新课程背景下物理教学中学生反思意识的培养
【摘要】“思之不慎,行而失当”。反思是个体成熟的标志。物理教学活动中应加强学生反思能力的培养,使学生洞察问题的本质,启迪学生的创造性思维,诱导学生发现问题,解决问题,最终形成较强的创新意识。
【关键词】反思 物理学习 教学策略 意识培养
“思之不慎,行而失当”。反思是个体成熟的标志。反思是一种思维活动,是认识的再认识,是对思维的思维。
针对学生的反思意识现状,有学者对初二至高三学生的物理学习进行了调查研究。研究结果表明,当前中学生学习物理时,经常进行反思活动的极少,解题几乎是中学生物理学习的全部,而学生解决物理问题时,兴奋点也往往只是答案,一旦求得结果,便忘乎所以,没有反思思维过程和问题解决的多样性。正是缺乏这种反思意识,学生学习物理时,囫囵吞枣,机械模仿,没有很好地体验物理学之精髓——物理重要思想和方法,也因为过分依赖例题模仿解题,因而产生思维定势,抑制了创新思维的发展。
针对上述情况,新课改背景下在物理教学活动中应加强学生反思能力的培养,使学生洞察问题的本质,启迪学生的创造性思维,诱导学生发现问题,解决问题,最终形成较强的创新意识。我认为对学生反思意识的培养应从以下几个方面实施:
一、要求学生对物理学习进行反思
1.要求学生对自己的思考过程进行反思。对思考过程进行反思,就是在学习完一个物理知识点后尽力去回忆自己从开始到结束的每一步心理活动,一开始自己是怎么认识的,这样认识的原因是什么,这样认识错在了什么地方;通过新的认识,自己得到了哪些启发,这些新的认识和启发对以后的学习有什么借鉴意义,自己在以后的一些思考过程中能否做出某些调节,为什么当时不能做出这些调节;自己在思考过程中有没有做出过某种预测,这些预测对自己的思考是否起到了作用,自己在预测和估计方面有没有带普遍性意义的东西可以归纳,等等。
2.要求学生对活动所涉及的知识进行反思。就大多数学生而言,对某一个物理对象的认识,不是在一次物理活动中就能完成的。事实上,每一次物理活动都可能提供对某一个物理对象提高认识水平的机会。由于自己的知识储备和对身边物理现象的观察、认识程度不同,如果我们在每次学习活动中都能对不同物理情景下涉及的同一物理模型或物理现象进行反思,那么就可能衍生出许多新的认识。特别是,虽然同一物理问题的本质特征在不同的情境下是相同的,但其表现出的表象特征却不尽相同,如果在不同情境下把这个物理对象的本质特征与其各种表象特征加以比较、分析、归纳,就会大幅度提高对其本质特征的认识水平,长期坚持就会对这些本质特征的认识越来越深刻、完善。尤其应当重视的是:与物理情境联系在一起的认识,才是对物理本质的认识,才是能够迁移的认识,才是能够应用于新问题的认识,才是真正有用的认识。反之,如果没有对学习过程中所涉及的物理知识的及时反思,那么对物理本质的认识就会停留在肤浅的、片面的、甚至错误的危险水平上。
3.要求学生对物理学习的思想方法进行反思。中学物理中蕴涵的思想方法主要有:观察法、实验法、理想模型法、类比法、假说法和数学方法这六种主要的物理学方法。在物理活动中,总是要涉及物理思想方法的,因此反思的一个重要内容就是:要特别注意挖掘活动中涉及了哪些物理的思想方法,这些思想方法是如何运用的,运用过程中有什么特点,这样的思想方法是否在其他情况下用过,现在的运用和过去的运用有何联系,有何差异,是否有规律性的东西。有了这样的反思,对物理思想方法的认识、把握、运用的水平就会不断提高。
