
物理作為一門(mén)探索自然規(guī)律,有廣泛的生活和科學(xué)應(yīng)用價(jià)值的學(xué)科,一直以來(lái)受到很高的重視,但由于物理對(duì)抽象思維能力的高要求,使許多學(xué)生感到學(xué)習(xí)非常吃力,從而對(duì)物理失去興趣。因此,如何引導(dǎo)學(xué)生入門(mén),培養(yǎng)其學(xué)習(xí)的興趣成為物理教學(xué)中迫切需要解決的問(wèn)題。心理學(xué)作為一門(mén)以人為研究對(duì)象的特殊學(xué)科,關(guān)注的是腦的機(jī)能,目的是找出心理現(xiàn)象發(fā)生和發(fā)展的規(guī)律。有了一般規(guī)律,將其和具體領(lǐng)域結(jié)合起來(lái),可以起到輔助作用。本文所要探討的,就是如何在物理教學(xué)中應(yīng)用心理學(xué)的有關(guān)知識(shí)。
從發(fā)展心理學(xué)的角度看,在整個(gè)中學(xué)階段,學(xué)生的抽象邏輯思維均得到了迅速的發(fā)展。但是,在初中階段,雖然抽象邏輯思維在個(gè)體的智力發(fā)展中占優(yōu)勢(shì),但在很大程度上,這時(shí)的邏輯思維還需要經(jīng)驗(yàn)的支持,即思維中的具體形象成分還起作用。進(jìn)入高中階段以后,學(xué)生的抽象邏輯思維則屬于理論型,高中生已能在頭腦中進(jìn)行完全屬于抽象符號(hào)的推導(dǎo),能以理論作指導(dǎo)去分析、解決各種問(wèn)題。這種規(guī)律反映在物理教學(xué)中就是,初中物理教學(xué),內(nèi)容不深,多從事實(shí)現(xiàn)象出發(fā),通過(guò)簡(jiǎn)單而有趣的演示實(shí)驗(yàn)說(shuō)明一個(gè)簡(jiǎn)單的概念和規(guī)律,學(xué)生基本上可以在娛樂(lè)中獲得應(yīng)有的知識(shí);高中的各種物理知識(shí)則形成一個(gè)系統(tǒng),抽象的概念和假設(shè)成為主導(dǎo),學(xué)生不得不在頭腦中構(gòu)建一套全新的思維體系。從這個(gè)角度看,初高中的教學(xué)安排是合理的,但也因此忽略了一個(gè)問(wèn)題,即初高中物理教學(xué)如何很好地銜接到一起。這一過(guò)程的實(shí)現(xiàn)更多的依賴(lài)于教師的努力,首先要糾正的就是將初高中物理教學(xué)割裂的觀念,其次要對(duì)初中的知識(shí)要求層次、學(xué)生的階段特點(diǎn)和教學(xué)方式方法等進(jìn)行及時(shí)的深入了解,最后就是在初中物理教學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理地改進(jìn)和提升,讓學(xué)生在心理上有一個(gè)緩沖期。在學(xué)生逐步適應(yīng)高中的知識(shí)框架后再對(duì)各個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)一步深入,循序漸進(jìn)。
依據(jù)建構(gòu)主義教學(xué)觀,與建構(gòu)主義學(xué)習(xí)環(huán)境相適應(yīng)的教學(xué)模式為:以學(xué)生為中心,教師利用情境、協(xié)作、會(huì)話等學(xué)習(xí)環(huán)境要素發(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、積極性和首創(chuàng)精神,最終達(dá)到使學(xué)生有效地對(duì)知識(shí)意義建構(gòu)的目的。該理論強(qiáng)調(diào)“情境”、“協(xié)作”、“會(huì)話”和“意義建構(gòu)”是學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素或四大屬性?!