高中物理教学中质疑能力的培养
2015-01-12沈海平
沈海平
摘 要:本文首先分析了中学生质疑能力低下的原因,然后强调质疑能力对培养中学生的创新能力和批判性思维能力的重要性。接着重点从三个方面介绍了培养中学生质疑能力的一些做法。最后指出教师在面对学生质疑时应重聆听,少阻止;重鼓励,少批评;重引导,少告知。以期学生有质疑的动力、质疑的魄力和质疑的能力,最终提升学生的批判性思维能力和创新能力。
关键词:中学生;质疑能力;物理教学
中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2014)8(S)-0009-4
众所周知,中国学生死记硬背的能力强于欧美国家的同龄人,而质疑能力却不强。我国国家基础教育课程教材专家委员会委员夏谷鸣曾专门研究过中美两国的高考内容后得出:中国的教育缺乏对批判性思维的训练。其实更深层次的原因是学生缺乏一定的质疑能力。我们发现,学生随着年龄的增长,提出的问题越来越少,到高中基本没有。有的学生没有质疑的意识,有的学生丢失质疑的勇气,有的学生则缺乏质疑的能力。我们的教育,不鼓励质疑,甚至有时压制和批判质疑,导致中学生不愿质疑、不敢质疑、不善质疑。
质疑,是物理学发展的开始,也是物理学发展的动力。科学上很多重大发明与创新,与其说是疑问的解决者促成的,不如说是疑问的寻求者促成的。伽利略对亚里士多德“自由落体定理”的质疑,才导致了他完成比萨斜塔实验;瓦特质疑烧开水时壶盖为什么会跳由此发明了蒸汽机,直接推动了人类社会由农业文明进入工业文明;牛顿从苹果为何会落地的疑问发现了万有引力定律。这些理论与实践,非常有力地证明了一个简单却是十分重要的命题:一切创新都始于质疑。没有质疑,将没有批判和创新,再多谈科学素养和终身发展也就没有多大意义了。接下来和大家一起分享笔者在培养学生质疑能力方面的教学实践和体会。
1 培养中学生质疑能力的教学实践
1.1 对教材质疑,培养质疑的勇气
现行的高中物理教材,是教育界精英编著,经过专门的审定委员会审定通过的,具有权威性和经典性,具有很高的严谨性和信任度。因此,一直以来,教师和学生把教材奉为至高无上的权威,教师用教材死教,学生拿教材死学,只要是教材上说的就是合理的、正确的,学生哪怕是教师都没有质疑意识,更不用说敢于提出质疑了。长此以往,学生的质疑能力就基本弱化了,其实这也是中学生质疑能力低下的最主要原因之一。笔者在教学实践中常常对教材的合理性做出思考,经常把发现的问题拿出来和学生进行交流并引发质疑,取得了不错的教学效果。
比如,人教版物理必修2第7章第3节的57页有一个求汽车功率的例题(具体题目和解答见教材)。笔者认为这一步是值得商榷的,因为这会使学生在理解P=Fv上造成混乱。我们知道,在谈功率时,必须明确是哪个力的功率。该公式中是什么关系呢?从公式的推导来看,P为F做功的功率,在解题过程中是指发动机的额定功率,发动机是靠牵引力做功的,故该功率应是牵引力的功率。而在解题过程中明确提到汽车受到的阻力,容易被学生误解为发动机的功率就是阻力的功率,会给那些看书看得很仔细的同学留下隐患。笔者认为此处教材可以这样编写:汽车在水平路面上以额定功率P=60kW匀速行驶时,受到的阻力f=1800N,而根据牛顿第三定律,汽车所受的牵引力F=f,所以F=1800N;尽管改了之后答案还是一样,但是逻辑更加严密,通过这样的质疑,学生对物理原理和规律的本质的认识更加深刻,这样就避免了以后练习中五花八门的解答。可见,教师要用好教材,更要合理开发和质疑教材,同时也要引导学生用辩证唯物主义的观点看待权威,只有这样,学生的质疑能力才会慢慢崭露头角。
但是鉴于学生能力不足,很多学生无法对教材提出质疑,所以对教材质疑的工作主要由教师发现并把质疑的内容提出来引导学生引起共鸣,从而有意识地让学生知道并不是教材上的内容都是合理的,激发他们敢于面对权威的勇气。但尽管教材有值得商榷的内容,教师始终要清楚引导学生对教材质疑的目的并不是“诋毁”教材,因为教材不合理不到位的内容毕竟是少数。我们对教材提出质疑,关键是通过教师质疑的精神去鼓励和熏陶学生,让他们体会到自己也要有这种质疑的勇气和魄力,培养他们不盲从权威、敢于向传统挑战的精神。
