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顺势而为稚化思维 培养学生思维品质

2023-08-31邰银

中学教学参考·理科版 2023年5期
关键词:思维品质

邰银

[摘 要]稚化思维具有很高的教学价值,顺势利用学生“错误”思路开展教学,是稚化思维的重要策略。培养学生思维,提升学生思维品质是物理教学的重要目标。顺势而为可以贴近学生的“最近发展区”开展教学,较好地促进学生思维的发展,提升学生的思维品质,为学生更好地发展奠定基础。

[关键词]顺势而为;稚化思维;思维品质

[中图分类号]    G633.7        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058(2023)14-0049-04

中学生思维活跃,教学中发现学生在解决问题时往往出现分析问题的思路与“标准答案”不一致,与教师的预设不一致,甚至出现错误的现象,但学生的这些思维也有闪光点,教师应及时捕捉并加以利用。它们是教学中进行一题多解、寻求问题解决新办法的思维起点,是教学中课堂智慧的生长点。用好学生偏差思路的闪光点,顺着学生“错误”思路分析问题,学生对错因的认识更透彻,学生构建正确知识会更顺利,这样的教学对学生思维水平的改善,学习能力的提高都有好处。

一、稚化思维的教学价值

稚化思维是在教学中尊重学生知识储备、思维水平和学习能力的表现。关注学生的“最近发展区”,以学生认知水平思考问题是期望和学生达到思维同频共振的一种重要教学手段。这就要求教师退回到学生的认知水平和思维起点,将自己放在学生的位置上思考问题,这样有利于将教师的教与学生的学融为一体。具体而言有如下几个方面的教学价值。

(一)教学有针对性

有针对性是教学追求的永恒目标,唯有如此,教学才能基于学生基础发展学生素养,教学才能解决学生的学习困惑,教学才能顺利达到预期目标。稚化思维需要教师退回到学生的认知水平和思维起点思考问题,设计教学思路,这样可以降低学习台阶,实现教学内容和学生学习基础的有效衔接,使得教学内容和方法更贴近学生的“最近发展区”,与学生的学习需求高度关联。

(二)教学有亲和力

稚化思维,由于知识起点接近学生知识储备,思维起点符合学生思维水平,教学设计贴近学生的“最近发展区”,让学生觉得教学就是为我设计的,觉得教学与自己息息相关,无形中拉近了教学和学生的情感距离,学生会觉得教学比较亲切。在学习过程中学生会更加积极地思考、发言,面对学习难点也更有突破的动机,可以让更多的学生在课堂上突破自己的“挑战区”,树立积极的物理学习态度,进而更喜欢学习物理,对物理课堂表现出更加亲近的情感。

(三)教学以学生为本

“以学生为本,凸显学生的主体地位”的课堂教学理念已经被广大教师普遍接受并付诸实践。以学生为本就是要把课堂还给学生,需要精选适合学生的教学内容,需要进行慢节奏教学,更需要给学生思考的机会和时间,让学生有机会将自己的所思所想充分表达出来。稚化思维,降低思维起点,采用贴近学生思维的一般性方法分析问题,需要教师基于学生反馈及时引导,逐步将思维推向纵深,依据学生的具体情况适时调整教学进度,使学生拥有更多思考、表达、交流的机会。

(四)教学中易于产生思维共鸣

教学中会出现教师教学思维与学生学习思维脱节,二者不同步的情况。“教师的稳定性思维与学生的可变性思维无法对接;教师的抽象思维与学生的形象思维不能同频;教师的知识化思维与学生的经验性思维不能共振;教师的理性思维与学生的感性思维无法共鸣。” [1]稚化思维,降低教师思考问题的起点,以学生更容易理解和接受的思路分析问题,使教师的思维与学生的思维一致,这样容易引起思维共鸣,能够更好地突破思维难点,解决学生疑点,促进学生掌握知识、发展智力。

二、顺势而为稚化思维的重要策略

学生思考、分析问题时,由于受制于知识基础、思维水平、方法能力等因素,思路可能会不完善,可能会出现错误。教师应树立正确的“错误观”,包容学生不完善的思路,要允许学生出错,并敏锐地发现学生错误的教学价值,将学生的错误开发成教学资源,更好地促进学生发展。

