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        構建物理“場”,培養(yǎng)中學生思維品質(zhì)

        2022-07-25 03:35:41仇宇隆
        啟迪與智慧·下旬刊 2022年3期
        關鍵詞:思維品質(zhì)初中物理物理

        仇宇隆

        摘要:在物理教學過程中,培養(yǎng)學生良好的思維品質(zhì)是重要的一環(huán)。本文作者通過構建物理“場”,培養(yǎng)學生的物理思維,通過問題“場”,用提出問題的方式發(fā)展學生的思維深刻性;通過想象“場”,引導學生進行想象,擴充學生的思維廣闊性;通過思辨“場”,激活學生的思維批判性;發(fā)散“場”,點燃學生的思維創(chuàng)新性;實踐“場”,提升學生的思維應用性。教師借此進行培養(yǎng)中學生思維品質(zhì)的有效教學。

        關鍵詞:物理“場”;思維品質(zhì);初中物理

        在初中物理教學課堂中構建物理“場”,即在課堂中構建各種場景,引導學生進行問題探究的教學過程。場景是最真實的以人為中心的細節(jié)體驗,是一種特定的構建,能夠使學生在一個適合思考的場景中完善一系列的思維建設,點燃學生的思維火花,構建復雜多樣而真實的場景。因此,為培養(yǎng)學生物理思維品質(zhì),教師應當在教學過程中構建各種各樣的物理“場”,實現(xiàn)學生在場景中學習和進步,提升物理思維的深刻性、廣闊性、辯證性以及創(chuàng)新性,使學生的物理思維在充滿科學性的前提下,切實提升其活躍度。

        1 ? ?問題“場”,發(fā)展思維深刻性

        問題“場”是指教師應當構建指向物理問題的場景,用一系列、一連串的問題引導學生進行思考,層層遞進,通過問題的不斷深入,讓學生在問題驅(qū)動下不斷探索并解決問題,探索關于物理問題的原理及現(xiàn)象的解釋,從而發(fā)展學生的思維深刻性。通過構建問題“場”,學生能夠深入物理知識的細節(jié)進行探究,增進學生思維的深度,從而有效培養(yǎng)學生的思維品質(zhì)。

        如在“樂音的特性”這一節(jié)中,學生要學習到與樂音的三個特性相關的物理知識,此時教師就可以構建問題“場”,引導學生從深度思考問題,提升學生的思維深刻性。教師首先為學生播放一段小號的演奏視頻,讓學生仔細觀察后再為學生播放一段二胡演奏的視頻,接著為學生構建關于樂音與物理特性的問題“場”:“兩種樂器的聲音有什么不同?”學生此時就會深入教師構建的問題“場”中進行思考,想到兩種樂器的音量大小不同,音色也不同,聲音高低更不相同。在學生回答問題后,教師發(fā)現(xiàn)學生對問題的思考程度已經(jīng)能夠覆蓋到關于樂音的三個特性,此時便可以為學生進行樂音特點的講解:“大家剛才所提出的觀點,我們總結和歸納起來可以概括為三點:聲音的響度、音色、音調(diào)不相同。音色是指兩種樂器的聲音聽起來各具特色,換句話說,在形式風格上有著明顯的區(qū)分,是兩種不同性質(zhì)的聲音;而音調(diào)則是指兩種樂器在演奏過程中,所發(fā)出的聲音高低韻律不同,且每種樂器自身所發(fā)出的音高也有所不同;響度很好理解,就是兩種聲音的大小不同?!边@樣為學生介紹完三個基本后,教師可以引導學生進行更深入的問題思考,進一步構建問題“場”:“大家現(xiàn)在已經(jīng)了解了這三個基本概念,那么現(xiàn)在大家一起來說說,分別從這三個概念出發(fā),兩種樂器存在何種特點?”接著教師再用這個問題“場”引導學生探究影響聲音的頻率、振幅等的概念,再進行一些關于探究問題所必需的課堂實驗探究,幫助學生加強對樂音的感性認知,從而實現(xiàn)學生學習的深度發(fā)展。

        在其他場景的教學中也會經(jīng)常用到問題進行引導,但它們和構建問題場景還是有著明顯不同的,問題場景中往往是由一系列的問題構成了一條具有邏輯性的思維線,能夠有效提升學生思維的深度,實現(xiàn)連貫的問題思考。

