注重变式教学 培养思维能力

朱灵波

摘 要：教育教学贵在创新，教育教学的创新主要是思维的创新，变式教学实践就是一种思维创新。在物理教学中通过变式教学，不断地变更所提供材料或事物的呈现形式，使本质属性保持稳定而非本质属性不断变化，以变养智，以变养德，从知识与技能、过程与方法、情感态度和价值观的三维目标出发来设计教学，培养学生的思维能力。

关键词：变式教学；发散思维；聚合思维；创造性思维

许多学生反映物理难学，“题海战术”是一个重要的原因，大量的难题，单一的教学方法，无法让学生在过程与方法上、情感上得到成功的体验，那么知识和技能目标的达成度也是可想而知的。在我们的物理教学中，有的问题缺乏新的情景，学生不感兴趣；有的问题缺乏阶梯，一开始就太难，许多学生的思维不能被激发。

同样常见一些教师说：“这个题目其实很简单。”“怎么连这个题目也不会做？”其实，这个教师站在已经掌握了物理学系统知识的高度所产生的想法。如果你的头脑中还没有这一系统的知识结构，情况就会完全不同。“稚化教师思维”“备学案”是教师应当掌握的两条有效的教学途径。“没有教不好的学生，只有不会教的老师”这句话从某种程度上说也有一定的道理，教师的“会教”在于“会激”，而变式教学就是激活学生思维的教学方法。

所谓“变式教学”，是指以培养学生灵活转换、独立思考能力为目的，在教学过程中教师精心设计一些不断变更问题情景或者改变思维角度，由简到繁、由易到难的物理问题，使事物的非本质特征时隐时现，而事物的本质特征却始终保持不变的教学形式。这是一种把学生的思维逐渐引向新的高度的一种教学方法，它实际上是教师有目的地通过“变式”为学生组织了一个引导思维的活动。

一般来说，当学生面对新的物理情景时，如果旧的思维方式能够解决新的问题，就是迁移学习。如果新的情景需要学生能从不同角度进行思考和突破原有的思维模式，就是创造学习。变式教学要求不断变更所提供材料或事物的呈现形式，它能够使学生经常处于新的情景中，所以，变式教学十分有利于激发学生思维的热情，改善学生的思维品质和培养学生的创造性思维能力。

一、实施变式教学有利于培养学生发散思维能力

所谓“发散思维”是从一点向四面八方想开去的思维。运用这种思维方式来考虑问题，会因我们的出发点不同而得到不同的思考途径或得到不同的结果，显然我们得到的思考途径或结果越多，发散思维能力就越强。

物理教学中发散思维体现的是所谓“一题多解”和“一题多变”的变式教学，“一题多解”即对同一个问题应用多种不同的方法去寻求其答案，它追求的是解决问题的多种途径。这些“途径”实际上就是一些解决问题的方法，而对不同方法进行比较，必然能使学生思路开阔，使之养成多角度观察理解事物的习惯，对培养学生发散思维能力起着辅路架桥的作用。一题多变指的一道基本题，让题目的情景有所变化，按程序不断加深加广，变成许多道有关的习题。通过这一类题型的解析和训练，充分认识基本知识的应用价值，使学生明确只要掌握规律和分析方法，就可以做到“万变不离其宗”。一题多变最好能从学生比较熟悉的典型题开始，这样所起的作用更大。

例1.

通过一题多解，一题多变，可以促使学生多角度分析、解决问题，拓宽解题思路，开阔视野，启迪发散思维，开发智力，培养能力，达到学以致用的目的。当然，一题多解并不是一定要追求解法的最多，而是应该根据教学要求、学生水平、教学功能精选几种解法，既训练学生发散性思维的能力，又抓住核心规律；既保持课堂效率，又切合学生实际。

二、实施变式教学有利于培养学生聚合思维能力

所谓的聚合思维是多到一的思维。它以某個思考对象为中心，把问题所提供的和从大脑中提取出来的各种信息集中起来，通过直觉的判断，选择解决问题最优的设想和方法，通过一系列的推理获得解决问题的答案，或者从不同的现象和问题中发现共同的因素。又称集中思维、收敛思维、求同思维等。

物理教学中聚合思维体现的是所谓“多题归一”的变式教学，多题归一是指把多个表面上不同但实质上相同的题目归成一类，找出它们的共同特点，用同一个物理规律去解答。即：多个题目多种物理情景，解答所用的物理规律相同，以实现认识一类物理现象的共同规律。多题归一可以实现触类旁通的教学效果，即学生一旦掌握了一类问题的一般特点后，能够从这个一般的特点出发，去解决新遇到的同类或相似类别的问题。物理教学中就有很多这样我们熟悉的例子，例如，人船模型、子弹打木块模型、弹簧模型、平抛模型等。

