顺应学生认知规律 提升物理课堂实效——以物理规律教学设计为例

□方润根

（杭州学军中学，浙江杭州 310012））

学生在学习的过程中，会产生比较复杂的心理活动，而这些心理活动会受到学生的认知和情感的支配.因此，学生的认知规律和对知识学习的情感动力会直接影响学生的学习成果.新时期的课程改革要求教师能够顺应学生的认知规律，并激发学生的认知情感，使其可以主动投入到实际的课堂教学中，唯有如此，才能提高课堂教学的实效性.这就要求高中物理教师在设计物理规律教学时，要注重掌握学生的认知规律.

一、问题的提出

学习是一个学习者自主构建知识的过程，也是学习者让自己和外界产生交流的过程.建构主义认为，学习是学习主体在新旧经验的双向作用下构建自身经验体系的一个过程.建构主义理论下的学习过程涵括了新旧知识经验的冲突、学习主体认知结构的重组等，也可以被称为是学习者自我调节的知识学习过程.这就意味着学习者要适应外界环境，要让知识与现实一致，建构起科学合理的认知结构[1].而现代认知心理学认为，认知就是一种信息加工现象，涵括了感觉输入的编码、贮存以及提取等过程.就高中物理规律教学而言，其教学内容就是物理规律.而物理规律是一种对实验事实与实验数据的概括与总结，能够帮助学生形成比较完善的物理知识体系.只是许多学生往往并不重视物理现象背后所呈现的物理规律，也没有做到有效总结物理规律，导致物理学习成效不佳.这也是当前高中物理教师亟待解决的一个教学问题，教师应该给予足够的重视.

二、实践与尝试

在建构主义理论和现代认知心理学的指导下，高中物理教师要提高物理规律教学的实效性，就要将顺应学生认知规律这一点贯彻在课堂教学之中，在不断实践和尝试的过程中，探索出一套行之有效的教学方案.

（一）激发学生的认知情感

在建构主义理论下，学生的学习过程是其知识结构不断同化与顺应的过程.在高中物理教学中，学生的认知同化过程就是学生的新经验（包括新学的物理基本知识、物理概念、知识规律等）归纳到学生已有的认知结构之中，实现学生认知结构的拓展.而学生的认知顺应过程就是学生重组认知结构的过程，也就是学生新学的物理知识与物理规律很难纳入到之前的认知结构之中，学生会自主调节自身的认知模式.而心理认知学也在这一学习过程中给予了指导，学生可以利用自身的认知模式来接受新知识，或者解决新问题，在不断质疑和解决问题的过程中完善自身的认知结构[2].

比如在人教版高中物理《运动学》部分的“滑动摩擦力”规律教学的过程中，教师要让学生总结其中的物理规律：滑动摩擦力的方向始终是和相对运动方向相反的.在物理规律的教学中，以往教师都是直接告诉学生相关结论，但是即便教师强调得再多，也很难让学生真正理解.因此，教师必须要遵循学生的认知规律，在建构主义和现代认知心理学的指导下，让学生真正充当学习主体，学会自主地对知识进行加工，自主归纳和总结物理课上的物理规律.而教师可以在这个过程中发挥一定的指导作用，让学生朝着正确的认知方向，总结出相应的物理规律.例如，教师可以初步激起学生的认知情感：“在开学的时候，你们都拖着大包和小包，相信你们切实体会到了滑动摩擦力的存在，那么它的摩擦力方向是如何的？若是拖车处于静止状态，而拖车上的包会向着车的后方移动，此时拖包受到了怎样的摩擦力？而当拖车继续向前走的时候，拖包若是还是朝着车后的方向移动，那么此时拖包会受到怎样的摩擦力？你们是否可以看出这个包相对地面而言，究竟向着什么方向进行运动？”在这些问题的引导下，学生可以走进相应的情境之中，对其中蕴含的物理规律进行总结：滑动摩擦力方向始终与相对运动方向是相反的.当学生总结了这一规律，可更轻松地应对与之相关的物理问题，提高学生的学习信心.

