基于思维训练的高中物理习题教学研究

唐强

摘 要：习题教学是培养学生科学思维的重要途径，通过自主探究、小组合作、绘制思维流程图，以学生说课的方式开展习题教学，既能够有效培养学生的表述能力和逻辑分析能力，同时又可以把解决问题的思维过程图像化，暴露学生的学习问题，提高课堂教学的针对性和时效性。

关键词：习题教学；科学思维；学生说课；思维流程图

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2019）2-0059-3

1 问题的提出

随着课程改革的深入推进以及核心素养体系的提出，物理课程培养目标再次凸显了“科学思维”的重要地位，要求教师在教学过程中提升学生的科学推理、科学论证能力[1]，培养学生的证据意识和创新意识。

习题教学作为一种重要的课堂教学组织形式，是巩固知识、培养能力[2]、形成科学思维的一条重要渠道。有关调查显示，50%的物理教师认为[3]：习题课可以有效地培养学生的创新思维能力，课时量应该占到总课时的一半以上，教师的讲解应该占到总时间的60%～80%。

可见，习题教学受到一线教师的普遍重视，且在教学过程中强调教师的主导地位。然而，大量的研究表明：教师过多的讲解势必造成学生被动的学习[4]，要有效地培养学生的科学思维，就必须化被动为主动，学会独立思考，让学生通过自主探究、小组交流等方式参与教学活动。以“说课”的形式在轻松愉快的环境中表达自己的思想，无疑是学生养成独立学习习惯的有效途径。

2 说课——让学生成为思维的主人

说课是教师应用相关教学理论，结合学情和教学理论，针对某一教学内容或专题，对同行阐述自己对教材的理解、学情分析以及教学设计等。其目的在于探讨教材、教法，培养研究型教师，提高教师的从教素质。

说课过程要求说课者用语言把自己的教学思路和设想准确地表达出来[5]，这就在无形之中培养了说课者的逻辑思维能力和表达能力。因此，把说课流程引入到习题教学课中，让学生在“自主探究”的基础上把“习题本身以及习题背后所隐含的知识、方法、技能”完全呈现出来，不仅可以展示学生“解决问题的思维过程”，同时又可以培养他们规范的表达习惯。其他学生在倾听的过程中也可以习得他人解决问题的思维方法。

与教师说课相比，学生说课的重点在于挖掘习题中的有效信息，完成物理建模，在此过程中建立起知识和问题之间的联系，从而习得分析问题、解释科学现象的方法，逐步提升他们的思维水平。在此过程中，教师并不需要“牵着学生鼻子走”，而应该鼓励学生“大胆说”“多说”，通过“会说”达到“会做、会想”之目的，成为思维的真正主人。

3 思维型习题课中“学生说课”过程设计

问题的表征和解决需要一套严密的思维程序，学生说课就是要把抽象的思维程序通过语言和图像展示出来。说课的内容不仅包括解题过程，更重要的是要说出思维方法。主要包括四个方面：问题识别、物理建模、思维流程、方法归纳。

3.1 自主探究，精研细磨

教师把习题展示给学生之后，需要给学生留充裕的时间，让他们通过审题，厘清习题所考查的知识点，建立起习题和所学知识之间的联系，把问题情景转化为物理模型，在此基础上探索习题的解决方法。在这一个环节，学生需要经历以下两个过程：

（1）习题泛读——识别问题情景

初次阅读，了解习题的主要内容以及所考查的知识点，梳理这些知识点的基本概念、规律及数学表达式，回顾应用知识解决问题的主要方法和步骤，把习题和所学知识联系起来。

（2）习题精研——建立物理模型

通过二次或者多次阅读，厘清习题的题设、结论和有效信息，抓住习题中的“关键词”，从而找到解决问题的突破口，把问题情景模型化。

3.2 组内说课，共享共创

当学生完成物理建模之后，基础较好的学生便能够通过“核心方程”等途径顺藤摸瓜，找到问题的求解思路，但部分学生可能在推理过程中出现思维障碍。组内说课，不仅可以共享成员的探究成果，习得解决问题的多种思维方式，同时又可以帮助他们突破思维难点，找到出现问题的关键点，为后期解决学习问题奠定基础。在组内说课中，学生需要完成以下两项内容：