扒榫场笔侵笇W(xué)習(xí)環(huán)境中的情境必須有利于學(xué)生對(duì)所學(xué)內(nèi)容的意義建構(gòu);“協(xié)作”是指學(xué)習(xí)者與其他人的相互作用,這對(duì)學(xué)生能夠共同分析問(wèn)題、解決問(wèn)題,培養(yǎng)學(xué)生合作意識(shí)方面起到重要作用;“會(huì)話”是協(xié)作過(guò)程中不可缺少的環(huán)節(jié),學(xué)習(xí)小組成員之間必須通過(guò)會(huì)話商討如何完成規(guī)定的學(xué)習(xí)任務(wù)計(jì)劃,此外協(xié)作學(xué)習(xí)過(guò)程也是會(huì)話過(guò)程,在此過(guò)程中,每個(gè)學(xué)習(xí)者的思維成果為整個(gè)學(xué)習(xí)群體所共享,因此會(huì)話是達(dá)到意義建構(gòu)的重要手段之一;“意義建構(gòu)”是整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程的最終目標(biāo),所要建構(gòu)的意義是指事物的性質(zhì)、規(guī)律以及事物之間的內(nèi)在聯(lián)系,在學(xué)習(xí)過(guò)程中幫助學(xué)生建構(gòu)意義就是要幫助學(xué)生對(duì)當(dāng)前的學(xué)習(xí)內(nèi)容的本質(zhì)和規(guī)律做深刻的認(rèn)識(shí)和整合。應(yīng)用到物理教學(xué)課堂中,首先要優(yōu)化學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),接著要引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,最后建構(gòu)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu),整個(gè)過(guò)程就是打破原有知識(shí)結(jié)構(gòu)再形成新的知識(shí)結(jié)構(gòu)的過(guò)程。
為了能順利完成學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)的重組,必須在概念教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的物理思維品質(zhì),包括:(1)培養(yǎng)思維的深刻性。用分析與綜合、抽象與概括、歸納與演繹、比較與分類(lèi)、科學(xué)推理等抽象思維方法對(duì)物理感性材料進(jìn)行“去粗取精、去偽存真、由此及彼、由表及里”的整理加工,摒棄非本質(zhì)的東西,把握其本質(zhì)屬性(即物理概念的內(nèi)涵)。這個(gè)過(guò)程必須經(jīng)過(guò)大腦的“多思”,才能實(shí)現(xiàn)認(rèn)識(shí)上質(zhì)的“飛躍”。例如,高中學(xué)生形成“慣性”的概念,其關(guān)鍵在于要認(rèn)識(shí)“一切物體都具有保持勻速運(yùn)動(dòng)或靜止?fàn)顟B(tài)”這一本質(zhì)屬性。(2)培養(yǎng)思維的批判性。建構(gòu)主義認(rèn)為,知識(shí)只是信息的載體,不是問(wèn)題的最終答案,它隨著學(xué)生認(rèn)識(shí)程度的深入而不斷地變革、升華和改寫(xiě)。因此,在概念教學(xué)中,針對(duì)學(xué)生已經(jīng)建立起來(lái)的物理概念,不應(yīng)只停留在表層知識(shí),而應(yīng)該養(yǎng)成一種善于挖掘、善于懷疑、善于剖析、善于批判的思維習(xí)慣。比如可以通過(guò)分析溫度、內(nèi)能、熱量和熱現(xiàn)象與“熱”字的關(guān)系,揭示一些容易混淆,相關(guān)而不相同的概念產(chǎn)生的干擾,使學(xué)生克服心理和思維障礙。
為了培養(yǎng)學(xué)生的直覺(jué)思維,也可以采取一些相應(yīng)的措施,包括:(1)建立寬廣、扎實(shí)的知識(shí)基礎(chǔ),形成合理的認(rèn)知結(jié)構(gòu);(2)重視整體分析,加強(qiáng)立體思維;(3)鼓勵(lì)大膽猜測(cè),養(yǎng)成善于提出問(wèn)題、敢于發(fā)表見(jiàn)解、能思善論的良好習(xí)慣;(4)跳出人為題海,走進(jìn)原始問(wèn)題;(5)營(yíng)造和諧、融洽的課堂氣氛和平等的師生關(guān)系。