（二）营造发现物理规律的环境

在高中物理规律课的教学方面，教师应该注意环境创设对学生的刺激作用.当学生身处在一定的教学环境中的时候，往往可以更容易发现其中蕴含的物理规律[3].高中阶段的学生都具备一定的物理思维能力，辅助学生的观察能力，可以更好地发现物理问题.因此，教师在物理规律课的设计过程中，要注意以“质疑-释疑”这个探究性思维为核心，激起学生的问题意识，进而让学生产生探究的欲望，最终发现和总结其中的物理规律.比如在人教版高中物理《电场强度》的物理规律课教学中，教师可以让学生先复习前面所学的旧知识，即电荷间具有相互作用力.但是电荷之间存在的相互作用力的产生过程是什么样的？这一问题可以运用在引导学生进行质疑的过程中，并且结合教材中的插图，了解到电荷A与电荷B之间都有作用力，但是这两个电荷并没有接触到，却产生了相互作用力，这一疑问会很好地激起学生的探究意识.

而在学生探索物理规律的过程中，教师应该引导学生采取正确又合理的探索方法，比如理论推导方法、实验验证方法等，让学生更加明白其中的物理规律，甚至是了解物理概念的形成，帮助学生更透彻地掌握物理知识，总结物理规律.比如教师要让学生了解电场中某点的电场强度具有唯一性，其大小与方向等因素都和放入该点电荷q不存在关联性，而是受到电场源电荷与空间位置等因素的影响，此时就可以采用实验验证法来探究其中的物理规律.在实验的过程中，教师可把检验电荷放进点电荷附近的电场某一点处，再针对这一点的电场强度展开计算.在验证与计算的过程中，可知这一点的场强和有没有放进电荷并不存在相关性.这一实验环境可以让学生更直观地探索其中的物理规律，要求教师重视营造便于学生发现物理规律的教学环境.

（三）注重增强学生的感性认知

在高中物理教学中，概念知识量比较大.高中物理教师应该重视概念知识的物理规律教学，让学生学会根据一定的规律来总结物理概念知识.高中生的抽象思维还不够完善，更多的还是处于形象思维的发展阶段[4].因此，高中物理教师要增强学生对概念知识的理解能力，可以通过比较直观的教学手段来引入物理概念，让学生在有效理解概念知识的基础上，更愿意自主地投入“这一概念是如何形成的”这一探究活动中，从而发现其中的物理规律，学会总结概念知识.

比如在人教版高中物理《弹力》这一课的概念知识的物理规律教学中，教师就应该增强学生的感性认识，可以采用演示实验这一直观性的手段来引入概念知识.比如教师可以利用多媒体设备演示小车在受到拉伸时的运动，或者演示小车在压缩弹簧的作用下产生的运动，还可以演示弯曲弹性钢片对粉笔头的推力作用.通过多种演示性的直观实验，学生能够获得直观的感性认识，即了解到弹簧、弹性钢片等物体产生了怎样的形变，同时也了解到弹簧在恢复原状的时候，一般对和自己接触的相关物体产生力的作用.因此，学生从多个实例之中，可以看到其中的物体运动变化规律和概念之间的本质联系，可以快速地总结出弹力的产生条件，并且更深刻地理解弹力的概念.

三、教学反思

建构主义理论和现代认知心理学的观点都表明了学习就是知识结构的一种同化与顺应不断交替发展的过程，在顺应学生认知规律的基础上展开教学，可以构建起高效的教学课堂.笔者提出可以提升高中物理规律课教学实效性的几点思考：（1）在建构主义与认知理论下，学生的学习过程就是一个主体与客体相互作用的过程，教师要重视充分发挥主体的自我认知调节作用，可通过尊重学生的主体地位和发挥学生的主体作用来实现这一目的.（2）在高中物理规律教学设计中，教师要注重对学生的认知特点进行全面的研究，正确解读建构主义理论、现代认知心理学，在现代认知规律的指导下，加强学生对物理规律的认知.（3）高中学生的抽象思维还不够完善，学生还处在形象思维的发展阶段，教师可以结合学生的思维特征，增强学生对物理知识的感性认识，使其在这个基础上发挥自身的形象思维能力，增强自身的理性思维，进而提高自身的认知水平，并达到优化学生心理品质的目的，有利于提高物理课堂教学的实效性.

四、结语

高中物理规律教学是比较重要的物理教学内容，顺应学生的认知规律来组织教学活动，可以切实提高物理课堂教学的实效性.当教师认识到了这一点，则应该转变自身的教学观念，采取有效教学策略，迎合学生的认知特点，满足学生的认知需求，提高学生的学习能力 .