物理课堂如何让“发展思维慢慢走”*

当下的课堂教学大多是以知识目标为核心，“追求知识加速跑”，让学生被动接受大量的新知识，较少关注知识的形成过程，思维目标达成度较低，几乎谈不上培养学生的学科素养。“追求知识加速跑”就是以“容量大、节奏快、难度深”为标志，在加速跑的状态下，学习内容层层下放、教学进度不断加快、难度不断加深，让学生被迫快速接受难而深的知识，极易导致学生学习自信心和兴趣的丧失。“追求知识加速跑”忽视了学生智力发展的节奏，错过了发展思维的关键期。［1］而“发展思维慢慢走”就是尊重认识规律和学生学习思维特点，以学生怎样学更能养成好的思维习惯为课堂关注的重点，重视学生物理学习能力的培养。以净化物理学科的知识体系为促进学生思维能力提升的媒介，通过在概念教学中强化概念的形成过程，在物理规律教学中创设有效情景将学生领进主动思维的“跑道”，善于抓住学生提出的看似“细小”的问题，激发学生进行思辨，提升学生的思维品质。

本文试图从个人的教学实际出发，结合案例谈一谈高中物理课堂如何走向“发展思维慢慢走”。

一、净化学科知识体系，发展学生系统思维

所谓“净化学科知识体系”，实际就是培养学生的系统思维。［2］以在复习“力学”时如何帮助学生搭建知识体系为例，在学完整个“力学”内容时，教师非常有必要和学生一起梳理一下所学内容，帮助学生对整个力学知识形成一条清晰的脉络。笔者以人教版教材为例构建力学体系（章与章间的逻辑关系）如下：

物理的对象是物体，学习物理就是要研究物体，包括物体的内在结构（以化学为主）和外在表现、规律（物理为主）运动（要了解运动规律必先了解如何描述） 第一章：运动的描述（基本概念） 第二章：匀变速直线运动的研究（了解最简单的运动具有的规律）与力有关（先了解力有哪些特点） 第三章：相互作用第四章：牛顿运动定律（解决力学问题的基本途径）第五章：曲线运动（可以了解更复杂运动的规律）第六章：万有引力与航天（从地上到天上、从生活到高科技）第七章：机械能守恒定律（解决力学问题第二条途径）。

每一章中的节与节间也有很强的逻辑关系，限于篇幅，本文不再呈现。复习课中不急于让学生进行习题的训练，而是先梳理知识脉络，构建知识体系，对学生而言非常重要，构建的过程就是思维养成的过程，也是培养物理素养的过程。

二、重视物理概念教学，发展学生抽象思维

在“电磁感应”一章中，通常利用法拉第电磁感应定律来推导几种常见模型产生的感应电动势。但学生对“为什么会产生这样的感应电动势”不能很好地理解。如果我们在教学的过程中，对学生的问题视而不见，忽略感应电动势的理解，直接进入法拉第电磁感应定律的学习，就错过了一个极好的发展学生思维的机会。如果能够从感应电动势产生的机理帮助学生加以理解和证明，学生不仅会更好地掌握感应电动势的几个公式，而且能明白其所以然。更重要的是，让学生体会到掌握和理解物理概念的重要性。举一个最简单的例子：导体平动切割磁感线所产生的感应电动势。

电动势是表征电源中非静电力做功本领的物理量。在数值上等于非静电力把单位正电荷在电源内从负极移到正极所做的功。用公式表示为ε=W/q。电磁感应现象中产生感应电动势，我们通常可以找到等效电源，那么只要再找到其中的非静电力，求出它在等效电源内把单位正电荷从负极移到正极所做的功即可。

如图1，导体杆ab在匀强磁场B中，以速度v匀速切割磁感线。

由右手定则知：a端为等效电源的正极，b端为等效电源的负极。导体中的自由电子在宏观上一起随杆以速度v运动，由左手定则得，它受到一向左的洛伦兹力（F洛）。该力即为等

当然，这里需要说明的是，导体杆内电子的运动可以看成两个分运动——随导体杆运动的方向（如图向下）和沿导体杆运动的方向（如图向左）。其中，随导体杆运动的方向受到的洛仑磁分力水平向左，可以认为它是产生电动势的非静电力；而沿导体杆运动的方向受到的洛仑磁分力垂直导体杆与v方向相反，这个分力做负功，两者合功为零。效电源中的非静电力。它将电子从a移到b的过程中所做的功，即为非静电力做功。

