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物理教學(xué)培養(yǎng)能力的基本途徑
在物理教學(xué)中注重能力培養(yǎng)，是近十余年來物理教學(xué)思想的根本變革。但對如何培養(yǎng)能力，目前還沒有明確的章法可循。本文從物理知識向能力的轉(zhuǎn)化過程來探求培養(yǎng)能力的基本途徑，對培養(yǎng)能力這一老課題作出新探討。
一、已有的認(rèn)識和問題的提出
在十多年來的探索中，人們在下面三個(gè)問題上取得了基本一致的看法，為尋找培養(yǎng)能力的途徑打下了基礎(chǔ)：①能力是什么？物理教學(xué)要培養(yǎng)哪些能力？
能力是人順利完成某種活動(dòng)的比較穩(wěn)走的心理特征。物理教學(xué)培養(yǎng)的能力可以分成兩類。一類是智力，包括觀察力、記憶力、想象力、思維力、注意力，其中思維力是智力的核心。另一類是一些綜合能力，主要有實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�、分析和解決問題的能力、閱讀理解和文字表達(dá)能力、自學(xué)能力、創(chuàng)造能力等，人們都承認(rèn)除了知識之外還有能力，而且對各種能力作了較為深入的分析。
②能力培養(yǎng)在物理教學(xué)中處于一種什么樣的地位？
現(xiàn)代社會(huì)對人的要求以及知識的迅猛增值，使人們越來越明確地認(rèn)識到，培養(yǎng)能力應(yīng)該作為物理教學(xué)的首要任務(wù)。把培養(yǎng)能力放在教學(xué)目標(biāo)的首位，已經(jīng)成為多數(shù)物理教師的自覺認(rèn)識，單純傳授知識的教學(xué)已被普遍認(rèn)為是一種不可取的、落后的教學(xué)。
③物理知識和能力有什么樣的關(guān)系？
這一關(guān)鍵問題已經(jīng)被認(rèn)識清楚，這就是：“知識是能力的基礎(chǔ)，能力只有在掌握知識與運(yùn)用知識的過程中才得以發(fā)展，……能力的高低又反過來制約著知識掌握過程的速度、深淺和成效�！仨氃⒛芰ε囵B(yǎng)于知識傳授之中，而知識的傳授又必須著眼于培養(yǎng)能力�！薄啊R和能力又有明顯的區(qū)別，知識是人對客觀事物的認(rèn)識成果，能力是一種心理特征，二者在本質(zhì)上不同。在實(shí)際中，知識山不等于能力，知識多的人能力不一定高，知識較少的人不見得所有的能力都低。
既然已經(jīng)認(rèn)識到了能力培養(yǎng)的重要，認(rèn)識到了應(yīng)該培養(yǎng)哪些能力，還認(rèn)識到了應(yīng)該通過知識教學(xué)來培養(yǎng)能力，那么下面的問題就是如何通過知識教學(xué)來培養(yǎng)能力了。在教學(xué)實(shí)踐和理論研究中已經(jīng)得出了一些培養(yǎng)學(xué)生能力的做法，并且在使用中收到了一定的成效。但是，這些做法大多還是分散的，沒有形成一個(gè)體系。
如何才能通過知識教學(xué)培養(yǎng)能力呢？這是一個(gè)教學(xué)中急需回答的問題。
二、物理知識向能力的轉(zhuǎn)化
解決上述問題的關(guān)鍵在于認(rèn)識物理知識是如何轉(zhuǎn)化為能力的。根據(jù)我們對物理教學(xué)的長期實(shí)踐和研究，得出了物理知識向能力轉(zhuǎn)化的基本途徑，轉(zhuǎn)化的過程可以用下頁圖概略地表示。
