浅谈学生获得物理知识的思维过程

    在我们多年进行的物理单元结构教学的实践和探索中，对学生在学习过程中如何获得知识的思维过程所遵循的基本层次结构，进行了初步的实验研究，对提高教学质量，培养学生能力，形成良好的思维品质起到了较大的作用。
    学生进入高中后的学习，物理学习的任务要求他们由经验性的形象思维转化为理论性的抽象思维，对于学习成绩好的学生，这一转化过程需要半个学期的时间，而对中差生需要一个学期甚至更长的时间。
    一般认为，成绩优秀的学生其学习物理知识和规律的方法一定是在理解的基础上进行记忆。我们曾作过如下问卷调查。
    (1)你对物理概念和规律的学习一般采取先背下来再逐步理解的方法。
    (2)你对物理概念和规律的学习一般采取在理解的基础上进行记忆的方法。
    调查的结果，学习成绩优秀的学生答(1)的竟占37%(对于中下生就可想而知了)。这调查说明大部分学生思维过程是以缓慢的量的积累到思维层次提高的过程。而这些成绩优秀的学生就是靠大量做题取得成绩的。由于学习方法上不够科学，阻碍了学生学习物理思维过程的发展。
    在我们进行大量的调查、观察的基础上，结合单元结构教学的实践，逐步发现学生学习物理知识的思维过程可分为四个层次。
    1表象思维层次：即对物理现象和教师讲解的感知层次。一般是看不到事物间的内在联系和区别，只看到现象的表面，在物理学习上表现为概念混淆不清，解题无章法。
    2机械思维层次：在老师讲解以后对物理概念和规律有一定的认识，但基本上是老师讲一会一，不能举一反三，也就是机械模仿阶段。
    3抽象思维层次：在机械模仿的基础上，通过自身独立钻研(也可以经过模仿做题)逐步将物理知识消化吸收(即内化过程)，从而理解概念规律的内涵和外延，并在此基础上进行分析综合，判断推理达到知识的深化活化阶段。
    4求异思维层次：在知识深化活化的基础上，对于发散思维的物理问题能够有清晰的解题思路。
    对于较难的问题有创造性的解法，达到一题多解，一题多用的水平。
    以上各层次并不是孤立的，而是相互联系的，并且在学习过程中是相互交叉的。我们只是从总体上和一般情况下的大致分析，我们逐步认识到，这四个层次是学生学习物理知识时一般遵循的思维过程(也可以说是思维程序规律)，而学生的思维程序和学习成绩之所以存在差异其关键是好多学生停留在1、2两层次上达不到第3层次 ，而成绩优秀的学生则能在较短的时间内进入第3层次，而成绩优秀的学生则能在较短的时间内达到第3层次，甚至进入第4层次。由此 我们总结出：要想提高教学效率最根本问题怎样尽可能的缩短1、2两层次思维过程的发展时间；怎样培养和训练学生达到第3个思维层次(对第4个思维层次我们还在探索中，故本文主要研究前3个思维层次)。这就给我们提出了采用怎样的教学策略来解决上面的两个问题的任务。
    我们首先对影响和阻碍学生思维发展的因素进行了分析。其主要因素：1、是学生自身素质，包括年龄、体质、智力因素和非智力因素；2是学生的学习方法；3是知识面，这是人脑对客体相互用产生知觉，激活表象，以概念的形式纳入认知结构。从而形成知识结构，为发展高层次思维提供必要的素材；4是教师的引导和有序训练的因素。显然在教学中第4个因素是最主要的，依据以上的调查分析，我们采取三项教学措施。
    第一项措施，制定学习方法达标标准表。
    我们发现学生的思维过程，是和学习方法密切相关的，我们把学生科学的学习方法与思维层次结合起来，制定了下表：
    从表中可以看出，五项内容，每一项又分为高、中、低三个档次及不合格栏。低档基本是表象思维层次，中档基本是机械思维档次，调查录基本是抽象思维档次。
此表仅是一个层次标准，为了使这个“表”发挥作用，我们的做法是：
    1此表从高一就张贴在教室中，而且一贴三年，使学生对学习方法从意识到经常有意识的注意，起到潜移默化的作用。
    2从高一开始此表每人一份，教师逐条系统反复地讲解学法与思维过程的关系。
    3每人发达标手册一份，制定达标计划，每周验收一次，每月检查一次，教师给指导性批语。达标手册是依据不同时期对学生的要求而提出不同的指标。
    4依据解题思路与思维过程、学习效益密切相关的关系，编写各种思维档次考察试题，每周五每人一题，进行考察评估，进行积累性模糊统计，每月考察4-5次，进行月考、学期和学年评比。
    5结合期末成绩，以优、良、及格与思维层次的相关性，进行评估。
    6进行学年末综合评估，即把以上几项综合起来来评估。
    结果高一、高二、高三年级各档次人数百分比变化顺序：高档由33%→46.8%→53%→；中档由7%→17%→34%；低档由59.5%→36%→12.6%。可以看出，学生思维层次由低向高层次转化效果明显的。
    除这一商品化措施以外，我们还采取了另外两项补充措施，即：
    第一项措施，努力培养学生的非智力因素，调查研究中我们发现，学生的学习兴趣，学习态度，学习动机、意志、情感、品质等几项非智力因素是促进学生思维发展的心理基础，为此我们从如下三个途径去培养。
    一是，改变原来以教为主研究课堂教学结构的方式，改为以学为主来研究课堂机构。重视激发学生兴趣和学习动机，从而逐步确立并巩固学生的主体地位。二是把社会，家长对学生的期望这个外部动机激励因素与学生自身学习的任务、动机结合起来，使学生自发的盲目的学习动机转化到自觉的明确的学习动机上来。这主要通过家访，个别谈心、座谈，召开家长会，请学有成果的毕业生介绍经验等方式来完成。三是，严格要求学生，养成实事求是，刻苦学习的学风，对于作业、考试，回答老师的提问等，坚持会就是会，不会就是不会，不会可以暂时不做，绝不允许抄袭。对于不会的题必须主动问同学和老师，试卷可能是低分，但考后经过矫正，独立钻研，必须达到真正的满分。
    第二项措施，不断挖掘进行教材中有关思维能力培养的内容，促进学生向高水平发展，为此在物理教学中我们主要注重以下几个问题。
    1加强实验教学，培养观察分析能力建立丰富的物理情景，促进学生思维的尽快转化。
    2逐步学会使学生物理情景抽象为物理理想化模型，再将模型转化为更复杂更灵活的物理情景。
    3在教学过程中，一般坚持由整体到部分再到整体的教学方式。即先给学生以整体的单元知识结构图，使学生明了要学习什么，沿着什么途径学，然后再分部分进行教学，最后由学生进行总结，逐步使学生形成知识纵向结构和横向知识结构，最终形成网络结构。
    在几年的实践中我们对思维规律的研究取得较明显的效果。但是也存在着不少的问题，尤其是对思维过程本身的研究，还存在着一些模糊点，我们只是作了初步的研究，有待进一步实践和探索。