物理教学中激发学生反思的途径

时间:2022-08-22 04:12:12

物理教学中激发学生反思的途径

建构主义认识论认为,学习不是学生简单的“输入、储存”课本和教师提供的信息,而是主动地将原有经验和信息进行比对、分析、批判、选择和重建知识结构的过程。学生在学习中完成这一主动建构的重要方式是学习反思。经过反思,当新的知识与其原有的知识结构和思维方式相符时,就被同化、吸收并储存,否则就会被排斥或经“修正”、“重组”后再吸收。因此,反思既是一种思维形式,更是一种学习习惯。那么,在教学中教师如何引领学生反思呢?

1唤醒前概念,在学生认知冲突处反思

学生在学习新的物理知识之前已对其有许多认识,这些认识可能是对事物的表象说明,也可能是从表象总结出的错误认识。如果在物理教学中不能澄清这些认识,就会使学生对物理概念或规律形成一种模糊混乱的认知。因此在学生认知冲突处引入反思,可使学生主动把现象与原认知进行比对,产生更高层次的认识。

案例1“牛顿第一定律”教学片段:教师首先把一小车放在水平桌面上,用手一推,小车就运动,当手一离开,小车就会停止。

此现象学生总结出:物体受力就运动,物体不受力就静止。此时教师指出这是大哲学家亚里士多德的观点,学生就能产生共鸣。

教师又创设思维冲突情景,让学生注意观察现象,手用力推小车,当手离开小车后,小车仍向前运动,与刚才的结论相矛盾,再用手挡运动的小车,这时小车受力又静止,而不是发生运动,进一步激发了学生的思维矛盾冲突。

这时教师激发性设问:“你还见过类似的现象吗?当物体运动或静止时力的作用效果是什么呢?”这时有学生回答:“当物体原来静止,力可以使物体发生运动。”

受此启发,学生进一步答道:“原来是运动的物体,力可以使它静止。”教师此时板书:静止运动,运动静止。

教师问:“如果把两者综合起来看力的作用是什么呢?”学生总结道:“力可以改变物体运动的状态。”

在学习以上新知识的过程中,学生的思维经过了两次反思:第一次反思是把第一次实验现象与前认知比较得出一个错误的结论。当教师第二次实验产生的现象与结论不符时,学生把第二次实验现象与第一次生成的结论进行对比,进行第二次反思。在第二次反思中突破学生错误的前概念,生成“力可以改变物体的运动状态”这一正确结论。两次反思都以原有认知作为反思的支撑,有利于让学生感受到“反思”对学习的重要意义。

2适度点拨,引导学生在探究受挫处反思

物理探究的过程对学生而言是无法预知的领域。因此,他们往往会遇到一些难以逾越的探究障碍和学习挫折,并且这些障碍和挫折因素的现实存在,将会直接影响课堂探究活动的后续深入,这时教师应起引导作用,适时介入,适度点拨,引发学生对已有探究经历的自主反思,从中发现探究受挫根源,调整探究后续过程。

案例2在探究“凸透镜成像规律”的活动中,某学生把凸透镜固定在光具座上,然后将光屏和点燃的蜡烛分别放置在凸透镜的两侧,可是他在光具座上无论怎样左右移动光屏,在光屏上都不能呈现烛焰的像。教师发现了,但并不急于纠正,而是有意点拨,引导学生主动反思:“在光屏上不能成像,可能有哪些原因?”学生联想不能成像的原因,问题得以解决。使学生通过自己的努力体验到成功的喜悦。

案例3在探究“欧姆定律”的实验中,学生设计了如图1所示的实验,进行电流与电压关系的探究,教师对学生初步设计的不完整电路图没有引导学生反思,而是直接利用此电路告知全班学生:“用这个电路进行探究,只能得到一组电流和电压值,不能够得到电流与电压的变化关系,需要再串联上一个变阻器,来实现定值电阻两端的电压变化。”这种不引导学生主动反思的过渡点拨,不能促使学生进行深入的思考,只能被动接受。

分析上述的两个案例,可以看出,学生对所经历的探究过程并不是陌生的,通过运用已有的知识和经验,学生能对问题发表自己的见解,不同水平的学生可以发表各自不同层次、不同知识范围的意见。教师在思维的关键处引导学生反思,使学生主动对还不完善的探究过程进行修正,学生通过积极紧张的思维活动就会将探究过程和探究结果描绘得充满诗意。

3促进学习自省,指导学生在结果处反思

在物理学习活动中,许多学生对自己在课堂上到底学到了哪些知识不清楚,经常出现“翻开书了然,合上书茫然”,这就是缺乏对学习结果反思的明显表现。只有重视学习结果的反思,使自己对所学内容有明确清晰的意识,知识才能被真正理解,才能被纳入相应知识结构之中,成为易于提取,便于检索的信息,有助于运用知识解决问题。

案例4“惯性”概念建立后,学生虽然知道“惯性的大小只与物体本身因素有关而与速度无关”,但学生很难接受。一是生活中的一些具体事例(同一个物体在相同阻力的作用下,速度越大越难停下来)极具干扰性,二是有些教师提出的问题误导或助长了学生的错误认识,如“为什么跳远运动员在起跳前要助跑?”等问题。

事实上,为了促使学生从本质上去认识惯性,在惯性概念得出后,可设置情景:“若一个大人站在地面上(速度为零),一个小孩很快地跑过去撞了他一下,他岿然不动而孩子却跌到了。你从中可发现什么?回忆你生活中的体验,你能举出一例吗?”引导学生对小孩的速度虽大,但质量较小,运动状态易改变的事实进行思考,经过比对,使学生思维上发生顺应过程,从而使学生对“惯性”概念形成清晰的认识。

案例5“电功率大小等于导体两端电压与通过这段导体电流的乘积,即P=UI”这个结论是陈述性知识,如果要转化为程序性知识,就必须在具体的问题情景中让学生主动反思,以实现知识向技能的转化。

例如,教师出示问题:

如图2,有两个“6V3W”和“6V6W”的灯泡L1、L2,串联后接在电源电压为6V的电路中,求L1、L2的实际功率。

为了促使学生经过反思,将原有知识的相关命题与新知识联系并进行正迁移,教师提出问题:“如果要求L1、L2的电功率,应求哪些物理量?”目的是让学生把陈述性知识纳入学生已有的知识网络。

然后教师再设问:“你从前做过类似的题吗?”

学生反思道:“做过已知电阻R1、R2串联,接在电压为6V的电路中,可求电流I1、I2和U1、U2的问题。”

教师再问:“它与本题有联系吗?你能类比着探索出本题的解题思路吗?”

这样就可以让学生在多种情景下去尝试运用已获得的陈述性知识,形成解答各类题目的策略性知识。

当然,单个的个体内省反思难免模糊、狭隘和不够深入,而在团体内与他人进行集体反思时,则可以启发个人的思维,激起多维而又深层的思考,从而感悟物理概念或规律的实质。从学习方式上看,学会反思并非一朝一夕所能达成的,它需要教师的耐心培养,以实现真正意义上的学会反思。

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