初中物理教学中学生“洞察力”的培养

陈晓竞

(江苏省启东市天汾中学 226244)

物理教学中强调两个基本点：一是观察；二是实验.前者是指通过视觉通道信息的输入，让学生接受到物理现象；后者是指通过感觉通道信息的输入，让学生动手做，以重现一些实验现象、获得一些实验结论.传统初中物理教学中，教师对学生的观察能力培养与实验能力培养是高度重视的，也取得了较好的教学效果.近年来，初中物理教学遇到了一些新问题，主要体现为学生对物理现象的认识浮于表面，对物理概念或规律的运用显得生硬，很多时候也缺乏迁移能力，而学生自己却又感觉学得很累.笔者几经分析与探索，感觉这其中的原因可能与教学中忽视了洞察力的培养有关.

一、洞察力及其对初中物理教学的启发

对洞察力的理解，有两重含义：一是从学生个体能力的角度看，将其与观察力对比，则可以这样认为：观察力强调的是“看”，是对物理现象的关注；洞察力强调的是“透过现象看本质”，是对物理现象背后的机制或原理的关注.二是从信息加工的角度看，洞察力是对获得的准确信息的深度加工能力，其体现为把握复杂事物(物理现象)的发展动态并预测未来(能力迁移)的能力.

在初中物理教学中，强调培养学生的洞察力，主要还是针对当前初中学生物理学习浮于表现的情形而提出的.在实际教学中我们经常遇到这样的情形，给出学生一个问题，学生通常是根据解题经验去作出直觉性的回答，而不善于抓住现象背后更为本质的物理原因.比如说在凸透镜成像规律的教学中，给学生这样的一个问题：将一支铅笔放在装有水的圆柱形杯子后面，那观察到的铅笔的像可能是怎样的？笔者发现，几乎没有一个学生能够对此问题作出准确的回答.后来在分析学生的思维的时候，有同行提出这种柱透镜的问题学生没有遇到过，答不出来是正常的.而笔者则提出自己的观点：我们此前所教的透镜确实是球透镜，而学生所记忆的凸透镜成像规律，严格来说是对现象的分类记忆，而不是对凸透镜成像本质的把握.由于只是将凸透镜成像按一倍焦距和二倍焦距分成五种情况(主光轴上的两个点以及三段)，因而学生所记忆的凸透镜成像规律，实际上是记的现象.很少有学生注意到凸透镜所成的所谓“倒立”的像，实际上不仅是上下相反，也是左右相反，更进一步，几乎没有学生认识到这些像之所以能够倒立，实际上是因为“凸”引起的，柱透镜由于上下没有厚薄变化，因而上下不会使物体成像发生变化.认识到这一点，才能说是真正具有了洞察力！

二、初中物理教学中洞察力的培养策略

那么，在初中物理教学中如何培养学生的这种“洞察力”呢？笔者以为需要在传统教学思路上，再沿着学生的思维走得深一点.比如说上面所举的凸透镜成像的例子，关键就在于让学生认识到凸透镜之所以能够成倒立的像，是因为透镜有厚薄变化——通常实验器材盒中用以演示凸透镜对光具有会聚作用的透镜就是柱透镜，以之为研究对象，可以帮学生建立比较形象的表象.

再具体一点，我们可以看“平均速度”的例子.在平均速度的教学中，教师都会跟学生强调：平均速度是用“总路程”除以“总时间”，强调的是一个“总”字，以此显示平均速度与运动过程中的具体路程或时间有关.但事实证明，只是这样从理论上强调，作用是不大的，真正有效的策略，是在变式训练中让学生的思维变得深刻.在实际教学中，笔者对学生进行了三次变式训练：首先，任意给出一个问题情境，即总路程分成不等的两段，然后让学生求出这两段以及全程的平均速度；其次，给学生半路程以及半时间的问题，让学生认识到平均速度不是速度的平均，而应当确定好所求的某一段的路程与时间，同时建立未知数设立的技巧——半路程的问题就设半路程为s，半时间的问题就设半时间为t.经验表明，进行了第二次变式之后，学生会对平均速度产生明显深刻的认识，但这个时候学生又会将注意力放在平均速度本身，如半路程的平均速度就是v=2v1v2/(v1+v2)，而半时间的平均速度就是v=(v1+v2)/2，他们对这两个平均速度表达式的由来会给予忽视，因此第三次变式常常是需要的；第三次变式就是：将路程或时间分为前三分之一、后三分之二，让学生去求平均速度.这个时候学生的思维就会自然指向半路程、半时间中的解题方法，从而认识到设未知数的技巧与平均速度定义式的运用.从学生的思维角度看，如果说在半路程、半时间这一步的变式中，学生还在对平均速度的表达式的形式感兴趣的话，那这里就真正将思维聚焦在平均速度的求法上了.这就是思维的深入，就是“洞察力”的形成过程.

三、作为核心素养的洞察力的有效培养

既然洞察力是透过事物的表面现象看本质的能力，而学生将来的发展(无论在不在物理领域范围内)，就一定是需要这种能力的.初中物理作为物理学习的起始阶段，固然对知识的难度不提过高的要求，但从洞察力培养的角度来看，物理教学不能过于肤浅，不能让学生只看物理现象去机械地运用物理知识，而应当在对物理现象的分析中培养学生寻找事物本质的意识与能力，在具体的问题解决中努力培养学生分析问题、解决问题的能力，这样学生的洞察力才有可能形成.

总而言之，初中物理教学着力于洞察力的培养，既是为了摆脱当前学生在物理学习中表现出来的低水平状态，也是为了学生的核心素养培育寻找突破口.其实，透过现象看本质的洞察力的培养，原本就是科学素养的一部分.而社会发展与个人发展对科学素养提出的要求，就是运用物理视角洞察事物，故而洞察力的培养，是必须的！