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[摘要]建构主义的知识观、教学观和学习观对学生的学习过程产生了重大影响。利用建构主义理论进行物理概念教学是一种新的尝试。建构主义十分强调个体的主观能动性的发挥,强调知识在个体头脑中的建构过程。研究物理学科的基石——物理概念教学中培养学生的思维能力是本文的重要内容。
[摘要]物理概念 “力”的建构 创造性思维
一、物理教学中物理概念建构过程
在物理概念教学之前,教师必须对以往的教学进行反思,反思传统物理教学所造成压抑学生创造性思维的根本原因,明确这一原因主要是由于把物理教学过程简单看成是物理知识单一的传授过程,并没有充分认识到学生作为个体其主观性是十分浓重的,很多因素都可以直接或间接地影响物理知识的建构。所以教师必须转变观念,明确物理概念在学生头脑中形成的过程,要深入认识建构主义的知识观、教学观、学习观。
经过对建构主义思想及物理概念的特点和中学生的心理特征的分析,我们认为物理概念的建构应包括以下环节:(1)利用多种形式作为铺垫引出物理概念;(2)引导学生进入小组相互讨论;(3)学生总结讨论的结果;(4)教师总结讨论结果。
二、在物理概念——“力”的建构过程中对思维能力的培养
在整个物理概念的建构过程之中都贯穿着思维能力的培养。只是在每个具体的阶段培养的侧重不同。力的概念在物理学中具有代表性,它介于具体概念和抽象概念之间。对力概念的教学研究会对其它物理概念教学有启迪作用。
1.引出物理概念对创造性思维的培养
教师导出本节课的主题,即可利用多种形式来完成力概念的导入。例如,可以采用课件形式形象、生动地再现一辆拖拉机从静止到运动的过程(由于拖拉机在静止时一般来说车头与车箱之间的连接处会有一些缝隙,整个车从静止到运动并不是完全同步的,往往在车箱刚运动时会出现一响声,给人的感觉是车箱是“一下子”运动起来的。这一例子演示了拖车运动的原因,同样也可以观看车辆刹车的情景);也可以从学生们切身例子入手(例如,用手拎水桶为会感到手痛、用于拿啤酒瓶握住什么地方容易);也可以让学生参与活动来引入主题(例如,在课堂上让两个同学互相推拉,根据两位同学的不同运动分析原因)等等。
利用物理概念从现实生活中抽象的特点培养学生的形象思维和抽象思维。物理学的大部分概念在学生头脑中是有印象的,教师在引入概念时应结合具体的实例,尽量使学生能够对教师所举例子在头脑中清晰的影像。如讲力这个概念教师可以举火车起动时听到的声音,这个声音其实质是力的表象,让学生想象这个声音的产生过程,从而可以在学生的头脑中形成完整的物理过程。另外,通过教师从不同的侧面给出很多有关物理概念的例子,使学生的头脑中建构完整的物理概念。这就需要有对事物共同特征进行抽象总结的过程,这一过程主要是培养学生的抽象思维的能力。比如力概念教学中最终要抽象出力是物体与物体之间的作用,力的存在必需有施力物体和受力物体等等。
利用物理概念的形象性培养学生的直觉思维。大部分物理概念来源于生活,这就给学生的直觉思维的培养提供了空间。比如,在比较力的大小时,虽然学生还没有学过力的图示,用代表力大小的箭头进行数学计算,但是通过力的作用效果也可以直接判断力的大小。在教学中应十分注意这一方面能力的培养。
2.小组讨论对创造性思维的培养
这一环节对学生发散性思维的培养是至关重要的。只有在这一环节中学生才能感受到最友好的氛围,才能有最高的热情与积极性,才能使学生的想象思维、发散思维、批判思维、抽象思维、直觉思维等得到淋漓尽致地发展。这一过程也是学生灵感最易出现的。当然思维的放纵一方面有利于培养学生思维的流畅性、发散性、综合性、新奇性、独创性等,但同时也会带来负面效应,这也可能会导致学生在讨论中产生偏激的想法、走极端,這应引起教师的关注。