第一,利用学生错误,学生会因为自己的思路被利用,觉得教学与自己密切相关,进而更有学习的欲望和思考的动力。

第二,利用学生错误,学生的错误思路被开发利用,学生会觉得自己被尊重,对物理和教师都更亲近,更愿意与教师交流自己的所思所想,这有利于构建平等和谐的师生关系,营造宽松愉悦的教学氛围。

第三,利用学生错误,可以衔接教学内容和学生学习基础,针对学生的学习现状有针对性地开展教学,及时有效地解决学生存在的问题,避免教学脱离学生实际。

第四,利用学生错误,需要教师像学生一样思考,促进教师思维与学生思维产生共鸣。

顺势而为是稚化思维的一种重要策略。利用学生错误要顺势而为,顺着学生的思路开展教学,其本质是稚化教学思维,教师要像学生一样思考问题,要低起点思考。避免让学生觉得教师思维高大上,遥不可及,而是发现自己离成功只差一点点,自己再努力一点也可以取得成功,这样就可以激发学生思考的自觉性。

三、顺应学生思路,开展教学,提升学生思维品质

学生分析问题的思路与教师不一样,有时学生思路虽不成熟却闪烁着智慧的光芒,有时学生的思路虽然错误,但是具有很高的教学价值。教学中利用好学生的这些 “错误”思路,顺着学生思路進行教学拓展,可以培养学生的思维素养,提升学生的思维品质。思维品质包括思维的逻辑性、广阔性、深刻性、独立性、灵活性、敏捷性、批判性、确定性、创造性和预见性。本文列举几例,说明如何顺应学生思路开展教学,提升学生思维品质。

(一)顺应学生思路,培养学生思维的灵活性

物理教学中一题多解比较普遍。通过一题多解可以让学生以不同的思路分析相同的情景、解决相同的物理问题,最后对比不同思路的优劣,实现对学生思维的锻炼与提升。通过这种训练有助于启发、引导学生分析比较其异同点,抓住问题的实质,加深对本质特征的认识,从而更好地区分事物的各种因素,形成正确的认识,进而更深刻地理解所学知识,促进和增强学生思维的深刻性,充分训练学生思维的变通性。[2]让学生尝试用不同方法解决问题,构建不同知识之间的联系,发现事物之间的联系,从而为创新解决问题奠定基础。

通过不同解法,让学生理解推论[tanα=2tanθ],在处理平抛运动问题时,分解速度和分解位移本质上是一样的,都可以解决问题。通过一题多解,构建知识体系,提升思维水平,这对培养学生综合分析能力大有帮助,且通过寻找尽可能多的解决问题的思路和方法,就能有效培养学生思维的灵活性。

(二)顺应学生思路,催生思维的创造性

创造性思维是一种打破常规,新颖的与众不同的独创性思维。培养学生的创新思维是新时代、新课程标准对物理课堂教学提出的新目标。《普通高中课程标准(2017年版2020年修订)》在“课程目标”中提出“具有批判性思维的意识,能基于证据大胆质疑,从不同角度思考问题,追求科技创新”。这一课程目标的本质是要求学生具有创新思维,能够从不同的视角分析问题、解决问题。要在物理教学中培养学生的创造性思维能力,需要为学生创设学习情境,激励学生发表独特、首创的见解。学生在思考问题时,会出现不一样的想法,教师应及时捕捉学生思维的闪光点,顺着学生思路引导学生深入思考,得出解决问题的新思路,进而实现对学生创新思维的培养。

[例2]在进行自由落体运动教学时,人教版教材介绍伽利略利用理论推导反驳亚里士多德的结论时,采用的是将一个大石块和一个小石块捆在一起,下落得到一个速度,而大石块和小石块分别下落时,得到大石块速度为8,小石块速度为4,得出互相矛盾的结论。教学中有学生提出疑问:为何一定是一个大石块和一个小石块捆在一起?学生的想法很好,于是顺势抛出两个问题让学生讨论。

问题1.两个石块除了一大一小,还有别的可能吗?

