湖北省老河口高級中學   謝學勤 

新課標下的人教版高中物理教材給人以耳目一新的感覺，且每年都有所小變 。共同必修（物理1、物理2）考慮高一學生學習能力傾向、學習興趣的不同，充分注意基本內(nèi)容的設計和安排，同時兼顧差異性，設計了許多開放性的欄目；注意了概念和規(guī)律的實際應用，注意引導學生運用物理知識解釋物理現(xiàn)象，分析解決實際問題，利用現(xiàn)實感興趣的素材，用生動活波的語言展示物理概念和規(guī)律及其中的科學思想和方法，展示應用物理知識的情境，使學生對所學的內(nèi)容有親近感。而選修本在必修的基礎下重視物理科學思想、方法的指導，培養(yǎng)學生的理性思維習慣。筆者認為，教師在教學過程中，應充分利用教材功能來激發(fā)學生的認知沖突，使學生的學習內(nèi)驅力達到高峰，促進學生主動思維，注意力高度集中，學習效率提高。下面根據(jù)筆者的教學經(jīng)驗，結合新教材內(nèi)容，列舉幾例說明在物理教學中激發(fā)學生認知沖突，促進學生學習的做法。
   1、 創(chuàng)設一些學生意想不到的情景，運用原有的認知進行拓展，激發(fā)學生認知沖突

在物理教學中，我們發(fā)現(xiàn)由于學生認識的局限性，處理問題的方法不可能一步到位。通過展示、討論、認識、比較有利于學生頭腦中新舊知識的對比沖突，形成新的概念和方法。如在進行“運動快慢的描述——速度”這一節(jié)的教學，即使沒有學過高中物理，絕大多數(shù)人也都有速度的概念。也許他們關于速度的概念比較膚淺，也不一定符合科學的定義，但是比較運動快慢的問題上一般不會是錯誤的。然而，在高中物理課中所說的速度，被嚴格地定義為“單位時間內(nèi)的位移”，這對初學者來說，達到理解并不容易。在教學中，采用這樣的觀點說服學生：在時間間隔△t較小的情況下，平均速度能計較精確地描述物體運動的快慢程度。△t越小，描述越精確，因此△t當很小很小時，就可以認為△x／△t是物體在時刻t的瞬時速度，在這里滲透的是極限思想。學生初接觸這類問題，會產(chǎn)生這樣的疑惑：既然瞬時速度是指某時刻的速度，而某時刻物體的位置是一個確定的值，它不是位移，怎么會有速度呢？教師要緊抓住學生的認知需要，及時點撥：物體運動經(jīng)過某一位置，這個位置雖然是固定的，但是運動物體不是停留在這一點，只是經(jīng)過這一點。在這一點的速度，應理解為在這個位置附近的很短時間內(nèi)△x／△t的值。在以后學習中，從理論上說明曲線運動的速度方向、理論分析勻速圓周運動的向心加速度方向等均應用的是這種思想。又如在進行“勻變速直線運動的位移與時間的關系”這一節(jié)，教材安排的“思考與討論”提供了一組每隔0.1測得小車速度的數(shù)據(jù)，這樣的問題學生在初中是沒有遇到的，能強烈激發(fā)學生的求知欲。學生會提出各種想法或問題，教師不要隨便肯定或否定，可啟發(fā)、引導學生具體、深入地分析，這里滲透的是積分思想。

2、 創(chuàng)設一些佯謬問題，激發(fā)學生認知沖突

佯謬問題，是指一些似是而非的問題。引入這類問題，有利于激發(fā)學生認知沖突，澄清學生頭腦中的認知矛盾，使他們的思維更清晰。如在學習“運動快慢的描述——速度”課后給出“說一說”材料：一位女士由于駕車超速而被警察攔住，警察走過來對她說：“太太，你剛才的車速是60英里每小時。”這位女士反駁說：“不可能的，我才開了7分鐘，還不到一個小時怎么可能走了60英里呢？”。許多教師往往認為這些內(nèi)容與考試無關而忽略，實際上這些問題引發(fā)了學生的認知沖突，他們迫切想辦法解決這一問題。教師也順勢就“用比值定義物理量”和學生進行討論。

3、 通過制作小實驗、自身體驗實驗，激發(fā)學生認知沖突

 物理實驗具有直觀生動和形象的特點，其呈現(xiàn)信息極易調(diào)動學生的直覺性趣，而通過學生的創(chuàng)設實驗、自身體驗，用自己的感官去領悟實驗內(nèi)容，更易引起學生的注意，由此激發(fā)的學生認知沖突，效果更佳。如在教學“實驗：研究平拋運動”這一節(jié)，教材給出三個參考案例，我就讓學生結合教材內(nèi)容，到附近醫(yī)務室找來“打點滴”的輸液瓶、導管等，讓學生嘗試用筆描出流水做平拋運動的軌跡，學生設計了許多方案，學習熱情高漲；又如在教學“自感”時，我通過一個實驗引入：將一只鎮(zhèn)流器與干電池連接起來，將留著的兩個線頭A 、B接觸，再迅速斷開，在斷開瞬間，可發(fā)現(xiàn)斷開處有電火花產(chǎn)生。這個實驗給學生造成了認知沖突：在實驗中電源的電動勢只有3伏，這樣低的電壓不可能產(chǎn)生火花；而且電火花產(chǎn)生在斷開瞬間。再讓學生兩手分別抓住導線的裸露部分，此時無任何感覺；但當A 、B接觸后再斷開，學生兩手會有被什么擊了一下的感覺，出現(xiàn)酸麻，甚至這種感覺可延伸到肩膀，這就是電擊的感覺。學生通過這一自身實驗中感受到斷開時電壓很高。這強烈的自身感覺更觸發(fā)了學生的認知沖突，為學習“自感”開了頭。

4、發(fā)揮閱讀材料的教學作用，開闊學生的視野，激發(fā)學生認知沖突

   新編教材大幅度增加了閱讀材料，有“說一說”、“STS”、“做一做”、“科學漫步”等，內(nèi)容豐富，題材廣泛，有物理學史、物理思維方法的介紹；有最新科技成就的展示和近代物理知識的發(fā)展及展望等，，如能以閱讀材料的有關信息為背景，使知識問題化，設計一些相關的物理習題，激發(fā)學生認知沖突，無疑能幫助學生加深對課本中相關內(nèi)容的理解，充分發(fā)揮閱讀材料在課堂教學中的輔助作用。例如可以“航天技術的發(fā)展和宇宙航行”、“懸浮列車”、“失重和宇宙開發(fā)”、“黑洞”、“尋找磁單極子”等閱讀材料為背景設計一些物理習題，不僅對激發(fā)學生的求知欲，培養(yǎng)學習興趣起很好的促進作用，同時能增強學生應用物理知識解決實際問題的能力，做到學以致用，而且還可以促使學生形成創(chuàng)新意識，激發(fā)創(chuàng)新思維的火花。

教材的開放性涉及我們對教材在課標中的角色的認識問題。實際上，新課標的要求是很高的，新教材中的資源也是十分豐富的，挖掘新教材的資源，激發(fā)學生認知沖突，調(diào)動學生學習積極性的內(nèi)容很多，本文旨在說明的是，尊重學生的主體地位，培養(yǎng)和提高學生自主探究學習的能力，是實施素質教育的需要。在教學中，我們應充分利用好教材這種課程資源，發(fā)揮教材在物理教學中的作用，促進學生健康、快樂的成長。