4.要求学生对题意的理解过程进行反思。就学生的解决物理问题的活动而言,“破题(即正确理解题意并找出题目中所涉及的物理实质或模型)”是首先要学习的。很多学生找不到解题途径的根本原因,正是“破题”这一环节存在问题。我在多年的教学过程中发现,很多学生不会解决物理问题,不是因为他们没有记住物理公式或物理规律,最大的问题恰恰在于对题意的理解上,通常地,若老师能给他们以适当的点拨(即提示出问题的实质),学生很快地就能解决该问题。也有学生说“老师在课堂讲解的过程中我都听懂了,但让我独立解决一个物理问题就又不会了”,出现这样问题的根源依然在物理实质的把握和提炼上,学生在学习解决物理问题的过程中,其实最重要的并不是“解题”,而是“学习解题”。那么学生该如何学习解题呢?除了从“读懂题目,理解题意,建立模型”的过程中学习以外,一个很重要的途径便是通过“解题回顾”来学,也就是说在解题后要认真及时的进行反思、总结,要对题目的类型,所涉及知识点的考查方法,解决问题的思维顺序及思维方法等进行归纳、整理,以期对所学知识能够迁移和灵活应用。简言之,要通过反思,使学生在理解题意方面学会寻找规律,积累更多的经验。
二、培养学生反思意识的教学策略
1.诱导学生进行探究性学习。杜威指出,反思活动是“由于产生思维活动的怀疑、困惑而引起的探究行为”。要引起学生的反思动机,就必须充分暴露客体(物理现象)与主体(学生)认知结构的矛盾,“使个人对认识扭曲有清醒的自我意识”。通过诱导学生进行探究,让学生身临物理情境之中,充分展示物理过程和思维过程,产生“发人深省”的东西,促进学生的再思维。在探究活动中,教师仅仅是学生学习的引导者,科学探索的助手。教师为学生提供的仅仅是探究的环境,提供研究问题的工具。学生应结合自身的知识积累,观察身边的物理问题及物理现象,结合特定情境下的实验操作(物理实验),积极思考,大胆猜测,从而得出结论。如在《单摆》教学中,研究“单摆的周期与哪些因素有关?有什么样的关系?”时,先让学生猜测单摆的周期与哪些因素有关?(学生可能提出:与摆球的质量、摆线的长度、振幅的大小等有关)。再用控制变量法,在教师的引导下,通过实验逐一验证,从而得出科学的结论。要把学生学习的过程看做是探究的过程。
2.反思结论是在怎样的条件下得出。学生在探索学习过程中经常出现一些思维障碍,往往要经过苦思瞑想才能走出思维的死胡同。因此,经过探究得出结论后,应引导学生反思思维过程、结论形成过程、结论的适用条件,理清思路,逐步建立物理模型。如在“研究自由落体运动的规律”时,应让学生反思:羽毛在真空管中的下落和在空气中的下落条件上有什么区别,从而得出我们物理学中真正意义上的“自由落体运动”和我们生活中的“落体运动”区别在什么地方,进一步反思,研究物理问题时,条件不同得出的结论也会不一样。
3.反思条件发生改变时,结论将如何变化。《单摆》的教学中,可让学生反思:单摆所处环境改变时,如将单摆放于以加速度a加速或减速上升的升降机中,其周期将如何改变?如将单摆移到高度&的高山上,其周期又如何改变?摆球带电,悬线绝缘,在垂直摆球摆动平面的方向加一匀强磁场,其周期又如何变化?而在进行《机械能守恒定律》教学时,可让学生思考,如果不仅是重力或弹力做功,还有其他力做功,结论如何改变?(其实就是能量转化与守恒定律)。这样不仅能促成反思形成习惯,也能拓展思维,培养思维的深刻性。
4.反思问题研究方法的多样化。无论是定律教学还是习题教学,不要满足于单一思路、单一方法,应从不同的角度寻求其它可能的论证方法或解题方法,这不仅利于加深对该问题的认识和理解,而且有利于促进思维的发散,也是创新思维培养的一个重要途径。如在“研究物体做匀变速直线运动”类问题时,可以用“动力学”的方法解决,用“动能定理”解决,还可以用“动量定理”解决,学生在分别学会了用不同方法解决问题之后,应该让学生反思总结,用每一种方法解决问题有什么区别与联系,分别有什么优缺点,分别在什么条件下选择什么样的方法更简洁,更方便,在以后的解题中怎样选择方法和途径。