圖中最上面的一條直線，表明物理知識可以直接轉(zhuǎn)化為能力，這是由物理知識所具有的物理知識具有能力的價(jià)值，首先是因?yàn)槲锢碇R中蘊(yùn)含著豐富的智慧，即使在單純傳授知識的教學(xué)中，學(xué)生在學(xué)習(xí)物理知識的同時(shí)，也會(huì)受到知識所蘊(yùn)含的智慧的熏陶，他們能力發(fā)展的琴弦是有可能被撥動(dòng)的。物理知識具有能力的價(jià)值，其次是因?yàn)槲锢碇R的邏輯體系有著雄辯的說服力，它將“‘強(qiáng)迫’學(xué)生沿著它的邏輯思維鏈思考”，“這種不斷重復(fù)著的‘強(qiáng)迫’過程，引導(dǎo)每個(gè)接觸物理知識的個(gè)體，逐步形成特定的心理，受到能力的訓(xùn)練，從而體現(xiàn)出物理知識的能力價(jià)值。”這條知識直接轉(zhuǎn)化為能力的渠道是自發(fā)形成的，知識的能力價(jià)值潛移默化地起作用，學(xué)生被動(dòng)地自醒自悟，其轉(zhuǎn)化效率當(dāng)然是不高的。因此，現(xiàn)代物理教學(xué)中的能力培養(yǎng)不能依賴于這條渠道。
物理知識轉(zhuǎn)化為能力的主渠道由上圖的中部給出。物理知識是通過結(jié)構(gòu)、方法、技能使活動(dòng)變得有序，再在有序的基礎(chǔ)上通過應(yīng)用達(dá)到變腴和遷移，有序、變通和遷移則使能力得到形成和發(fā)展。下面對這一過程做一個(gè)概要的說明。
結(jié)構(gòu)即物理知識結(jié)構(gòu)。在掌握知識基礎(chǔ)上形成的知識結(jié)構(gòu)，把相互分立的知識組成一個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)各知識間建立起了聯(lián)系并有了明確的關(guān)系，使知識變得有序。這樣，知識就容易記憶和再現(xiàn)，也便于向新情境中遷移，學(xué)生可以隨時(shí)利用有序的知識去解決問題和學(xué)習(xí)新知識，這就為進(jìn)一步的認(rèn)識活動(dòng)做出了準(zhǔn)備。
因此，形成知識結(jié)構(gòu)使活動(dòng)的認(rèn)識以準(zhǔn)備有序，它能為一定的認(rèn)識活動(dòng)提供相應(yīng)的知識，每當(dāng)類似的認(rèn)識活動(dòng)進(jìn)行時(shí)，學(xué)生就會(huì)想到利用某些范圍比較確定的知識。顯然，這有利于認(rèn)識活動(dòng)的順利進(jìn)行，并且導(dǎo)致學(xué)生形成把一定的認(rèn)識活動(dòng)和相應(yīng)的知識聯(lián)系起來的比較穩(wěn)定的心理特征，即形成能力。進(jìn)一步說，活動(dòng)的認(rèn)識準(zhǔn)備有序本身就是一種能力。
方法是指物理學(xué)中的各種科學(xué)方法。掌握了科學(xué)方法，可以把知識有效地組織起來，按照一定的程序去實(shí)現(xiàn)預(yù)期的活動(dòng)目標(biāo)�？茖W(xué)方法將使活動(dòng)的認(rèn)識過程有序。按照科學(xué)方法有序地進(jìn)行認(rèn)識活動(dòng)，使得每個(gè)天分平常的人能夠?qū)W會(huì)比較高深的知識、解決比較復(fù)雜的問題，同時(shí)形成把一定的活動(dòng)和相應(yīng)的程序相聯(lián)系的心理特征，即形成能力。實(shí)際上，活動(dòng)的認(rèn)識過程有序本身也是一種能力。
技能是指物理技能。具有良好的技能和熟練的技巧，就可以按照合理的方式以一定的動(dòng)作完成活動(dòng)。掌握技能將使活動(dòng)的動(dòng)作執(zhí)行過程有序。在一定的活動(dòng)中，隨著作為完成活動(dòng)任務(wù)方式的技能的反復(fù)使用，會(huì)給某種心理活動(dòng)的頻繁出現(xiàn)提供條件，有利于形成某種比較穩(wěn)定的心理特征，即形成能力。另外，技能還能使已經(jīng)初步形成的能力得到有效的發(fā)揮，把順利完成活動(dòng)的心理特征在成功完成活動(dòng)的現(xiàn)實(shí)中顯現(xiàn)出來，使能力得到鞏固和發(fā)展，事實(shí)上，活動(dòng)的動(dòng)作執(zhí)行過程有序本身也是一種能力。
