí)間內(nèi)吸收的熱量為Q0(其單位為J/min),則時(shí)間t(單位為min)內(nèi)物體吸收的熱量為Q=Q0t.
建立物體溫度隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系式為T=Q0cmt+T0.
從函數(shù)關(guān)系式可以看出,物體的溫度與時(shí)間是一次函數(shù)關(guān)系,斜率k=Q0cm,其物理意義是表示物體吸熱升溫的快慢.
本題由于采用完全相同的裝置對(duì)水加熱,故Q0、c均相同,從圖4中可以看出,乙小組所用水吸熱升溫比甲小組慢,故所用水的質(zhì)量比甲小組大.
利用函數(shù)模型,建立物體溫度隨時(shí)間變化的函數(shù)關(guān)系,不僅可以讓學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到影響物體吸熱升溫快慢的主要因素有熱源、加熱方法、質(zhì)量、比熱容等,而且讓學(xué)生更透徹地理解在“探究不同物質(zhì)吸熱升溫的現(xiàn)象”實(shí)驗(yàn)中為什么要控制質(zhì)量相等、熱源和加熱方法相同等.
在重構(gòu)、優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu),糾正錯(cuò)誤前概念的過(guò)程中,選擇函數(shù)模型作為一種最為適當(dāng)、精確的方法,來(lái)揭示物質(zhì)吸熱升溫快慢不同的本質(zhì)原因,幫助學(xué)生建立科學(xué)概念,學(xué)生的思維也必然在重構(gòu)、優(yōu)化認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過(guò)程中迸發(fā)出智慧的火花.
復(fù)習(xí)是新舊知識(shí)相互作用的過(guò)程,知識(shí)的建構(gòu)一方面表現(xiàn)為新知識(shí)進(jìn)入,同時(shí)又表現(xiàn)為原有知識(shí)的調(diào)整改變[2].復(fù)習(xí)時(shí),既關(guān)注橫向聯(lián)系,又重視縱向整合,幫助學(xué)生構(gòu)建多層次、多維度的知識(shí)網(wǎng)絡(luò)體系,形成完整的認(rèn)知結(jié)構(gòu),從而提高綜合分析和解決問(wèn)題的能力.
3 滲透思想,強(qiáng)化思維訓(xùn)練,遷移鞏固運(yùn)用
初中生處于從具體形象思維向抽象邏輯思維的過(guò)渡階段,其中具體形象思維仍起重要作用,對(duì)一些比較抽象、難以直接用實(shí)驗(yàn)來(lái)加強(qiáng)感性認(rèn)識(shí)的概念和規(guī)律,往往教師需要幫助和引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有知識(shí)和方法解決新的問(wèn)題,從而訓(xùn)練學(xué)生的遷移能力.
案例三 在探究平面鏡成像特點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)中,為了便于確定像的位置,用茶色玻璃板代替平面鏡,但實(shí)驗(yàn)時(shí)所測(cè)像距始終大于物距,并不嚴(yán)格相等.
像距始終大于物距的原因是人眼在玻璃板前透過(guò)玻璃板看后面的棋子B,看到的并不是真實(shí)的棋子B,而是光經(jīng)過(guò)兩次折射后所形成的虛像B′,由于玻璃板有一定厚度,導(dǎo)致棋子B的像B′與真實(shí)棋子B之間存在偏移,如圖5所示.像距的真實(shí)值為B′到玻璃板前沿的距離,但實(shí)際測(cè)量的卻是棋子B到玻璃板前沿的距離,這就導(dǎo)致測(cè)量的像距始終大于物距.
初中生對(duì)這一原因的理解是非常困難的,為了便于得到正確的結(jié)論,在復(fù)習(xí)時(shí),筆者提供了8mm、6mm、4mm、2mm四種不同厚度的茶色玻璃板讓學(xué)生再次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1.
分析數(shù)據(jù)可知,玻璃板厚度越小,像距與物距的差值就越小.學(xué)生自然而然會(huì)利用學(xué)過(guò)的“探究真空能否傳聲”“探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響”這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用到的理想實(shí)驗(yàn)法,若玻璃板的厚度為零,那么像距就等于物距.
滲透科學(xué)思想,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,是物理教學(xué)的任務(wù)之一,教師應(yīng)該利用復(fù)習(xí)課,引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)所學(xué)知識(shí)和掌握的方法,觸類旁通,提高思維能力,拓展解決問(wèn)題的能力.學(xué)生在體會(huì)科學(xué)方法對(duì)研究物理問(wèn)題重要性的同時(shí),物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)也會(huì)趨于清晰化、穩(wěn)定化.