        2 ? ?想象“場”,擴充思維廣闊性

        想象“場”是指教師要在課堂中抓住契機,適時為學生構建想象的場域,讓學生進行頭腦風暴,聯(lián)想到與之相關的其他內(nèi)容,為學生提供廣闊的想象空間,從而在思維的廣度方面提升學生的品質(zhì)。為了實現(xiàn)這一目標,教師要引導學生展開聯(lián)想和想象,基于經(jīng)驗和邏輯認知進行有效發(fā)散,優(yōu)化學生物理思維品質(zhì)的培養(yǎng)。

        如在“汽化和液化”這一節(jié)中,學生要學習到與汽化和液化有關的物理知識,此時教師就可以為學生創(chuàng)建一個適合想象的空間,引導學生擴充思維的廣闊性。教師首先為學生介紹蒸發(fā)現(xiàn)象:“大家將一些酒精涂抹在自己的手背上,觀察酒精有什么變化,自己的手又會有什么感覺?”學生描述自己的觀察結果,發(fā)現(xiàn)酒精在手上很快消失了,而涂抹酒精的部位又感到?jīng)鰶龅摹4藭r教師引導學生展開想象:“酒精去了哪里呢?”學生開始思考,酒精從手上消失,可能進入了空氣中,從液體變?yōu)闅怏w,而自己的手上涼涼的,說明酒精的消失帶走了手部的熱量。教師為學生的想象提供依據(jù),為學生播放演示視頻,視頻中酒精分子被涂抹到手上后不斷進行擴散運動,慢慢完全從手上消失,而視頻中同時還顯示,酒精分子由不劇烈運動變?yōu)閯×疫\動時,顏色由藍色變?yōu)榱思t色,這就說明其熱量增加了,而增加的熱量就是從手部吸收的熱量。通過這個視頻演示,學生對汽化現(xiàn)象進行了充分的想象,從分子層面理解了這一過程,開闊了學生的眼界。此時教師再引導學生進行沸騰現(xiàn)象的想象:“下面我們進行沸騰現(xiàn)象的實驗,大家想象一下,在這樣的場景中,分子會發(fā)生什么變化?”學生此時就會進一步展開想象,通過剛剛接觸到的汽化現(xiàn)象,學生認為“沸騰現(xiàn)象”是“汽化現(xiàn)象”的一個提升,也是會有大量蒸汽產(chǎn)生的生活實例。教師適時引導學生對液體沸騰后溫度的變化進行想象,學生之間進行交流,展開激烈的探討。最后,筆者通過動畫播放的形式,引導學生進行觀察研究,驗證得出結論,有效擴充自身思維的廣闊性。

        想象“場”不僅需要教師對學生思維的引導,視頻、圖片等提供想象空間的工具也是必要的輔助手段和教學工具,教師應當從網(wǎng)絡中尋找相應的資源用于課堂教學。

        3 ? ?思辨“場”,激活思維批判性

        思辨“場”是指教師要為學生構建思辨場景,讓學生在場景中進行深度思考,隨后在學生之間形成辯論的氛圍,這樣才能有效激活學生的思維,讓學生在不同觀點的爭鋒中實現(xiàn)批判性思考,幫助學生從新的物理角度加深對問題的探索,使得學生的物理體系在辯證與統(tǒng)一中不斷得到完善,促進其思維品質(zhì)提高與發(fā)展。

