微探究突破学生思维障碍点的实践与研究

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摘 要：本文通过对初中物理教材中一些有价值的探究点（即学生的思维障碍点），进行二次挖掘，从中筛选出符合学生认知规律、能促进学生发展的部分，作为重要的学习资源，师生共同研究学习，以达到突破学生的思维障碍，提升学生的学科思维能力的目的.

关键词：微探究;思维障碍;思维能力

文章编号：1008-4134（2019）18-0041中图分类号：G633.7文献标识码：B

微探究的“微”除了“细微”之意，还含有“精深”“精妙”之意，微探究从“精”“深”“妙”处入手，能精准抓住学生的思维障碍点，对突破学生的思维障碍点有重要的意义.通过一年的研究，筛选微探究内容、进行精细化设计、课堂实践检验、反思提升修改完善等，微探究已经成为突破学生思维障碍点的一种重要方式，有效促进了学生思维能力的科学发展，下面结合具体的案例和大家分享.

1 单位换算微探究，突破学生思维障碍

单位换算一直是教学中学生的思维障碍点，例如在2018～2019年期末水平检测中，全区单位换算题的得分率只有50%.初次接触长度单位换算时，教师引领学生进行微探究，发现单位之间的进制规律，后面学习所有单位时可以采取类比迁移的方式， 做到一通百通，突破学生的思维障碍.对于有些复合单位，如速度单位的换算，针对学生因为死记硬背，常常将它们之间的换算关系混淆的现象，更要设计微探究，让学生对其换算关系实际进行推导，让他们真正理解“乘或除3.6”的原因来突破思维障碍.

2 情境创设微探究，突破学生思维障碍

课堂设计的问题只有在一定的情境中才能激发学生的求知欲，才能提高学生的问题解决能力，进一步突破学生的思维障碍点.

例如龟兔赛跑情境设计：两个同学分别扮演乌龟和兔子，呈现比赛的整个过程.提出问题：（1）乌龟和兔子谁获胜了？为什么？（2）乌龟和兔子谁的平均速度大？（3）在整个比赛过程中，乌龟的速度一直快吗？（4）龟兔赛跑的寓言故事真实可信吗？ 学生在不知不觉中理解了平均速度的含义.

再如误差情境设计.学生先动手完成实验：用刻度尺测量物理课本的长度，学生再展示测量结果，若未估读则引导学生加以改正，并对自己的测量结果进行修改，教师继续板书其他不同的数据，引导学生发现结果不同之处，问：哪个结果正确？（都对）明明有区别？（有误差）学生阅读课本9～10页“误差” 回答下列问题：什么是误差？ 误差与错误的区别？减小误差的方法？学生实际计算平均值，是在真实的测量情境中真正理解了误差的含义.

3 实验微探究，突破学生思维障碍

实验是学生学习物理的最好方式，它通过最简洁的思维活动形成概念、建立规律，实验直观形象，也是激发学生学习兴趣最有效的方法，它是学生最喜欢的突破思维障碍的方式.

在探究“凸透镜成像规律”的实验中，一般的思维方式是先探究物距满足什么条件时，分别形成倒立、缩小的实像，倒立、放大的实像和正立、放大的虚像，通过数据的不完全归纳得出物距满足的条件 ，然后再探究三个成像区间的两个分界点u=2f和u=f时分别成什么像.这种教学方式需要采集大量的数据，然后通过分析数据、不完全归纳得出结论，比较费时费力，

现在采用逆向思维的方式进行设计，将以往给定数值进行不完全归纳性探究，变为直接针对成像分界点的精确探究，有效帮助学生理解规律，具体操作如下.

一探：将凸透镜固定在50cm处，发光体F置于零刻度处，移动光屏得到清晰的像，观察并记录像的性质和像距.说出像的性质和像距.让发光体F靠近凸透镜，过程中分三次停下来，移动光屏找到清晰的像，观察并记录像和像距的变化.

二探：在由缩小的像变为放大的像的过程中，一定有一个位置成等大的像，找到并记录物距和像距.找到刚开始不能成像的位置，记录物距.