4 捕捉生成,認(rèn)真挖掘開(kāi)發(fā),自主建構(gòu)發(fā)展
課堂生成性資源是最寶貴的課程資源之一,它具有瞬時(shí)性、不確定性、生命性[3].對(duì)這一些稍縱即逝的“不確定性”的生命信息,我們不要幻想消除它們,而是要正視它們,要努力“與不確定性一起工作” .
案例四 如圖6所示是小華測(cè)量額定電壓為3.8V小燈泡額定功率的電路圖,滑動(dòng)變阻器的規(guī)格是“20Ω 2A”,電源電壓恒為6V.實(shí)驗(yàn)時(shí),同組的小紅提出,在調(diào)節(jié)滑片使燈正常發(fā)光時(shí),電壓表的示數(shù)很難準(zhǔn)確達(dá)到3.8V,可能因此造成一定的測(cè)量誤差.她認(rèn)為可以在小華實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)電路稍作改動(dòng),能提高測(cè)量數(shù)據(jù)的精確度.請(qǐng)幫小紅補(bǔ)全測(cè)量步驟(補(bǔ)全步驟時(shí)必須準(zhǔn)確闡述接法和操作要點(diǎn)):
a.斷開(kāi)開(kāi)關(guān),;
b.閉合開(kāi)關(guān),,并讀出此時(shí)電流表的示數(shù);
c.計(jì)算出燈的額定功率.
這是2015年泰州市中考題,其設(shè)計(jì)思想是小燈泡的額定電壓為3.8V,故小華實(shí)驗(yàn)方案中電壓表必然要選擇0~15V量程,當(dāng)小燈泡正常發(fā)光時(shí),電壓表指針指在3.5-4V之間,讀數(shù)誤差大.提供的解決方案是:斷開(kāi)開(kāi)關(guān),將電壓表?yè)Q用0~3V量程,并改接到滑動(dòng)變阻器的兩端,然后,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使其兩端的電壓為2.2V.
在復(fù)習(xí)時(shí),有不少同學(xué)提出,將電壓表?yè)Q用0~3V量程,并改接到滑動(dòng)變阻器的兩端,由于閉合開(kāi)關(guān)前,滑動(dòng)變阻器的滑片要位于阻值最大處,那么閉合開(kāi)關(guān)后,電壓表的示數(shù)很可能會(huì)超過(guò)量程.事實(shí)上,課堂上用題中提供的實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),電壓表的示數(shù)確實(shí)超過(guò)量程.
對(duì)于課堂上非預(yù)設(shè)而生成的新問(wèn)題,剛開(kāi)始,筆者既感到突兀,又感到欣慰.學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)活動(dòng)結(jié)果引發(fā)的學(xué)習(xí)興趣,是推動(dòng)他們求知的一種內(nèi)在力量,是最值得捕捉的.
接下來(lái),筆者以問(wèn)題為中心,引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu),鼓勵(lì)學(xué)生用不同的方案解決問(wèn)題,最終班級(jí)形成三種解決方法.
方法一:選用最大阻值合適的滑動(dòng)變阻器.
方法二:先保持電壓表位置及所選量程不變,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表的示數(shù)不低于3V,再將電壓表?yè)Q用0~3V量程,并改接到滑動(dòng)變阻器的兩端,然后,閉合開(kāi)關(guān),調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使其兩端的電壓為2.2V.
方法三:先將電壓表選用0~15V量程,并改接到滑動(dòng)變阻器的兩端,然后調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,使電壓表的示數(shù)不超過(guò)3V,再將電壓表?yè)Q用0~3V量程,閉合開(kāi)關(guān),繼續(xù)調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器使其兩端的電壓為2.2V.
在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí),會(huì)產(chǎn)生許多值得深入思考的生成性問(wèn)題,在解決問(wèn)題的過(guò)程中,如何引導(dǎo)學(xué)生高效合作、自主建構(gòu),需要教師發(fā)揮更多的智慧.
復(fù)習(xí)課上智慧地生成很多時(shí)候超越了教師的思維,如果教師只是簡(jiǎn)單地平行跟進(jìn),甚至讓其悄然流失,不僅會(huì)泯滅智慧的火花,也會(huì)失去了師生共同發(fā)展的絕佳機(jī)會(huì)[4].教師智慧地捕捉生成性資源,并加以開(kāi)發(fā)利用,讓學(xué)生在課堂上進(jìn)行討論交流、展示分享、相互點(diǎn)評(píng),引導(dǎo)學(xué)生相互借鑒、不斷完善,不僅可以發(fā)展學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu),而且對(duì)學(xué)生創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)會(huì)起到潛移默化的影響[5].
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(收稿日期:2021-03-04)