三、学生反思意识的培养
1、设疑引思。学贵有疑,有疑则思,有思定进。要引起学生的反思活动,就应有引起反思的导火索———疑难。
(1)在生活实例中设疑。联系实际,通过分析、比较某种观点和看法与已知事实现象或新实验事实是否矛盾,提出疑难。如古希腊亚里士多德认为重的物体比轻的物体落得快,伽利略发现的事实并不是这样,因此提出问题。
(2)逻辑推理产生问题。即应用所学知识进行推理,从而得出新的结论或者证明某些观点的错误性。如伽利略在研究落体运动时,就进行过一个比较经典的逻辑推理:如果拿一个重物M和一个轻物m从同一高度出同时释放,使它们自由下落,按照亚里士多德的理论,重物应该比轻物先落地;若将M和m捆在一起让其下落,它们的总质量将比任一物体的质量都大,所以它们将落的更快,但因为m比M落的慢些,将它们捆在一起时,m将牵制M,使M的下落速度变慢,这与重物先落地,轻物后落地的结论是相互矛盾的,故证明亚里士多德的结论是错误的。
(3)追因求果产生疑问。引导学生经常追问物理概念为什么这样定义?物理规律如何得来?实验为什么要这样设计?做物理习题做错时更要问为什么会做错?发现物理现象时经常发问原因是什么?
(4)变换条件产生质疑。物理规律都有一定的适应范围,要经常变换条件寻求物理规律的不同表达式,经常思考解决同一问题的不同方法。
2.鼓励争论,激活反思。民主和谐的课堂气氛,师生互动的课堂场景能提供给学生发表意见的机会,有利于树立创造信心,牵动创造思维。另一方面,学生群体的最大特点是互补性。教师引导得当,学生就会在相互研讨、争论的环境中激活反思活动。因此,教师应努力建立“情绪场”,营造良好的气氛,鼓励学生发表己见,提出与众不同、标新立异的思考。如《机械能守恒定律》教学中,有学生提出:教材对定律的叙述中“如果没有摩擦和介质阻力”是多余的,“物体仅发生动能和势能的相互转化”已包含了这个条件。
3.激发学生批判性与创造性地读书。常规性教学通过教师的讲解和叙述把几千年来前人总结的经验和知识传授给学生,学生常把这些结论视作权威、绝对真理而应用,对这些结论从未产生怀疑,当然也就丧失了反思的动机。我们要让学生带着能发现新答案、提出新观点、探讨新方法的目的去读书,即进行批判性与创造性读书,鼓励学生不要盲目迷信书本,敢于探索,大胆设想,勇于创新。由于受中学生的实际能力水平限制,他们很难创造性地提出全新的物理概念和发现新规律。批判性与创造性读书,主要是指读书过程中,对某一问题,不局限于书本上的某种观点和方法解答,而是能从不同观点和新颖的思维方式解决同一问题。或者是对某一问题变换延伸,探索出相似性、相关性、相反性的新问题。
总之,反思性教学是教师实现自我发展的一种有效途径,也是提高物理教学效果的一种有效方法。将反思性学习能力的培养纳入物理教学,有助于使学生学会如何发现问题,如何解决问题,使学生意识到问题的实质;使学生捕捉到有用的观念和思想,从而为有创造性的完成其他任务奠定基础。
参考文献:
1.普通高中课程标准试验教科书《物理1》、《物理2》,人民教育出版社,2010年。
2.熊川武:《反思性教学》,华东师范大学出版社,1999年。
3.邓芳娇:《从反思性教学看反思性学习》,柳州师专学报,2002年7期。
4.韦成荣:《物理教学中反思意识的培养》,广西教育,2003年2期。
5.叶招环;《试论反思性物理学习》,教学与管理,2003年1月。