三探：观察通过凸透镜成的手指的像，是正立放大的.它的物距在什么范围呢？

4 科学方法微探究，突破学生思维障碍

科学方法是物理教学的重要内容，也是培养学生能力的重要途径，科学方法作为物理认识活动的中介，是连接物理现象和物理知识的重要纽带，重视科学方法有助于提高学生的科学素养.物理教材中蕴含着丰富的科学方法，举例如下.

控制变量法：初中许多重要实验利用了此种方法.例如研究滑动摩擦力的有关因素，设计系列问题运用控制变量的方法设计实验.

转换法：音叉的振动很微弱，用肉眼幾乎观察不到，我们用乒乓球将现象放大.

理想实验法：实验时虽然听到的铃声逐渐变小，但始终都能听到铃声.请学生分析原因.

理想模型法：怎样表示光的传播？用一根带有箭头的直线表示光的传播轨迹和方向.

等效替代法：某同学在做“研究平面镜成像特点”实验时，将一块平板玻璃竖直架在放有一薄直尺的水平桌面上，再取两段蜡烛用以寻找像的位置.当蜡烛B与蜡烛A的像完全重合时，便找到了像的位置.

反证法：如真空罩实验：用抽气机将空气抽出，倾听声音的变化，验证声音的传播需要介质.再如光的反射实验：探究反射光线、入射光线、法线在同一平面内的特点时，将一块硬纸板向后偏折，无法找到反射光线.

类比法：如学习功率概念时类比速度概念，包括物理意义、定义、公式、单位等;再如学习电压时类比水压，电路、电流、电源、开关、用电器都可以找到对应的类比对象.

“相对论”.如用受热膨胀的尺子测量物体（不受温度影响）长度，结果会偏小，因为尺子膨胀后标准放大.同样道理利用磨损的砝码称量质量，标准变小了，所以结果会偏大.

5 学科（如数学）整合微探究，突破学生思维障碍

5.1 数推得当，重视物理意义

在物理学习中，如果脱离物理模型的适用条件或者忽视物理与数学的相互制约关系，只是进行纯粹的数学推导，容易导致思维障碍.例如，对于密度公式ρ=m/V，从数学角度看，密度与质量成正比，与体积成反比，但这与事实是不相符的，因为密度是物质的一种特性，与质量和体积无关，类似的还有速度、电阻、比熱容和热值公式等.对于这些有特殊物理意义的概念，要注重概念的获得过程，并且要从物理上对学生的数推关系进行分析和消除，从而加深对物理概念的理解.

5.2 区分物理和数学的解题格式

数学强调数的运算，而物理强调量的意义，因此在计算题上两个学科相差较大.在教学上，要采用比较的方法，抓住两者的异同，强化计算题解题格式，见表1.

物理和数学计算题的最大区别是物理计算题必须有公式，中间必须有单位.物理结果用小数表示，更加强调了数值的物理意义.对于初学者，要不断强化物理计算题的格式，把正确的解题格式逐渐纳入学生的认知结构中.

6 规律整合微探究，突破学生思维障碍

物理规律是物理学习的核心内容之一，适当将物理规律进行整合，有助于学生建构完整的知识体系.例如凸透镜成像拓展物理规律整合微探究，可以帮助学生进一步理解记忆.二倍焦距和焦距分别是什么像的分界点？缩小和放大实像的分界点，实像和虚像的分界点.总结为：一分虚实，二分大小.实像和虚像有什么规律？倒立的像都是实像，正立的像都是虚像.总结为：倒实正虚.再看前三条规律随着物距的变化，像距和像的大小有什么变化规律？随着物距的减小，像距增大，像也增大.总结为：物近像远大.又例如，从岸上看水中的景物，由于光的折射，在水中的折射角小于空气中的入射角，像的位置比实际位置浅;而从水中看岸上的景物，由于同样的原因，将比实际位置变高;而这两种情况可以合二为一，那就是成像位置变高的虚像.

参考文献：

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