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近自然之物,析万事之理

2020-10-21汪小龙

大众科学·下旬 2020年2期
关键词:思辨现象思维

汪小龙

摘 要:将思维创生聚焦在每一处物理现象的缘起上,重塑物理规律或本质建构和生发的过程,在物理知识的还原和下沉中去探索和发现宇宙万物的奥秘,这当是唤醒学生思维潜质、激活学生思维品质、重塑学生思维能力的关键策略。笔者围绕《光现象》的教学设计,从“在自然中寻找最本真的现象、在经历中求索最理想的现象、在思辨中分析有异样的现象”等方面,具体阐述了现象在物理问题解决中所发挥的作用和价值。

关键词:现象;思维;思辨

因循物理学发展的脚步,小至每一个概念的建立或每一条规律的发现,大至每一次关于宇宙认识的更迭,无不发端于再自然不过的现象。著名理论物理学家杨振宁曾指出“很多学生在物理学习中形成一种印象,以为物理学就是一些演算,演算是物理学的一部分,但不是最重要的部分,物理学最重要的部分是与现象有关的。”现象是自然之物外化的表现形式,是距离人距离学生最近的部分。将思维创生聚焦在每一处物理现象的缘起上,重塑物理规律或本质建构和生发的过程,在物理知识的還原和下沉中去探索和发现宇宙万物的奥秘,这当是唤醒学生思维潜质、激活学生思维品质、重塑学生思维能力的关键策略。

一、在自然中寻找最本真的现象

与广博的自然相比,课堂的困囿在于“人为”更在于“刻意”。为突出和强化某些因素的影响,选择和平衡需要极高的学科修养。现象惯以没有丝毫差别的重复在特定的物理条件下演绎和释放着客观世界的运行规律,以至于身处其中的每一个人都习惯地认为:世界原本就该这样,物质结构如此,运动如此,光学亦如此。殊不知,一个懵懂且好思的中学生时时都在被一系列诸如“我为什么是我?宇宙究竟有多大……”等这般没有终极答案的哲学问题深度滋扰和困惑着。借助一系列关联度高的自然现象唤醒学生的思维潜质,在现象中建构科学猜想,让现象检验和论证科学猜想,从而实现思维发展由现象至现象内核——规律的深层次推进。具体如人教版八年级物理上册第四章《光现象》教学中笔者对色散现象的设计。自然阳光漫洒运动场,同学们手持三棱镜并不断调整其与光线所处的空间位置,直至在地面形成一条条相似度极高的彩色光带为止。停滞片刻的笑容也难以遮掩同学们内心的惊喜和疑惑。他们用蓄意的“挑衅”行为在一次次向这样的现象发出持续性的挑战,他们总是想在这些不变的共性中寻找和发现一些十分特别或特殊的东西。挑战或是潜在的质疑是深深隐藏在他们思维意识深处的特质。也只有自然的纯真,没有丝毫人为改变的真实,才能进一步激发他们一探究竟的愿望。

在不断的尝试和动作变更下,同学们设计了一个由两排棱镜组成的“盾阵”,若干个彩色光带连在一起,一条周期性重复的“红橙黄绿蓝靛紫”彩色幕布覆盖了地面,是大自然广博的美所孕育的现象滋养了学生创造的灵感。就知识本身的难度而言,或许有很多其它高性价比的教学组织策略,但从学生思维生发的纵深处观望,这种率真的自然品性必将植根探求自然、解密自然、认识自然和与自然和谐共生的良性土壤,一旦时机成熟,它便会释放让所有人都足以仰慕和敬畏的力量。

二、在经历中求索最理想的现象

每一个现象都可看做是一个物理系统的对称镜像,它永远都不会以一个流浪者的身份单独出现。联系是透过现象深入本质内核的必经之路。如何建立这样的联系,创设具有探究价值的问题情境,设计具有探究意义的问题分歧,引导学生经历必要的求索过程?让学生的思维经历猜想——验证——修证等系列高级活动,并尝试自主建构、生成现象解释系统,经教师相宜的教学辅导,修订完善后再经受不同条件的检验,最后与已成定论的标准做比较,直至二者高度契合才算结束。这样的知识形成过程以现象为起点,以科学思维为统摄,以实践检验为评价,练就的是思维能力,发展的是学科素养。

具体如《光的反射》教学,三名同学(左中右位置各一名)用各自的激光笔照射讲桌上的平面镜,由于镜面反射全班同学在屋顶上看到了三个红色的光斑。“光斑和激光笔之间的对应关系是怎样的?”问题抛出后同学们尝试用各自的方式来解释。经验和感觉在指引学生做着具体而直接的判断。然而看不到光线传播的具体路径,一切都只是猜测。

关键时刻仍然是生活中常见的现象帮助同学们找到了问题的突破口。有同学发现,打扫卫生时透过门缝的光线清晰可见。在这种现象的指引下,同学们开始用蚊香、喷雾器等营造特殊的环境,终于看到了“藏匿”在空气中的光线。

三、在思辨中分析有异样的现象

思辨是创造性思维发展的源动力。唯有思辨倾向的大脑,才会主动获取和寻

求每一处异样的出现。恰如奥斯特对电流磁效应的发现,李政道对正电子的发现等,都是源于思辨的科学精神。从异样的现象中分析和发现不一样的科学本质,这又是一处通往自然之道的悬梯。

确如陈佳洱院士所说:物理学不只是图表和数据,它能带给你很多更珍贵的东西,一种理性的思维方式、人生的哲学和人生的道路。让这一切美好的开始,都从现象起步。

参考文献

[1]布鲁斯.乔伊斯  玛莎.韦尔.教学模式[M].兰英等,译.北京:中国人民大学出版社,2014.

[2]既要“蹲下去”,也要“站起来”[J].初中物理教学案  陈洪杰     2013(10).

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