從認(rèn)知心理學(xué)的角度來(lái)看,學(xué)習(xí)過(guò)程中最重要的一塊就是概念形成。物理教學(xué),究其實(shí)質(zhì)就是使學(xué)生真正掌握物理概念及其規(guī)律,并能運(yùn)用物理定律、公式解決實(shí)際問(wèn)題,因此,掌握和理解基本概念是物理教學(xué)的重要內(nèi)容和目標(biāo)。概念掌握不好,在學(xué)習(xí)匯總通常表現(xiàn)為題目不會(huì)錯(cuò),或者一做就錯(cuò)。然而,值得注意的是,在物理概念的教學(xué)過(guò)程中,老師教過(guò)了并不等于學(xué)生學(xué)會(huì)了,學(xué)生聽(tīng)懂了不等于學(xué)生掌握了。在學(xué)生明白了和學(xué)生能夠正確掌握概念之間還有很大一段距離,因?yàn)閷W(xué)生聽(tīng)明白了只是意味著學(xué)生可以按照教師的思路一步一步走下來(lái),接觸到了概念的正確表述。
科學(xué)概念包括三個(gè)組成部分:內(nèi)涵、外延和物質(zhì)外殼(詞語(yǔ))。概念的內(nèi)涵是指所反映事物的本質(zhì)特征或?qū)傩耘c內(nèi)在聯(lián)系;概念的外延是指這一概念的使用條件或適用范圍;概念的物質(zhì)外殼是指表述、記載它所借助的詞語(yǔ)。很多時(shí)候?qū)W生認(rèn)為自己掌握了概念,而實(shí)際上他們僅僅是記住了概念的物質(zhì)外殼,并沒(méi)有真正理解概念的內(nèi)涵和外延,或者是錯(cuò)誤地理解概念的內(nèi)涵和外延,一旦做到題目就會(huì)碰到這樣或那樣的問(wèn)題。
學(xué)生在掌握概念的過(guò)程中,頭腦中正確的概念表述的周?chē)鶗?huì)存在好幾條理解的路徑,這些路徑有些是正確的,有些是錯(cuò)誤的,而學(xué)生學(xué)習(xí)上困難的地方,往往是面臨這些岔道不知道該如何選擇或者由于先驗(yàn)的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)的存在選擇了錯(cuò)誤的道路,導(dǎo)致概念掌握的失敗。那些存在于學(xué)生頭腦中的與科學(xué)的概念內(nèi)涵不一致的看法和觀點(diǎn),是先入為主、由來(lái)已久的東西,因?yàn)楦畹俟?、難以糾正而極大地抗拒了新的科學(xué)物理概念的同化、吸收,給正規(guī)的物理教學(xué)帶來(lái)嚴(yán)重的障礙,影響了物理教學(xué)質(zhì)量的提高。比如說(shuō),根據(jù)日常的生活經(jīng)驗(yàn),開(kāi)得快的車(chē)子剎車(chē)后需要再往前滑很長(zhǎng)一段距離才能停下來(lái),許多學(xué)生就會(huì)相當(dāng)然地認(rèn)為速度越快慣性越大,但物理概念中明確地指出,物體的慣性只與物體的質(zhì)量有關(guān);又有許多人根據(jù)想象來(lái)判斷,認(rèn)為重的物體比輕的物體下落得快,學(xué)完物理才知道,物體下落相同的高度所用的時(shí)間與物體的質(zhì)量大小是沒(méi)有關(guān)系的。這些都是學(xué)生根據(jù)已有經(jīng)驗(yàn)可能形成的錯(cuò)誤觀念,這種經(jīng)驗(yàn)與概念的沖突勢(shì)必會(huì)影響學(xué)生的判斷,是概念形成過(guò)程中的主要障礙。而將認(rèn)知轉(zhuǎn)變過(guò)來(lái)并不是一個(gè)容易實(shí)現(xiàn)的過(guò)程,它會(huì)經(jīng)歷反復(fù),因而需要教師不斷進(jìn)行糾正。具體做法有以下幾點(diǎn):(1)巧用實(shí)驗(yàn),比如用伽利略“兩個(gè)鐵球同時(shí)落地”的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)來(lái)糾正“質(zhì)量不一樣的物體下落速度有差別”的錯(cuò)誤觀念;(2)引發(fā)認(rèn)知沖突,比如在物理課本的閱讀材料中伽利略運(yùn)用邏輯推理推翻“重的物體比輕的物體先落得快”的錯(cuò)誤觀念;(3)進(jìn)行探究式教學(xué);(4)深入淺出,恰當(dāng)舉例;(5)運(yùn)用課堂交流激活式教學(xué)方法。
關(guān)于心理學(xué)在物理教學(xué)中的應(yīng)用,可以探討和展開(kāi)的地方還有很多,在眾多的關(guān)注點(diǎn)中,最重要的還是教師自身的不斷反思與成長(zhǎng),力求在日常教學(xué)中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,然后結(jié)合掌握的心理學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題。