优化物理教学结构六要素与思维能力训练

摘要：思维能力是统领其他物理学习能力的能力。训练与培养思维能力是物理教学的重要目标。文章从优化物理教学结构这个角度，阐述如何去实现这个目标，提出了使教学结构最优化的六个基本要素。

关键词：物理；教学结构；培养；思维能力

中图分类号：G712 文献标识码：A 文章编号：1672-5727（2012）08-0121-02

职专学生要学好物理需具备各种能力，如实验能力、阅读能力及计算能力。但最关键的，在于他们有没有思维能力，思维能力是统领其他能力的能力。“真正的学校应当是一个思考的王国”（苏霍姆林斯基语）。因此，训练、培养职专学生的思维能力是课堂教学的命脉。教师在课堂教学中必须激发职专学生的思维，使他们的思维逐渐流畅、灵活、求异、深刻，并能最终形成创新性思维。

思维是人脑对客观事物的一般特性和规律的一种概括的、间接的反映过程。物理教学中常涉及的思维分两个层次：一是基础性的逻辑思维，如归纳与演绎思维、分析与综合思维、比较与鉴别思维、形象与抽象思维等；其二是高层次的具有创新性的思维，即非逻辑思维，如发散与集中思维、逆向思维、想象与直觉思维等。

职专学生的思维能力的提升，可以在课堂、实训以及实习环境下训练培养，但课堂教学是训练与培养职专学生思维能力的重要过程。本文谈的是如何从优化物理教学结构这个角度来训练与培养职专学生的思维能力。

在教学系统中，一定的教学目标、任务、师生共同参与的教学活动等，形成一定的结构，即教学结构。苏霍姆林斯基主张：“要使教学是优化，就必须以辩证的系统观点来对待教学过程的所有成分，师生活动的内部和外部条件，都看成是相互联系的东西，仔细考虑各种可能的解决办法，并自觉地从中选择出在当前条件下，有关教学任务、内容、形式和方法的最好方案。”

具体来说，课堂教学结构不必拘束于传统的几个环节。课堂教学是职专学生学习、思维的过程，不能由教师只按自己意愿设定的几个教学环节一步一步地讲下去，不能把职专学生当成只接收信号的执行器。而应根据教材内容和职专学生的学习特点，制定出相应的教学结构方案。构成教学结构的基本要素为：自学（课前或课内有教师指导的学生学习）；精讲（教师答疑、解疑、讲解重点和难点）；质疑（师生交替地提出问题，创设学习情境）；应用（学生运用知识去实践、解题、实验、创造）；探究（教师组织、点拨，学生创造性地学习）；总结（师生共同参与概括、归纳、深化、升华）。

自学要有尺度

自学是体现职专学生主体性的基本要素。通常，无论是课前、课中、课后，自学都要有一个自学提纲，按照教学大纲的要求，掌握教材知识尺度，使学生进入“最近发展区”。自学提纲反映教材知识掌握的程度，总结规律，并引出新认识。这就是说，对学生的物理思维训练也应有一个尺度，自学提纲才能成为学生主动积极思维的桥梁。

例如，在“单摆”一节教学中，就单摆的周期公式：T=2π，提出如下自学提纲：影响周期T的变化有哪些实际情况？学生围绕自学提纲，应用发散、集中、分析、归纳等思维，分别罗列摆长变化或重力加速度变化对周期影响的多种情况。如当g一定时，T ∝L，那么摆长变化有哪些具体情况？通常，温度变化会使金属摆长变化；摆长的人为变化；砂筒摆漏沙过程中摆长先增后减的变化；还有双线摆的等效摆长。这样的思维过程使学生对周期公式的理解自然地变活了。

精讲要有梯度

根据认知结构，教师需要有层次地精讲，抓住重点少而精地剖析，扣住难点、对症下药地点拨，帮助学生的思维朝着课题目标的方向前进。

分清主次 教材有其系统性和规律性，教师必须首先通览教材，整节、整章甚至整本地通览，从中找出教材的重点内容。例如，在力的分析中，牛顿运动定律、物体的平衡条件都是重点。要知道这些重点内容中，哪些只是某一节的重点，而哪些是整章的重点。教材中每一节的重点围绕着章的重点而构成全章教材的系统。例如，“功和能”一章，功、功率、动能和重力势能的概念及其定量计算都是各节的重点，而功能关系、动能定理是全章的重点，是重点中的重点。教材中，除了重点内容，还有为重点内容学习起桥梁和铺路石作用的一般知识，这一部分内容是次要的。对教材中主要内容和次要内容，应区别对待，绝不平均使用力量。只有抓往了主要的重点内容，才能实现“精讲”有梯度的要求。

突出重点，攻克难点 教材的重点应明确地加以突出。例如，动能和重力势能都要突出它的物理意义，并画龙点睛地点出：“动能看速度，势能看高度。”教材中那些学起来困难的部分，是掌握重点的绊脚石，是难点。有些重点同时就是难点，需要想办法帮助学生攻克它。例如，在处理一般物体的平衡条件问题时，学生往往感到困难的是转轴的选择及力矩的计量。故教师在课上除了有图示外还可准备几个实验，用于配合讲解。比如，先用硬纸板与木条粘合成一个活动篮球架模型，上课时用电风扇吹风，分别从篮球板前后两个不同方向吹，再请学生观察球架的平衡变动情况。一个或几个简单的实验就能说明问题，学生学起来觉得显而易懂，这就达到了突出重点、攻克难点的目的。

质疑要有力度

质疑是双向互动的，学生质疑的质量反映学生思维程度，这又与教师质疑的力度成正比。教师的质疑应当恰到好处、发人深思。

质疑能否激起学生的思维呢？这就要看质疑是否有恰当的力度。

在“闭合电路欧姆定律”的教学中，教师提出质疑：如何导出定律的表达式I=ε/ R+r?

该质疑有一定的跨度，需要学生展开分析思维，解决下面两个问题：（1）使电荷Q从电源负极经内部到正极、非静电力做的功W是多少？（2）使电荷Q从电源正极经外部电路到负极，又从内电路回到正极，流动一周，电流做的功W′是多少？然后需要进行综合思维，应用能量守恒定律导出公式。整个指导过程是从能量守恒定律一般规律出发，推导出闭合电路的特殊结论，这就是演绎思维。表面上是公式推导，而实质上已经进行了各种思维的训练，这就是质疑的力度所在。