问题2.你能否想到推翻亚里士多德结论的其他推导过程?

经过思考,学生能够明白:两个石块除了一大一小(一轻一重),还可以同样大小(一样重)。如果将两个一样重的石块捆在一起同样可以否定亚里士多德的结论,具体推理如下:按照亚里士多德的观点“越重的石块,下落就越快”,两个一样重的石块捆在一起,比原来重量增加了一倍,下落的速度应比原来单独一个石块下落的速度要快;两个石块一样重,下落的快慢一样,快慢一样的物体捆在一起后下落的快慢不变,即捆在一起后和原来一样快。同样可以得出两个矛盾的结论,从而否定了亚里士多德的结论。

有时学生的思路也许只是灵光一闪,也许并没有想透,但教师要善于捕捉学生转瞬即逝的思维闪光点,并对学生思维的广度和深度顺势拓展,引导学生进一步深入思考,然后得出新颖的问题解决方案,实现对学生创新思维的培养。

(三)顺应学生错误,培养学生思维的深刻性

教师引导学生对自己的问题解决过程进行反思,可以提高学生的思维抽象程度和逻辑水平,并使学生的思维活动更有广度、深度、难度,从而实现对学生思维深刻性的培养。反思是指人在事后对自己的某一思维活动过程的再思考、再认知,属于批判性、思辨性的思维。通过反思,人们可以更好地去伪存真,认清事物的本质,促进认知升华,有利于人们更好地把握事情未来的发展变化趋势。反思性思维可以让思考者对问题的分析逻辑更严谨、更周密。对学生而言,则可以帮助学生更好地查漏补缺,减小问题解决过程中因为考虑不周而出错的概率。因势利导顺着学生的错误思路分析问题,可让学生逐渐发现错误,并纠正错误,更重要的是在顺着学生错误分析问题的过程中培养了学生的反思意识,训练了学生的反思性思维,提升了学生的元认知能力,培养了学生思维的深刻性。

[例3]如图2所示,质量分别为[2 m]和[m]的两物块A、B叠放在一起,静止在水平地面上。已知A、B间的动摩擦因数为[μ],B与地面间的动摩擦因数为[μ/2]。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为[g]。现对A施加一水平拉力[F],则下列说法中错误的是()。

A.当[F<2 μmg]时,A、B都相对地面静止

B. 当[F=5/2μmg]时,A的加速度为[1/3μg]

C.当[F>3 μmg]时,A相对B滑动

D.无论F为何值,B的加速度不会超过[1/2μg]

解答本题的关键是找到A、B相对滑动的临界条件。学生普遍认为A、B间的最大静摩擦力为[2μmg],所以只要[F≥2μmg],物块A、B 就会相对滑动。基于这样的判断,学生得出错误结论。以B选项的判断为例,学生根据牛顿第二定律得到[F-f=5/2μmg-2μmg=2ma],[a=1/4μg]。学生的错误在于忽略了判断A向右运动时,B也可能向右运动,A、B要相对滑动需要A的加速度大于B的加速度,这一情境与将B固定在水平面上不一样。教学中直接告诉学生其解答错误,正确的解答是怎样的,学生往往印象不深刻,理解不透彻,教学效果不理想。而顺着学生思路进行讲解,则可以收到较好的效果。具体如下:

第一步,按照学生思路判断A、B相对滑动的情况。[F=5/2μmg>2μmg],A、B相对滑动。

第二步,求解A、B的加速度。以A为研究对象,由牛顿第二定律有[a=1/4μg],以B为研究对象,由牛顿第二定律得[2μmg-32μmg=ma'],加速度为[a'=12μg]。

第三步,判断结果的正确性。给学生设计问题:B的加速度大于A的加速度,符合实际吗?外力作用在A上,A、B加速度應该满足什么关系?学生思考后知道:A的加速度应该大于等于B的加速度,上述计算结果不符合实际。

第四步,寻找错因。给学生抛出问题:上述计算什么地方出了问题?从加速度看不符合实际,那么,当[F=52μmg]时,两物块间有相对滑动吗?它们的加速度应该是什么关系?经过思考,学生可以想到当[F=52μmg]时A、B间无相对滑动。