        如在“凸透鏡成像規(guī)律”這一節(jié)中,教師就可以為學生構建思辨的場景,讓學生進行充分的思考和討論。教師首先為學生進行“凸透鏡”知識的講解:“我們都知道平面鏡的表面是平的,光透過平面鏡會進行直線穿越,下面我們要學到的這種透鏡,其表面是圓的,我們可以看出它是一個邊緣薄、中間厚的造型,那么光線穿過這樣的透鏡,請大家思考其穿越的軌跡?!睂W生此時就會思考,有的學生認為凸透鏡的表面是一種球形,因此光線穿越過凸透鏡,可能會沿著球面形成曲線軌跡,從而向不同的方向進行發(fā)散,總而言之,光線會圍繞凸透鏡表面的曲面進行發(fā)散。有的學生則認為,凸透鏡雖然是一種球形表面,但其實其穿過的光線仍然是直線,只是光線的軌跡并不沿著原有的直線進行穿透,而是會進行匯聚,光線最終匯聚到一個點上。有的同學認為,光線穿過凸透鏡會擴散,分散到四面八方,最終并不會匯聚到一點上。還有的同學認為,光線穿過凸透鏡后,還會像穿越平面鏡一樣,以直線的形式通過。教師可以讓持這三種觀點的學生進行辯論,各抒己見。這樣就可以激活學生的思維批判性。最后教師再通過為學生直觀展示凸透鏡成像的效果,為學生講解其中的成像規(guī)律。這樣學生就會對凸透鏡成像的規(guī)律有深刻的印象,學生的辯證思維品質(zhì)也會得到相應的提高。

        通過這種思辨場景的構建,學生能夠深入教師所提供的場景中,根據(jù)自己的認知和推理進行深度思考,提出自己的觀點和看法,并能夠?qū)ψ约旱挠^點利用所學知識進行辨證分析,從而有效實現(xiàn)思辨思維的培養(yǎng)。學生在這一過程中的批判性思考能力會得到提高,從而有效建立起健全的思維認知體系。

        4 ? ?發(fā)散“場”,點燃思維創(chuàng)新性

        發(fā)散“場”是指學生能夠在其中進行思維發(fā)散的場景,這種場景能促進學生的思維發(fā)散,拓寬學生的思考面,讓學生從相互關聯(lián)的知識體系中實現(xiàn)思維創(chuàng)新,從而有效促進學生的物理思維品質(zhì)培養(yǎng),實現(xiàn)自身思維的飛躍。

        如在“運動的相對性”這一節(jié)中,學生要學習與相對運動有關的物理知識,此時教師就可以引導學生進行思維發(fā)散,讓學生在已有的直線運動基礎上進行思維創(chuàng)新。教師首先為學生提供思維發(fā)散的場景:“我們都知道汽車行駛在馬路上有不同的速度,那么如果兩輛汽車從同一起跑線以同樣的速度行駛,兩車上的司機看到對方會是怎樣的?”學生此時就會從相對性角度進行思考,想到如果兩輛車以相同速度向相同方向行駛,那么兩輛車司機之間相互看應當感覺對方?jīng)]動。教師繼續(xù)引導學生關聯(lián)這一場景中的內(nèi)容:“那么司機看路邊的景物是怎樣的?路邊的人看到的車又是怎樣的?”這樣就讓學生將場景中的多個元素關聯(lián)起來,能夠有效實現(xiàn)思維發(fā)散。學生就會想道:雖然兩輛車相互看是靜止的,但兩輛車相對于路邊的景物仍然是運動的,而路邊的人看到的汽車,也是運動的,只有兩輛車是相對靜止的,但如果兩輛車的行駛速度不同,則兩位司機看到對方的車輛便不是靜止不動的。同理,教師引導學生思考這樣一個情景,即兩輛車相向運動,指兩輛車沿相對方向行駛,引導學生進行思考,詢問學生車內(nèi)司機觀察到的現(xiàn)象是什么,這樣就實現(xiàn)了這一場景中所有知識內(nèi)容的關聯(lián)。學生在這樣的關聯(lián)中將相對運動的相關知識內(nèi)容進行了深度吸收,有效實現(xiàn)了思維的創(chuàng)新。

        通過發(fā)散“場”的構建,學生的思維廣度得到了有效拓展,能夠按照不同知識之間的聯(lián)系進行有效的思維發(fā)散。學生將自身知識體系中的脈絡串聯(lián)起來,創(chuàng)造出新的知識和認知結構,從而有效點燃學生的創(chuàng)新思維的火花,培養(yǎng)學生的思維品質(zhì)。

        5 ? ?實踐“場”,強化思維應用性

        實踐“場”,顧名思義,教師讓學生在教師構建的場景中進行實踐,在實踐的過程中,學生能夠自覺應用物理知識,從而提高思維的應用性,有效鍛煉學生的知識應用能力,促進學生的思維品質(zhì)提高和發(fā)展。

