多举措引导与启发学生思维使之向深度学习转变

梁红梅 张利国

(北京交通大学附属中学 北京 100081)

如果我们问学生：“你们学物理学的是什么？”学生们的回答五花八门：是知识、概念、规律、公式，还是数学运算、物理实验．的确，物理概念、规律和原理是物理的核心理论，但除此之外，物理还包括实验基础、应用延伸，以及严谨的数学表述和丰富的物理思维方法．

在学生离开校园之后，所学的物理知识、实验原理、数学运算都可能遗忘，但在学习知识技能的过程中，对知识进行加工，产生高层次的思维，获得深层次的体验，提升内在品质，让学生具备自主发展的意识与能力，养成一种深度学习的思维方法和习惯，这就是学生将终身受益的核心素养．

正如德国物理学家劳厄所说：“重要的不是获得知识，而是发展思维能力．教育无非是一切已学过的东西都遗忘掉的时候所剩下来的东西．”

显然，深度学习不是表层学习、浅层学习，不是机械学习，不是死记硬背，不是“知其然而不知其所以然”．深度学习，就是指在教师引领下，学生围绕着具有挑战性的学习主题，全身心积极参与、体验成功、获得发展的有意义的学习过程．在这个过程中，学生掌握学科的核心知识，理解学习的过程，把握学科的本质及思想方法，形成积极的内在学习动机、正确的价值观，成为既具独立性、批判性、创造性又有合作精神、基础扎实的优秀的学习者.

下面以笔者的一节课“把电流表改装成电压表——测量电流表的内阻Rg实验教学”为例，谈一谈笔者是如何通过一节实验习题课，努力挖掘学生思维，向深度学习转变的过程．

1 把难度降下来让思维回归原始初态

高中阶段的物理教学内容是沿着力学、电学、光学、原子物理展开的，在学习的过程中，学习内容愈来愈抽象．教学方法通常是概念讲述，实验、习题相结合，正如本节课，是一道“测电表的内阻Rg”实验习题课，是高二选修3-2恒定电流一章中“电表的改装”一节的综合运用．题目抽象复杂、思维起点高、内容枯燥，考查的是学生对所学电学知识的综合应用，传统的教学方法很难引起学生的兴趣，教学效果也不易保障，像这样比较抽象、繁琐的教学内容和场景如何深化思维教育是一个难点．

题目思维起点高怎么办？

第一，就要把思维难度降下来，把难点降低到题目最原始的初态，搭设台阶，学生通过实验探究，一步步地寻找解决方法，从而达到题目最终的目标．杨振宁说过：“站在问题开始的地方，要面对原始的问题”，尽量使学生回归问题的本真，从头做起，从而增加了学生解决问题的兴趣．

第二，改变传统习题课模式，在教学形式上把实验习题课改为学生实验，让学生能亲手把这个高难度的实验电路连接出来，把结果做出来，虽然解决问题所用时间长了，但却由此增加了一份思维碰撞的体验和感受，引起学生的兴趣．

2 创设情境让思维有着力点

和生活实际联系紧密，是物理学科最大的特点．物理规律来自于对生活实际的观察总结、分析归纳，也来自于解决生活实际中的需要，学生利用所学的物理知识又可以解决生活实际中遇到的困难．在解决实际问题中，不可避免地涉及到科学思维中的模型建构、科学推理、科学论证以及质疑创新等要素．通过对解决方案的讨论，做到主动的学习，批判的学习，在将已有的知识迁移到新的情景中的过程中，实现思维的进阶，此时思维已经不是悬于空中，而是有了着力点．

如果学生仅仅处理的是“测电表的内阻Rg”对应的习题，那么他们面对的是试卷，是分数，相对于解决遇到的实际问题而言，即使学生们能够通过习题的解答完成对知识的掌握，但思维的主动性、思维的活跃度，乃至最后成功的喜悦，都大打折扣．所以在实际教学中，新授课固然要用具体情景引入，习题课也要解决生活实际中的问题，把生活、物理、社会连接成一个整体，由生活中的感性认识，到物理概念物理规律的理性思维，再到实践应用，才能让思维有张力．

3 利用实验让思维走向可检测

新课程改革突出发展学生核心素养，物理教学实验在强调科学探究，形成物理观念，运用科学思维方法中都具有至关重要的作用．面对实验中看得见摸得着的仪器，创设物理情境变得顺理成章．物理教学实验具有可控性和可重复性，让学生可以很快对自己的猜测正确与否进行检验．