1.2 对课堂质疑,培养质疑的信心
前苏联著名教育家苏霍姆林斯基说过:“课堂应是向未知方向挺进的旅程,随时都有可能发现意外的通道和美丽的风景,而不是一切都必须遵循固定而没有激情地进行。”现在的高中生正值思维的旺盛期,很多古怪的想法都会浮现在他们的脑海中,有些教师因为这些古怪的想法会耽误他的课堂进程而置之不理;有些教师会以高考不做要求而随意搪塞;有些教师会说课后再讨论。教师若经常这样处理学生提出的质疑,设想如果你是学生,还敢提出自己的疑问吗?你还有信心提出这样的质疑吗?长此以往,学生的质疑能力基本就弱化了。笔者认为,教师面对课堂质疑,应该驻足欣赏,也许会有不一样的收获。
本学期笔者任教高一,在讲解弹力时遇到了一个非常棘手的问题。笔者通过生活实例的分析引导学生得出了弹力产生的条件是:①物体要接触,②物体间有挤压,这两个条件缺一不可,有弹力必须要接触和挤压。但突然一个平常就古灵精怪的学生公然对笔者提出了质疑,他说:“老师,你说的不对,物体不接触也可以产生弹力。”这个质疑让全班同学都盯着他,好像他是英雄一样。笔者顺势一问:“那你举个例子出来说明不接触也可以产生弹力。”这个学生理直气壮的说:“用一块磁铁靠近弹簧,但不接触弹簧,由于磁铁吸引弹簧,所以弹簧上存在弹力,这样不是不接触也产生了弹力?”笔者暗自佩服这个学生对此问题的质疑,而且他的解释似乎也很充分。全班同学甚至给他鼓起了掌声,然后看着笔者,似乎在等笔者的反击。笔者说:“这位同学的质疑非常好,反映了他是在思考问题,其实此时磁铁和弹簧间的力属于磁场力,磁体间的作用看似不接触,其实是接触的,因为磁体与磁体间的作用力是靠磁场来进行的,磁场是一种客观存在的物质,只是你看不到而已,也就是说此时实际上也是接触的,而且弹力本身就是由电磁相互作用引起的。关于场的问题同学们以后还会学到,有兴趣的同学可以去提前看一下。”笔者这样解释后尽管很多同学还是似懂非懂,但是对喜欢寻根究底的同学来说也许会是件好事,他们可能因为这次的质疑去翻看高二的书本,自己去探索这里的奥秘。历史证明,神秘感往往能激发好奇心,可能就是因为这次的质疑,很多同学产生了要了解物理的兴趣。托尔斯泰也说过:“成功的教学需要的不是强制,而是激发学生的兴趣。”这对我们的物理老师来说,难道不是一个好消息吗?
学生提出质疑是需要勇气的,可能除了提问题的学生外还有很多同学有这些质疑,但他们就是害怕而不敢提出来。因此,在教学过程中,要鼓励学生对教师的观点提出质疑,鼓励学生不畏他人嘲笑或讥讽,勇于发现问题,敢于提出问题。另外,教师要及时表扬敢于提出问题的同学,积极呵护学生质疑的积极性和信心,这样学生会觉得教师在重视他所提出的问题,同时也会为自己能提出高质量的问题而感到高兴,使学生对大胆质疑有更多的信心。
1.3 用冲突激发疑问,培养质疑的乐趣
建构主义认为,学习是学习者主动建构知识的过程,是通过新经验与原有知识经验的相互作用而不断充实、丰富和改造自己已有知识经验的过程。而认知冲突是指认知发展过程中,原有概念(或认知矛盾)与现实情景不相符时在心理上所产生的矛盾或冲突。在认知冲突发生时,学习者的学习兴趣处于最大状态,此时学生最容易产生对冲突的质疑,他们脑海中肯定在想:“为什么会这样?”“到底怎么回事?”“是不是前面的知识错了,还是自己有不知道的地方?”因此,教师在平时的教学实践中,应想方设法设计有意思的冲突情景,引发学生的好奇心和兴趣,进而指导学生进行质疑并解答。
1.3.1 利用实验现象设计冲突情景
伽利略说过:“科学的真理不应该在古代圣人蒙着灰尘的书上去找,而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找。”实验往往能激发学生学习的兴趣,特别是当学生在实验活动中观察到出乎预料的实验现象时,学生的内心会激发起强烈的好奇心,产生质疑的冲动。
比如,在《超重和失重》的新课引入时,教师做了一个演示实验。教师事先准备了一个底部开口且装有水的瓶子,瓶口打开,当瓶子静止时水从瓶子底部流出,这个现象学生都觉得不以为然。但是当教师释放瓶子下落时,同学们发现水反而流不出来了。这个“意想不到”的实验现象抓住了学生的眼球,他们都觉得不可思议,在思维的冲突中产生了强烈的好奇心,此时教师顺势引出课题,取得了不错的教学效果。