        如在“長度和時間的測量”這一節(jié)中,學生要學習到與兩種速度關聯(lián)量測量相關的物理知識,此時教師就可以構建實踐場景,讓學生進行動手實踐。教師首先為每位學生分發(fā)測量時間和長度的工具,接著讓學生用測量工具測量自己身邊物體的長度,在學生拿到測量工具后,會對這種新奇的工具產(chǎn)生興趣,從而有了進行實踐的動力。教師讓學生進行測量后,運用剛剛學到的知識,將測量的結果記錄在自己的筆記本上,為后面所要進行的速度計算做好鋪墊。而進行完長度的測量后,教師可以讓學生利用時間測量工具測量某一段音頻的時間,或讓學生記錄某種物體從開始運動到結束運動經(jīng)歷了多長時間,教師讓學生記錄完時間,再讓其測量長度,這樣就能實現(xiàn)速度的相關物理量計算,接下來,教師就可以讓學生進行速度的實際計算,將實踐內(nèi)容與物理知識相結合。

        這種實踐場景的構建,不僅能夠讓學生進行有效的知識應用,還可以提升學生的學習興趣,激活其對物理學習的好奇心和求知欲,提升學習動力。

        6 ? ?實驗“場”,訓練思維邏輯性

        實驗操作作為學生在初中物理學習過程中的重要教學形式,能夠有效在學生接受知識內(nèi)容時弱化學生的抽象認知,使得抽象的內(nèi)容有形象的載體,幫助學生進行感性的認知,實驗“場”的使用,能夠引導學生在實驗操作中完善物理思維的邏輯推理過程,使物理更加具有科學的嚴謹性。

        例如,在“用電壓表測量電壓”章節(jié)內(nèi)容的學習時,教師便充分運用為學生構建實驗“場”的教學形式,讓學生進行推理操作,探究串聯(lián)電路、并聯(lián)電路中電壓的關系。教師為學生提供了實驗操作過程中需要用到的實驗器材:小燈泡、電壓表、燈泡底座、干電池、單刀開關以及導線若干。首先,學生根據(jù)事先設計好的實驗操作步驟,驗證其操作的邏輯性在原理上是否可行,便開始動手操作,學生利用電壓表測出干電池在串聯(lián)成電池組之后的電壓,第一步學生則是先研究串聯(lián)電路中電壓的變化情況,學生先利用導線將小燈泡串聯(lián)起來,用電壓表測出每個小燈泡兩端的電壓分別為U1、U2,再測出兩個小燈泡兩端的電壓為U3,學生發(fā)現(xiàn)U3=U1+U2,之后學生在測量并聯(lián)電路時,亦是按照之前的實驗操作步驟,先測量電池組的電壓,然后進行并聯(lián)電路的連接,利用電壓表測出兩個小燈泡兩側(cè)的電壓分別為U1、U2,再測出并聯(lián)電路兩端的電壓為U3,學生發(fā)現(xiàn)U1=U2=U3,通過實踐操作,學生便基本推理出串聯(lián)電路與并聯(lián)電路電壓的規(guī)律。在最后的實驗回顧中,學生還總結出電壓表刻度的讀數(shù)應注意的事項,而且在探究并聯(lián)電路時,最好使用不同功率的兩個小燈泡,以免造成錯誤的認知。

        實驗操作的教學方式,即為學生構建實驗“場”,是幫助學生訓練邏輯推理思維能力最有效的形式。學生在動手操作過程中,通過提出猜想,驗證結論的推理過程,利用歸納、總結等形式的思維活動驗證操作的可行性,這對優(yōu)化學生的物理思維品質(zhì)能起到很好的輔助作用。

        7 ? ?結語

        通過構建物理“場”,有效提升了學生的學習效率,讓學生深入場景中進行深刻的知識體會,實現(xiàn)了自身思維品質(zhì)的培養(yǎng)。對于構建物理“場”這方面的學術研究還較缺乏,期待能通過更多學者的關注,探索出更多切實有效的方法,以促進學生的物理學習。

        參考文獻:

        [1]毛清俊.試論在初中物理教學中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力[J].天津教育,2019(02):35.

        [2]盛海平.《有趣的仿真物理實驗》選修課程的開發(fā)與實踐[J].湖南中學物理,2019(06):31-33+46.

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