“电表的改装”实验完成需要若干步骤，如果学生面对的是在纸上的题目，无论是电路设计步骤上出现错误，还是串联电阻的计算步骤上出现错误，都会导致后面的步骤继续出错．在完成题目的过程中，学生并不能发现自己的错误，而后进行的写、算都是在浪费时间．有了相应的器材，学生可以实际操作的时候，检验自己的思维是否合理就变得可行，更有利于学生的自主学习．

高考中的每一道实验习题都有其实验背景，每一个数据都有其严谨的实验依据，实验题目绝不是纸上谈兵，也不能纸上谈兵，所以每一道实验习题理论上都可以实际操作；只不过，现实中实验室的配备，实验仪器的昂贵，实验要求的极端条件等客观条件的限制，不可能每一个实验都百分百的实际操作演示出来．这就需要我们想方设法创造条件，尽一切可能把实验还原给学生，这样才能突破思维瓶颈，把理论转化为现实．

4 用问题引导法让思维更有深度

通过问题引导的方法来学习的思想由来已久，从苏格拉底的谈话法到杜威的问题教学法、布鲁姆的发现学习法，都是以问题为中心的学习方法．物理教学中巧妙地设置各种问题，让学生自主地全身心地参与进课堂，实现对知识自主建构和深度理解的同时，进而有效地拓展学生的思维深度．

笔者认为仅仅把习题课改为学生实验，学生参与的深度和广度还不够．于是笔者又进一步把学生实验课转化成学生实验设计课．本节课设计初始就是要求学生利用给定的实验器材，设计一个实验电路测量微安表的内阻．学生设计了出了限流电路，这是一个非常简单的实验电路；接着根据部分电路欧姆定律，利用严谨的数学公式进行推理，让学生自己设计出了分压电路，并且在对电路分析和设计的过程中，逐步渗透半偏原理，让学生自己设计出了恒压半偏法的实验步骤．

其次，利用“问题引导，逐步挖掘”的教学方法，让学生深度参与．这个方法是专门针对笔者所任教的高二2班学生所设计的，这个班学生整体素质较高，有相当一部分思维起点比较高的学生可以很快接受新知识，并有创造性地把所学知识融会贯通．笔者利用问题引导的教学方法，采取逐层深入的提问方式设计了20多个问题引导学生思维，每一个问题都环环紧扣．让学生参与自己设计电路的分析，进行多层次的实验设计，并分析实验误差，挖掘学生思维深度，引发学生深层次思考．

表1即为笔者的问题引导方法的教学思路.

表1问题引导法的教学思路

续表1

本节课的问题引导方式一直是笔者在课堂上所坚持的，为了提高学生课堂的参与度，在课堂问题的设计上，力争做到让学生“心求通而未得，口欲言而弗能”的感觉，即问题设计要引起学生对于求知的一种迫切需求，要看学生所回答的问题、提出的问题是否建立在第一个问题的基础之上，要看学生的发言是否会引起其他学生进一步的思考，要看是否引发学生思维上的认知冲突，这样才能看到学生的思维是否活跃，学生的思维是否深入．

像这样把一个复杂的、难度较大的课题分解成若干个有相互联系的子问题，或把解决某个问题的完整思维过程分解成几个小阶段，从而形成的阶梯性问题，能有效地把学生的思维引向新的高度．阶梯性问题的设置应考虑适应性和针对性，即针对学生已有知识、心理发展水平和学习材料的难易程度；其次应具有序性和阶梯性，即针对知识的系统性和学生认知发展水平的有序性．阶梯性问题坡度适中、排列有序、形成有层次结构的开放性系统，能有效地实现思维由低阶向高阶的转换，从而培养深度思维能力．

5 教学反思一小点

本节课效果很好，但笔者也有遗憾的一点：在刚开始设计电路图时，其实有几个学生已经把分压式电路设计出来了，但笔者潜意识中怕引发教学进程的不确定性，所以当时没有让他们展示他们的想法，只是按照笔者设计的思路进行课堂教学．课下询问这几位学生是怎么想的，其实他们并没有特别完整的思路，只是觉得串联太简单，又刚学过分压电路，滑动变阻器阻值又远远小于待测电阻阻值，于是分压电路应运而生．笔者想如果当时将两种设计方案都呈现出来，课堂将更加开放，学生思维会更加活跃和深入，课堂教学难度会加大很多，对教师的要求就要更高，所以说课堂是一门艺术，遗憾更是一门艺术．

最后，笔者想用这样一句话作为文章的结尾：美国物理学家与物理教育学家理查德·费曼所说的，“我想知道这是为什么，我想知道为什么我想知道这是为什么，我想知道究竟为什么我非要知道我为什么想知道这是为什么．”