例2.一小球从离地面H高处无初速度下落，运动过程中空气阻力始终是球重的k倍（k>1）。若小球与地面碰撞后无能量损失，则小球在停止前通过的总路程为多少？

例3.如图1在倾角为？兹的斜面上有挡

板，在距A为L的地方有一质量为m的物体B，B的初速度为V0，B与斜面间的动摩擦因素为？滋，且？滋

例4.如图2所示，一个质量为m，电量为

-q的小物体，可在水平轨道Ox上运动，O端有一与轨道垂直的固墙，轨道处在场强为E，方向沿Ox轴正向的匀强电场中，小物体以初速V0从x0点沿Ox轴轨道运动，运动中受到大小不变的摩擦力f的作用，且f

以上三个例题所涉及的物理情景，可能不是学生所熟悉的，由于缺乏与之相关的阅历和实践经验，思维难免会受到某些局限。但我们可以充分发挥思维的能动作用，将陌生的物理情景加以转换，从而转化成我们所熟悉的物理情景，往往能使问题绝处逢生、豁然明朗。

三、实施变式教学有利于优化学生的知识结构，培养学生创造性思维

所谓创造性思维，简单地说，就是可以产生创造性成果的一类思维方式。变式教学可以把一些繁难的物理问题通过改组或改造，变成我们熟悉的问题，从而激发学生的创造性思维。

例5.如图3所示，一根半径为r的半圆形导线ab，在垂直于匀强磁场的平面内，以一端a为定点沿逆时针做匀速转动。已知磁感应强度为B，角速度为？棕，试求ab两端的电势差大小。

分析：课本中介绍的是求解直导线做平动切割磁感线产生感应电动势的方法，本题却是弯曲导线做匀速转动切割磁感线产生感应电动势的问题，无法直接利用课本的知识进行求解。

变式1：设想沿半圆形导线的直径处再

连接一长度为2r的直导线，使之成为闭合导线框，如图4。对导线框来说，因为在转动过程中，穿过的磁通量没有发生改变，故总电动势为零。即E总=Eab+Eba=0，所以Eab=-Eba，这表明，半圆形导线ab产生的感应电动势的大小与直导线ab产生的电动势相等。于是求解半圆形导线ab的感应电动势问题就转化为求解直导线ab的感应电动势问题。

所以，物理解题思维的核心就是促使陌生的问题向熟悉的问题转化，繁难的问题向简易的问题转化。变式教学对物理解题的意义在于，主体解题时，不是孤立地看问题，将问题看成僵死不变的东西，而是将问题进行改造或改组，使之变得更熟悉、更简易。而这种改造或改组正是创造性思维的典型变现。

“求新、求实、求活”变式教学不是讲授一个一个的知识点，它们以一个点为中心编织着知识的网，构建一个一个知识组块，而这些组块相对于孤立的知识点无疑具有更大的功能，变式教学艺术总是用最少的时间给予学生最大的有序知识，使认知结构得到优化，从而从根本上提高了学生解决新问题的能力。

一题多解、一题多变的发散思维训练，使教师从学生熟悉、难度并不很大的基本题出发，通过各种变式把学生的思维逐渐引向深入，给学生提供了广阔的想象空间，学生在这个空间里自由翱翔，新的思路、新的方法不断涌现，不断给人以新奇感，使人感到一种想象的美。

变式教学的多题归一能够使学生理解形异而质同的问题，使学生的归纳、综合能力得到加强，联想能力得到发展，能够使学生透过现象看到本质而使学生感受到理解的蕴藉美，有利于培养学生的聚合思维能力。

变式教学使物理知识相互联系，达到温故知新的功效，不仅能开拓学生的思路，还能引起他们钻研物理的浓厚兴趣，能充分调动学生的主观能动性，有利于优化学生的知识结构，培养学生的创造性思维，使学生得到认知和审美心理的双重满足，使教师得到精神上的调节，从而使师生双方在和谐的教学环境中实现共赢。

参考文献：

[1]梁旭.中学物理教学艺术研究.浙江大学出版社.2005-03.

[2]魏晓红.高考物理复习策略与方法.中学物理教学参考.2008（03）.

[3]谭坤平.变式拓展教学，革新物理教学思维.中学物理，2013（17）.

（作者單位 浙江省杭州市余杭第二高级中学）