可見，由結(jié)構(gòu)、方法、技能三個(gè)中介環(huán)節(jié)產(chǎn)生的活動(dòng)的有序性將直接導(dǎo)致穩(wěn)定的心理特征即能力的形成，有序是物理知識轉(zhuǎn)化為能力的首要渠道。
但是，僅靠有序一個(gè)渠道還不能形成完整的能力。由有序形成的能力只能解決典型情境下的物理問題或只能進(jìn)行情況比較類似的學(xué)習(xí)。解決新問題、開拓新領(lǐng)域應(yīng)該是能力中的極其重要的方面，這種能力是靠變通和迂移兩個(gè)渠道形成的。
變通和遷移離不開有序并且可以維持動(dòng)態(tài)的有序，它們是在有序的基礎(chǔ)上通過對已有知識的靈活應(yīng)用而實(shí)現(xiàn)的。有序，使對活動(dòng)的認(rèn)識有了高度的概括性，才能體察、辨別活動(dòng)任務(wù)的改變，才能找出新舊活動(dòng)間的聯(lián)系，從而產(chǎn)生變通或遷移的要求。有序，使在新活動(dòng)面前自我調(diào)節(jié)知識變得比較容易，這樣就便于形成新“序”，使變通或遷移比較順利地實(shí)現(xiàn)。
當(dāng)新的活動(dòng)與原有的“序”之間存在著一定的矛盾，但沒有根本的矛盾，這時(shí)就要適當(dāng)?shù)馗淖冊瓉怼靶颉敝械哪承┎糠�，調(diào)整成適合于新活動(dòng)的形式。在這個(gè)過程中，應(yīng)用的實(shí)踐使思路逐步達(dá)到變換與貫通，擺脫原來的“序”的限制，這就是變通�？梢姡兺軌蜃儞Q原來的“序”，產(chǎn)生雖屬與原來同類但有較大差別的新“序”，這種在具體活動(dòng)中靈活應(yīng)變的心理特征顯然是能力的重要方面。
當(dāng)新的活動(dòng)復(fù)雜程度高、統(tǒng)攝范圍大、新穎性強(qiáng)，利用原來的“序”已無法完成新的活動(dòng)，即使變通也無法適合新活動(dòng)的需要，就必須產(chǎn)生類別不同的新“序”才行。但是，原來的“序”中仍有某些可利用的部分，用來作為新“序”中的材料或生長點(diǎn)。把原來“序”中的某些部分用于遇然不同的活動(dòng)，以形成新“序”，這就是遷移。遷移能夠利用已有的“序”，去進(jìn)行其它領(lǐng)域的活動(dòng)，這種心理特征顯然也是能力的一個(gè)重要方面。
至于上頁圖中最下邊的一條直線，則表明能力對學(xué)習(xí)物理知識的作用。學(xué)習(xí)知識要有一定的能力作保證，能力提高了，將使掌握知識的速度加快、數(shù)量增多、質(zhì)量提高。
三、按物理知識轉(zhuǎn)化為能力的渠道培養(yǎng)能力
培養(yǎng)學(xué)生能力應(yīng)當(dāng)按照上述的物理知識轉(zhuǎn)化為能力的渠道進(jìn)行。在物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的能力，關(guān)鍵是要抓住讓學(xué)生形成清晰而完整的物理知識結(jié)構(gòu)、教給學(xué)生研究物理問題的科學(xué)方法，訓(xùn)練學(xué)生的物理技能這三個(gè)方面。抓這三個(gè)方面的實(shí)質(zhì)是增強(qiáng)學(xué)生認(rèn)識活動(dòng)的有序性，而有序是能力中的核心因素。在有序的基礎(chǔ)上，還有必要在應(yīng)用中實(shí)現(xiàn)變通和遷移，變通和遷移也是能力中的重要因素。
這樣，在物理教學(xué)中培養(yǎng)能力就有了基本的途徑和明確的方向。由于本文的篇幅所限，下面我們只是極其概咯地談一談能力培養(yǎng)中的知識結(jié)構(gòu)、科學(xué)方法和物理技能教學(xué)中的某些問題。