1.3.2利用生活现象设计冲突情景
物理来自于生活,又服务于生活,古代重要的发现都源自科学家对生活的敏锐观察力。瓦特发明蒸汽机源自对烧水壶盖的细心观察,牛顿发现万有引力定律源自对苹果落地的观察等。教师在平常的教学中可以借助学生非常熟悉的生活实例设计质疑情景,并且要在学生新的认识和原有的生活经验中造成认知冲突。这样,学生就会在充满困惑和矛盾的好奇中产生质疑,渴求得到解决问题的引领和启示。
比如,在讲解反常离心现象时,教师准备了一杯泡好的茶叶和一根筷子,首先问学生当用筷子在杯子的中央搅动茶水时,从杯子的上方看,茶叶应该是远离还是靠近筷子?学生似乎有这种经验,都认为茶叶会远离筷子。但是当教师拿起筷子在杯子中央搅动时,茶叶却聚集到了中央。这个看起来平常却不平常的生活现象引起了学生强烈的疑问:“怎么会这样?”当现象和学生原来的认知不相符合时,就激发起了学生更加强烈的好奇心和探究欲望。
1.3.3利用学生活动设计冲突情景
心理学研究表明,方法的形成与掌握是活动的结果,从事活动是掌握方法的基本途径。因此,教师应特别重视活动经历对学生发展的教学价值。同时高中生的年龄特征决定了他们好动爱玩的特性,所以教师可以设计学生活动让学生亲身体验,通过创设看似和事实不相符合的情景,引导他们进行质疑。
比如,笔者在执教《力的分解》时,创设了如下情景:取一个沉重的大铁块放于桌面上,要用细线把它提起来,问学生用一根线易断还是用两根线易断?学生都不假思索地说一根易断,但演示结果却是完全相反。用一根线可将铁块稳稳拉起,而用两根同样的细线(故意使两线间有一较大的夹角)去提时,却断了。为什么两根线反而不如一根线呢?这和学生大脑中已有的认知形成了强烈的冲突,激发了学生的质疑意识,为下一步的交流活动奠定了基础。
设计冲突进而质疑的方式还有很多。应该指明的是,学生身处于现实生活中,每天都接触不一样的事情,而且有可能看到一些稀奇古怪的现象,比如,为什么雨滴从几万米的高空掉下来我们安然无恙,但是吴菊萍只接了从几十米高处掉下来的小孩手臂却骨折断裂等。若我们能引导学生对这些生活现象提出质疑,进行探究,培养他们质疑的意识,也许下一个牛顿或瓦特就是你的学生。
2 教师在面临学生质疑时应该采取的态度
2.1 重聆听,少阻止
英国文豪萧伯纳说过:“一个苹果和一个苹果交换,得到的是有一个苹果。但一个思想和一个思想交换,得到的是两个,甚至更多。”叶澜教授也说过:“要学会聆听孩子们的每一个问题,每一句话,善于捕捉每一个孩子身上的思维火花。”因此,当学生提出质疑时,教师不要马上阻止学生说出自己的观点,我们应该要认真聆听学生的疑惑,在解决疑问的过程中促进学生对知识的理解。
2.2 重鼓励,少批评
罗杰斯认为,一个人的创造力只有在他感觉到“心理安全”和“心理自由”的条件下,才能获得最优表现和发展。学生也许会因为他对知识理解不深而提出质疑,但此时教师不应该批评学生,而应该鼓励和呵护学生的质疑,充分肯定学生的独特见解,允许学生犯错。魏书生说过:“课堂本来就是允许犯错的地方。”
2.3 重引导,少告知
苏霍姆林斯基说过:“在人的心灵深处有一种根深蒂固的需要,这就是希望自己是一个发现者、研究者和探索者。”杜威也说过:“教育不是一种告诉和被告知的事情,而是一个主动建设的过程。”因此,学生提出质疑后,教师不要急于告诉学生正确的答案,而应该引导全班同学一起思考和讨论,最好由他们自己解决自己的疑问,这样才能在他们的心灵深处留下深刻的痕迹。当然实在解决不了的时候,教师可以适当提醒和点拨。其实有时候得不到正确答案也没有关系,关键是思考和质疑的过程。
以上笔者介绍了自己在培养学生质疑能力中的几点做法。在新课程改革渐入佳境的今天,在高中物理课堂上我们要把培养学生的质疑能力作为教学目标,努力营造质疑的氛围,利用各种物理教学资源,引导学生去思考、去质疑,这样才能提高学生的思维品质,培养创造型人才。
参考文献:
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(栏目编辑 赵保钢)