在讨论之前,学生的头脑中有了生活中对力的了解,有了以前所学相关知识的准备,有了教师在引出概念的导向作用。这些在头脑中的存在并不是单独放置的,而是形成了一个对于力这一概念并不完备的知识结构和经验结构。具体来说,学生生活在力的世界,已经不知不觉地在头脑中形成了各式各样的有关力的认识,只不过认识中的力并不等同于科学话语中所规定的力的概念,已有的认识存在片面性,没有整体的了解,更为重要的是不能灵活运用。只有在互相充分的讨论,配合自己积极的思维,利用全脑运动(大脑激荡),才能形成有效建构。
这个过程主要是运用自由联想、脑力激荡、容忍暧昧、直观表达等策略。教师对于学生所提的看法或意见,不做表态,完全让学生依照自己的方式进行。这可以培养学生的想像力,使其脑筋灵活。就力概念建构而言,学生可以将知识与经验相结合进行充分自由联想。
在自由的、宽松的、友好的氛围中进行充分讨论,学生的思维能够尽情地发散。在前一环节教师已经打开了学生思维的封闭状态,学生的思维被完全激活。由于学生在切身生活中的不同体验和对物理概念的知识储备的差异,学生能感受到物理概念在头脑中的影像。这些都会在学生的讨论中都以不同的形式表达出来。这一过程不但能培养学生的发散性思维,也能培养学生思维的灵活性、贯通性、综合性。这一过程是思维在学生头脑中疯狂作用、反应的过程。
如对力的讨论,有的学生会想到力应该作用在相互接触的物理间,而有的学生会用自己在科普书籍中了解到的地球与月球有力作用的例子来反驳;有的学生提出多个物理之间相互作用,而有的学生会提出力与物体运用状态间的关系;有的学生会提出力作用的方向性,而有的学生会提出力的作用点还是面的问题;有的学生会提出力的分类问题,而有的学生会提出力作用效果问题;有的学生会提出力对生活有宜的一面,而有的学生会提出其有害的一面等等。总之学生提出的问题会多种多样,包含不同的层面、不同的性质、不同的类别等,不管提出什么的问题总会引发同组学生的思考,对问题总讨论后会形成自己的判断。可能有些问题会达成共识而有些问题还需要借助于教师的分析才能澄清。在这个过程中,学生的思维是活跃的,是发散的,是积极的,是灵活的,是综合的,是新奇的。
三、学生个人总结对创造性思维的培养
学生讨论过程是思维的飞速运转过程,可能在发表自己的看法时还来不及做一全方位的思考。所以在讨论完以后要给学生留有独立思考的时间,让学生在冷静的状态完成对讨论问题的总结,为下一步教师与学生互动打下基础。这一过程学生可以把讨论中遇到的问题写在纸上,然后利用自己的和其他学生(讨论中表达)的观点、证据来梳理这些问题,用逻辑分析的方面加以推理。这样可以对自己的原有的知识结构和经验结构加以改进,形成新的知识结构和经验结构。
例如,可以对力的大小、方向、做用点、施力物体与受力物体、分类、对生活的影响等问题进行独立思考。这一思考是建立在讨论的基础上的,与讨论前是有极大差别的。这一过程对学生综合处理问题的能力的提高起到至关重要的作用,也是各种思维综合作用的重要环节。
四、教师总结对创造性思维的培养
由于受学生整体知识和经验的局限及对一些事物认识偏差的影响,学生虽然对与物理概念有关的新问题有了新认识,但这些认识也不完全正确,亟需教师适时、适地地加以点拨。点拨的目的其一是加强正确的认识;其二是纠正错误的认识;其三是师生共同完成物理概念的建构。教师能在这一步骤再次激活学生的发散性思维和批判性思维来完成上述三个目的。