掌握知識結(jié)構(gòu)是復(fù)習(xí)課教學(xué)的基本任務(wù)。怎樣才算掌握了知識結(jié)構(gòu)呢？這就是要讓學(xué)生弄清各個(gè)基本概念和規(guī)律在一個(gè)整體中是以何種方式結(jié)合起來的，并在基本知識體系中占據(jù)什么地位，它們怎樣決定著知識整體的功能。當(dāng)學(xué)習(xí)完一 部分內(nèi)容之后，讓學(xué)生根據(jù)自己的理解畫出知識結(jié)構(gòu)圖是掌握知識結(jié)構(gòu)的一種有效方式。前不久，我在黑龍江拾綜合教改實(shí)驗(yàn)”的物理復(fù)習(xí)課上看到，每個(gè)學(xué)生課前都在玻璃板上畫出一張復(fù)習(xí)內(nèi)容的知識結(jié)構(gòu)圖，上課時(shí)用投影儀加以展示，學(xué)生所畫的圖豐富多彩，大多數(shù)體系清楚、重點(diǎn)突出，對培養(yǎng)能力起到了有效的作用。
掌握科學(xué)方法往往比知識學(xué)習(xí)要困難些，這主要是由于方法具有隱含性和靈活性。隱含性表現(xiàn)在教材是以知識內(nèi)容的體系來表述的，而方法則以分散的形式隱含在知識的表述之中，因此，在教學(xué)中要注意挖掘教材中的方法因素，把教給學(xué)生方法提高到與知識教學(xué)同等重要的地位來對待。靈活性表現(xiàn)在方法的不唯一 以及不可勝數(shù)的變換方式。學(xué)生常常知道許多方法，但在某一具體問題面前，卻不知道用哪一種方法才算合適。所謂合適，包含三層意思，其一是指所采用的方法本身應(yīng)是科學(xué)的，其二是指該方法可以用于該問題，其三是指該方法用于該問題后可使解決問題的過程較為簡捷。在教學(xué)中要想方設(shè)法引導(dǎo)學(xué)生通過解決問題的實(shí)踐，逐步學(xué)會(huì)合理選擇并靈活運(yùn)用有關(guān)的科學(xué)方法。掌握物理技能包括掌握智力技能和操作技能兩個(gè)方面。智力技能對物理學(xué)習(xí)的效率有顯著影響，智力活動(dòng)的自動(dòng)化、熟練化、簡縮化，能使學(xué)習(xí)新知識變快，解決問題時(shí)能迅速抓住要害，同時(shí)也使學(xué)習(xí)能夠比較輕松自如，神經(jīng)系統(tǒng)工作時(shí)消耗較少。例如，受力分析的技能一經(jīng)熟練，就可以將不太復(fù)雜情況下作用于物體上的各個(gè)力一眼看出，而把注意力放在思考進(jìn)一步的問題上。操作技能主要是物理實(shí)驗(yàn)中的動(dòng)手操作技能，所涉及的行動(dòng)主要包括準(zhǔn)確而熟練地使用基本儀器、儀器的配套組裝和故障的排除。實(shí)驗(yàn)操作技能是在實(shí)驗(yàn)的練習(xí)中大體上經(jīng)過行動(dòng)的定向、動(dòng)作的聯(lián)系以及動(dòng)作的協(xié)調(diào)和完善這三個(gè)階段形成的。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中按照這三個(gè)階段不斷向?qū)W生提出進(jìn)一步的要求，可以保證學(xué)生的操作技能達(dá)到一定的水平，并對各種情境具有廣泛的適應(yīng)性。
綜上所述，在物理教學(xué)中培養(yǎng)能力的基本途徑就是：在知識教學(xué)的基礎(chǔ)上，讓學(xué)生形成清晰而完整的知識結(jié)構(gòu)、教給學(xué)生科學(xué)方法、訓(xùn)練學(xué)生的物理技能，使學(xué)生的認(rèn)識活動(dòng)達(dá)到有序，再在有序的基礎(chǔ)上通過應(yīng)用學(xué)會(huì)變通和遷移，形成適合于新情境的新“序”。于是，教師就可按照這個(gè)基本途徑去組織和實(shí)施能力培養(yǎng)的有關(guān)教學(xué)，使能力培養(yǎng)做到有章可循。
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