（图1）

在物理概念教学中，我们不应急于求成，将抽象的概念直接呈现给学生，应该放慢脚步，与学生一起探讨概念的形成过程，发展学生的抽象思维。

三、巧妙创设教学情景，发展学生主动思维

在传统的课堂教学中，“库仑定律”这节课的引入通常比较直截了当，从电荷间相互吸引或排斥的性质说明电荷间有作用力，从而提出问题：电荷间作用力的大小取决于哪些因素？再定性地得到结论。在这一过程中，学生只是在被动听教师讲，被动地接受结论，没有进入主动学习的状态，思维作为认识的核心过程基本没有体现。

笔者在教学中对引入部分的设计尝试进行了改变，激活了学生思维，效果较好。过程如下——

演示：毛皮摩擦过的橡胶棒靠近悬挂在绝缘线下锡箔小球（橡胶棒在不同位置演示）。

现象：（1）小球被橡胶棒吸引先靠近，再返回；（2）小球与橡胶棒先接触，再弹开。

问题1：从看到的现象中你能找到上节课学到的知识吗？

学生：电荷的分类，电荷的性质，起电的三种方式。

问题2：电荷间相互作用与哪些因素有关？能否通过刚才的实验现象或请你用刚才的器材通过实验来定性说明？（学生分组展开讨论5分钟）

学生A：看到老师在不同位置靠近小球，绝缘线摆过的角度不同，说明电荷间作用与它们的距离有关。

教师：你观察的真仔细，值得表扬。但是还有很多同学没在意，你能不能来演示一下？最好现象能更明显些！

学生A：老师，你把毛皮和橡胶棒借我用用（学生A座位在教室靠后的位置，此时我已经明白了他的想法）。他拿到器材后回到了座位上（小球还在讲台上），悬线没有摆动。

学生B：老师，电荷间相互作用除了与它们的距离有关以外，还与它们的电量有关，我能证明。

学生B拿过器材后，用毛皮摩擦了橡胶棒很多次后与摩擦了一次后在差不多同一位置靠近小球进行了演示，得到明显的现象。（余下教学过程略）

本节课的引入部分花了较长的时间，看似“教学任务”没有完成，但是学生的思维得到了“慢慢走”的机会，通过教师巧妙创设物理情景，使学生有了主动思考的机会，物理思维得到了很好的发展。

四、抓住学生提出的“细小”问题，发展学生深度思维

学生在学习动能时，有时会提出这样的问题：使一个物体m的速度从v1增加到v2（高度不变），以地面为参照系来看，外界提供的能量假设另有一惯性参照系，相对地面以速度u匀速运动（u的方向与v1、v2相反）。在此参照系中看，物体动能的增加，即外界所提供的能量 ΔE′=1/2m（v2+u）2－ΔE≠ΔE′，这是为什么呢？

从表面上看，上面的结论似乎无法理解。学生认为，在不同的惯性系，外界提供的能量应该不变才对。其实，学生并没有很好地理解能量的概念，学生都知道重力势能具有相对性，不同的零势能平面，物体在某位置时的重力势能值不同。其实动能EK=1/2mv2也具有相对性，因为在不同的惯性参照系，v值不同，当然动能的值就会不同，也就是说在两个不同的惯性参照系中，相同的数值并不一定表示具有相同的动能。

举个简单的例子，以重力势能为例。比如，高h的桌面上物体m相对地面而言，具有的重力势能为mgh，而相对桌面而言其重力势能为零（说明同一位置势能数值可不同）。而在桌面上方高h处同样的物体m，相对桌面而言其重力势能亦为mgh，与相对地面时桌面上物体m具有重力势能相同（说明不同位置势能数值可以相同）。理解动能的概念时，可以效仿重力势能的理解。

《思维发展心理学》一书中说：“在心理学里，思维属于认识过程。所谓思维过程，主要是分析和综合的过程及其派生的抽象、概括、比较、分类、具体化和系统化。思维是认识过程的核心成分。”因此在我们的高中物理课堂教学中应重视学生思维发展的过程，有效创设情景，把握每一个师生思维碰撞的机会，让学生“思维发展慢慢走”，为学生学会学习和终身学习打下坚实的基础。