学生总结了个人的收获后,在教师与学生互动之前,请各小组选派代表对本组讨论过程中具有代表性的问题进行阐述。要注意所涉及的问题一定要全面,另外阐述的观点和证据要来自组内的全体同学的共识,尽量减小个人的偏见。教师在黑板上列出所有不同小组的问题及观点,并在头脑中形成支持或反对这些观点的学生论据,以便在总结时有的放矢。在列出观点时最好把相同或相近的问题列到一起,便于对问题的不同观点加以对比。然后教师和学生共同进行分析、探讨这些观点,教师要用具有说服力的、易于学生接受的事例或理论进行阐述,最后形成一致的看法。
力的前科学概念对于物理教学有有益的一面,同时也有不利的不面。如有益的一面包括力的大小、方向等的认识与科学概念是一致的,而不利的一面最为典型的是“力是维持物理运动的原因”。对于这样的问题的解决是需要教师从多角度进行充分说明的。如在使学生建构起力是维持物体运动的原因这一知识结构时,教师可以通过做气垫导轨实验演示;也可以用物理课件演示宇宙中星球的运动;也可以用理论分析的方法进行说明。无论采用哪种方法,在分析的过程中都是对培养学生批判性思维的过程。教师在分析力的前科学概念时要多方位、换角度进行,这样可充分培养学生的思维的灵活性,如在研究施力物体与受力物理时就能很好的做到这一点。教师在分析物理受多个力等问题时可以培养学生思维的综合性。教师在对“打耳光”等事件的力学分析时,可以培养学生思维的新奇性。此外,物理力的前科学概念向科学概念转变的过程有很多方面在学生的头脑中是模糊的,对于这种“模糊”,教师不要急于分析,要引发学生思考,培养学生的发散性思维。
在建构过程中培养学生的创造性性思维用图表示为:
参考文献:
[1]潘洪建.当代知识观及其对基础教育课程改革的启示[J].课程.教材.教法.2003,(8).
[2]王红宇.新的知识观与课程观[J].比较教育研究.1995,(4).
[3][美]大卫.格里芬编,马季方译.后现代科学-科学魅力的再现[M].北京:中央编译出版社,2004.
[4]肖川.论学习方式的变革[J].教育理论与实践.2002,(3).
[5]吴维宁.建构主义教学观与物理教学模式[J].物理教师,2002,(10):3.
(作者单位:辽宁渤海大学;辽宁渤海大学附中)
[摘要]物理概念 “力”的建构 创造性思维
一、物理教学中物理概念建构过程
在物理概念教学之前,教师必须对以往的教学进行反思,反思传统物理教学所造成压抑学生创造性思维的根本原因,明确这一原因主要是由于把物理教学过程简单看成是物理知识单一的传授过程,并没有充分认识到学生作为个体其主观性是十分浓重的,很多因素都可以直接或间接地影响物理知识的建构。所以教师必须转变观念,明确物理概念在学生头脑中形成的过程,要深入认识建构主义的知识观、教学观、学习观。
经过对建构主义思想及物理概念的特点和中学生的心理特征的分析,我们认为物理概念的建构应包括以下环节:(1)利用多种形式作为铺垫引出物理概念;(2)引导学生进入小组相互讨论;(3)学生总结讨论的结果;(4)教师总结讨论结果。
二、在物理概念——“力”的建构过程中对思维能力的培养
在整个物理概念的建构过程之中都贯穿着思维能力的培养。只是在每个具体的阶段培养的侧重不同。力的概念在物理学中具有代表性,它介于具体概念和抽象概念之间。对力概念的教学研究会对其它物理概念教学有启迪作用。
1.引出物理概念对创造性思维的培养
教师导出本节课的主题,即可利用多种形式来完成力概念的导入。例如,可以采用课件形式形象、生动地再现一辆拖拉机从静止到运动的过程(由于拖拉机在静止时一般来说车头与车箱之间的连接处会有一些缝隙,整个车从静止到运动并不是完全同步的,往往在车箱刚运动时会出现一响声,给人的感觉是车箱是“一下子”运动起来的。这一例子演示了拖车运动的原因,同样也可以观看车辆刹车的情景);也可以从学生们切身例子入手(例如,用手拎水桶为会感到手痛、用于拿啤酒瓶握住什么地方容易);也可以让学生参与活动来引入主题(例如,在课堂上让两个同学互相推拉,根据两位同学的不同运动分析原因)等等。