第五步,探寻正确解法。当A和B即将要发生相对滑动时,对A有[F-2μmg=2ma];对B有[2μmg-32μmg=ma],可得A与B不发生相对滑动的最大拉力[F=3μmg]。当[F<3μmg]时,A与B相对静止;当[F>3μmg]时,A相对B滑动;当[F=52μmg]时,A与B相对静止,以A、B整体为研究对象,有[52μmg-32μmg=3ma],得加速度[a=13μg]。

第六步,反思提升。让学生回顾解题过程,思考自己错在何处,为何出错,对错因进行深入分析。让学生比较本题情境与将B固定在水平面上时进行比较,思考A、B相对滑动条件的区别,从而对错误认识更深、更透。

引导学生对解决问题的步骤、思路进行反思,从而培养学生的反思意识,这样不仅可以降低学生出错的概率,还可以培养学生良好的学习习惯,提升学生思维的深刻性。

(四)顺应学生思路,培养思维的批判性

批判性思维是一种高阶思维,是思考者经过思考后,有理有据地提出不同观点、不同问题解决方法的思维过程。《普通高中课程标准(2017年版2020年修订)》提出,科学思维是基于事实证据和科学推理对不同观点和结论提出质疑和批判,进行检验和修正,进而提出创造性见解的能力与品格。[3]新课程标准也指出科学思维包括“质疑创新”这一要素。可见,培养学生的批判性思维是物理教学的重要任务,是落实学生物理学科核心素养培养的具体措施。有时,教师、教学参考书等也存在表述不规范、逻辑不严谨的情况,学生也会发现这些不妥之处,并质疑。利用好学生的质疑,可以培养学生的批判质疑意识,让学生敢于质疑,学会质疑批判。

[例4]在平直公路上,一电动自行车与同向行驶的汽车同时经过某点,从此时开始计时,它们的位移随时间变化的关系分别为:电动自行车[s1=6 t],汽车[s2=10 t-14t2]。经过多长时间电动自行车追上汽车?

本题解答如下:设经过时间[t1]电动自行车追上汽车,则此时两者的位移相等,有[6 t1=10 t1-14t21],得[t1=16 s]。面对这一结果,有学生提出疑问:本题中匀速直线运动的电动自行车追匀减速直线运动的汽车,追上时有可能汽车还在做匀减速直线运动,有可能已经静止,而上述解法默认汽车还在做匀减速直线运动。学生对上述解法的质疑很有道理,對学生的质疑批判提出表扬后顺势引导学生进一步思考,完善解法。给学生设计如下问题:(1)依据题意可知汽车初速度是多少?加速度是多少?(2)汽车减速到零需要多长时间?(3)假设电动自行车追上汽车时,汽车仍然做匀减速直线运动,则追上汽车所需的时间是多少?(4)根据前面的计算能否判断出电动自行车追上汽车时,汽车的运动状态?通过对前面几个问题的思考可知:汽车的初速度为[v1=10 m/s],加速度为[a=-0.5 m/s2],设汽车的速度减到零所用的时间为[t],则有[0=v1+at'],解得[t'=20 s]。而电动自行车追上汽车只需[16 s],说明电动自行车追上汽车时,汽车没有停止。

在学生质疑的基础上开展教学,不仅可以让学生获得一个轻松愉悦的学习环境,还可以让学生从教师处得到及时反馈,学生会觉得自己被尊重,从而更乐于学习物理。基于学生的质疑进行拓展教学,不仅给学生树立了质疑批判的榜样,还给学生学会质疑批判提供了可以模仿的案例。

[   参   考   文   献   ]

[1]  张秀梅.原点定位:让思维从稚化走向智化[J].江西教育,2018(30):61.

[2]  李永.物理习题教学的“反思”教学[J].物理教学探讨,2011(7):21-22.

[3]  中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准:2017年版2020年修订[S].北京:人民教育出版社,2020.

(责任编辑 易志毅)

[基金项目]本文系江苏省教育科学规划课题“指向科学思维的高中物理信息化实验教学研究”(课题编号:D/2021/02/95)阶段性研究成果。

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