（1）分享问题识别过程，探讨解题方法

个人探究完成后，围绕问题展开小组讨论和组内说课，分享个人解决问题的“心理历程”“怎样找出问题的突破口，完成物理建模”以及问题的解决方法等内容。同时，也可以把个人解决问题过程中遇到的困难提出来，在组内展开讨论。这些讨论将有利于学生弄清物理概念的内涵和外延，纠正错误思维，突破思维障碍。

（2）归纳总结，绘制思维流程图

组内说课之后，总结各个成员解决问题的基本方法，分析各种方法的优势。在此基础上，通过分工合作把各种解决问题的思维过程图像化，形成解决问题的思维流程图。绘制思维流程图可以让学生再次体验“识别问题、破题、解题”的思维过程，逐步掌握分析问题的方法，提升思维能力。

3.3 班內说课，博采众长

小组交流后，各个小组可以派出一个代表参加班内说课，介绍自己的思维流程图，在更大的平台展示自己对习题的理解以及解题过程。具体说课流程可参照图1进行。

学生说课完成后，可以通过“自评”“互评”“师评”等方式对说课进行讨论，让学生知道自己的优势和不足，评价的过程也是思维碰撞的过程。此过程中，教师要多采用正向评价，对学生存在的问题要委婉地提出并给出改进建议，以保护学生的自信心。

4 学生说课案例

心理学研究表明，通过自身行动所形成的概念图，在面临相似问题的时候能被迅速激活[6]。在习题课中，教师应该设置一些既源于生活又能够考查学生能力的原始问题，让学生自己动手或者通过小组合作的方式解决。

以“超重和失重”习题教学为例，笔者在教学中选择了下面的习题，让学生练习说课。

问题 成都欢乐谷的“跳楼机”游戏，既新奇又刺激，很受同学们欢迎。其原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面 60 m 的高处，然后让座舱自由下落，落到离地面 20 m 高时，制动系统开始启动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下。若座舱中的小李体重为 500 N，试求：（1）此过程中的最大速度是多少？当座舱落到离地面 30 m 的位置时，水平支持面对小李的支持力是多少？（2）当座舱落到离地面 15 m 的位置时，小李对水平支持面的压力是多少？（取g=10 m/s2）

给出问题后，先让学生自主探究和小组交流，在此基础上让学生在班内展示以下内容：

（1）识别问题，找准问题突破口（见表1）

（2）分析思路及思维流程图（见表2）

通过以上的说课过程，学生不仅可以巩固基本概念和规律，习得解决问题的基本思路和方法，同时也可以培养学生的表达能力，而这些良好的思维习惯将为他们解决实际问题提供重要的支持。

5 后 记

科学思维的培养可以通过多种途径来实现，而让学生通过“说课”活动呈现自己的思维过程，不仅可以把抽象的思维过程形象化，有利于他们厘清解决问题的基本思维过程，同时也可以训练他们的表述能力。

这种教学方式会占用部分教学时间，并且学生说课也可能出现错误，但是只有把问题充分地暴露出来，教师才能找出学生产生思维障碍的原因，今后的教学才有针对性。因此，与其因“追求教学效率而忽视能力”会带来教学弊端，不如把时间用于夯实基础、提升能力。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2018：4-6.

[2]乔际平.中学物理习题教学研究[M].北京：北京师范学院出版社，1993：10.

[3]王建美.高中物理习题教学现状调查[D].苏州：苏州大学硕士学位论文，2009：38，66.

[4]袁振国.教育新理论[M].北京：科学教育出版社，2007：118.

[5]禹祿君.浅析说课[J].长沙通信职业技术学院学报，2009（3）：77.

[6]Anita Woolfolk.何先友，莫雷，译.教育心理学[M].北京：中国轻工业出版社，2008：32-33.

（栏目编辑 罗琬华）