利用物理概念从现实生活中抽象的特点培养学生的形象思维和抽象思维。物理学的大部分概念在学生头脑中是有印象的,教师在引入概念时应结合具体的实例,尽量使学生能够对教师所举例子在头脑中清晰的影像。如讲力这个概念教师可以举火车起动时听到的声音,这个声音其实质是力的表象,让学生想象这个声音的产生过程,从而可以在学生的头脑中形成完整的物理过程。另外,通过教师从不同的侧面给出很多有关物理概念的例子,使学生的头脑中建构完整的物理概念。这就需要有对事物共同特征进行抽象总结的过程,这一过程主要是培养学生的抽象思维的能力。比如力概念教学中最终要抽象出力是物体与物体之间的作用,力的存在必需有施力物体和受力物体等等。
利用物理概念的形象性培养学生的直觉思维。大部分物理概念来源于生活,这就给学生的直觉思维的培养提供了空间。比如,在比较力的大小时,虽然学生还没有学过力的图示,用代表力大小的箭头进行数学计算,但是通过力的作用效果也可以直接判断力的大小。在教学中应十分注意这一方面能力的培养。
2.小组讨论对创造性思维的培养
这一环节对学生发散性思维的培养是至关重要的。只有在这一环节中学生才能感受到最友好的氛围,才能有最高的热情与积极性,才能使学生的想象思维、发散思维、批判思维、抽象思维、直觉思维等得到淋漓尽致地发展。这一过程也是学生灵感最易出现的。当然思维的放纵一方面有利于培养学生思维的流畅性、发散性、综合性、新奇性、独创性等,但同时也会带来负面效应,这也可能会导致学生在讨论中产生偏激的想法、走极端,這应引起教师的关注。
在讨论之前,学生的头脑中有了生活中对力的了解,有了以前所学相关知识的准备,有了教师在引出概念的导向作用。这些在头脑中的存在并不是单独放置的,而是形成了一个对于力这一概念并不完备的知识结构和经验结构。具体来说,学生生活在力的世界,已经不知不觉地在头脑中形成了各式各样的有关力的认识,只不过认识中的力并不等同于科学话语中所规定的力的概念,已有的认识存在片面性,没有整体的了解,更为重要的是不能灵活运用。只有在互相充分的讨论,配合自己积极的思维,利用全脑运动(大脑激荡),才能形成有效建构。
这个过程主要是运用自由联想、脑力激荡、容忍暧昧、直观表达等策略。教师对于学生所提的看法或意见,不做表态,完全让学生依照自己的方式进行。这可以培养学生的想像力,使其脑筋灵活。就力概念建构而言,学生可以将知识与经验相结合进行充分自由联想。
在自由的、宽松的、友好的氛围中进行充分讨论,学生的思维能够尽情地发散。在前一环节教师已经打开了学生思维的封闭状态,学生的思维被完全激活。由于学生在切身生活中的不同体验和对物理概念的知识储备的差异,学生能感受到物理概念在头脑中的影像。这些都会在学生的讨论中都以不同的形式表达出来。这一过程不但能培养学生的发散性思维,也能培养学生思维的灵活性、贯通性、综合性。这一过程是思维在学生头脑中疯狂作用、反应的过程。
如对力的讨论,有的学生会想到力应该作用在相互接触的物理间,而有的学生会用自己在科普书籍中了解到的地球与月球有力作用的例子来反驳;有的学生提出多个物理之间相互作用,而有的学生会提出力与物体运用状态间的关系;有的学生会提出力作用的方向性,而有的学生会提出力的作用点还是面的问题;有的学生会提出力的分类问题,而有的学生会提出力作用效果问题;有的学生会提出力对生活有宜的一面,而有的学生会提出其有害的一面等等。总之学生提出的问题会多种多样,包含不同的层面、不同的性质、不同的类别等,不管提出什么的问题总会引发同组学生的思考,对问题总讨论后会形成自己的判断。可能有些问题会达成共识而有些问题还需要借助于教师的分析才能澄清。在这个过程中,学生的思维是活跃的,是发散的,是积极的,是灵活的,是综合的,是新奇的。
三、学生个人总结对创造性思维的培养
学生讨论过程是思维的飞速运转过程,可能在发表自己的看法时还来不及做一全方位的思考。所以在讨论完以后要给学生留有独立思考的时间,让学生在冷静的状态完成对讨论问题的总结,为下一步教师与学生互动打下基础。这一过程学生可以把讨论中遇到的问题写在纸上,然后利用自己的和其他学生(讨论中表达)的观点、证据来梳理这些问题,用逻辑分析的方面加以推理。这样可以对自己的原有的知识结构和经验结构加以改进,形成新的知识结构和经验结构。
例如,可以对力的大小、方向、做用点、施力物体与受力物体、分类、对生活的影响等问题进行独立思考。这一思考是建立在讨论的基础上的,与讨论前是有极大差别的。这一过程对学生综合处理问题的能力的提高起到至关重要的作用,也是各种思维综合作用的重要环节。
四、教师总结对创造性思维的培养
由于受学生整体知识和经验的局限及对一些事物认识偏差的影响,学生虽然对与物理概念有关的新问题有了新认识,但这些认识也不完全正确,亟需教师适时、适地地加以点拨。点拨的目的其一是加强正确的认识;其二是纠正错误的认识;其三是师生共同完成物理概念的建构。教师能在这一步骤再次激活学生的发散性思维和批判性思维来完成上述三个目的。
学生总结了个人的收获后,在教师与学生互动之前,请各小组选派代表对本组讨论过程中具有代表性的问题进行阐述。要注意所涉及的问题一定要全面,另外阐述的观点和证据要来自组内的全体同学的共识,尽量减小个人的偏见。教师在黑板上列出所有不同小组的问题及观点,并在头脑中形成支持或反对这些观点的学生论据,以便在总结时有的放矢。在列出观点时最好把相同或相近的问题列到一起,便于对问题的不同观点加以对比。然后教师和学生共同进行分析、探讨这些观点,教师要用具有说服力的、易于学生接受的事例或理论进行阐述,最后形成一致的看法。
力的前科学概念对于物理教学有有益的一面,同时也有不利的不面。如有益的一面包括力的大小、方向等的认识与科学概念是一致的,而不利的一面最为典型的是“力是维持物理运动的原因”。对于这样的问题的解决是需要教师从多角度进行充分说明的。如在使学生建构起力是维持物体运动的原因这一知识结构时,教师可以通过做气垫导轨实验演示;也可以用物理课件演示宇宙中星球的运动;也可以用理论分析的方法进行说明。无论采用哪种方法,在分析的过程中都是对培养学生批判性思维的过程。教师在分析力的前科学概念时要多方位、换角度进行,这样可充分培养学生的思维的灵活性,如在研究施力物体与受力物理时就能很好的做到这一点。教师在分析物理受多个力等问题时可以培养学生思维的综合性。教师在对“打耳光”等事件的力学分析时,可以培养学生思维的新奇性。此外,物理力的前科学概念向科学概念转变的过程有很多方面在学生的头脑中是模糊的,对于这种“模糊”,教师不要急于分析,要引发学生思考,培养学生的发散性思维。
在建构过程中培养学生的创造性性思维用图表示为:
参考文献:
[1]潘洪建.当代知识观及其对基础教育课程改革的启示[J].课程.教材.教法.2003,(8).
[2]王红宇.新的知识观与课程观[J].比较教育研究.1995,(4).
[3][美]大卫.格里芬编,马季方译.后现代科学-科学魅力的再现[M].北京:中央编译出版社,2004.
[4]肖川.论学习方式的变革[J].教育理论与实践.2002,(3).
[5]吴维宁.建构主义教学观与物理教学模式[J].物理教师,2002,(10):3.
(作者单位:辽宁渤海大学;辽宁渤海大学附中)