巧设矛盾 激发思考

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摘要：本文通过在物理概念教学中采用“悖论”激发学生的学习兴趣和内在的认知驱力，在培养学生的探索精神和创新能力方面做了探索和尝试，符合新时期课改的需要。

关键词：概念教学 悖论 课改

高中物理新课程标准，以加强学生的素质教育为主，大力提高学生的实践能力和创新意识。新课程标准要求把中学物理知识和生活实际紧密结合，增强物理问题的应用性和实践性。在传统的应试教育背景下，学习物理常常演变为解题训练；现在随着课改的不断深入，大量的中学物理教师都在教学方法和教学策略上做相应的调整。笔者在进行新课程的实践中，也进行了初步的思考和探索。

现在提得最多，讨论得最多的是如何培养学生的创新意识，提高学生的创新能力。针对这一条，本文将从学生形成物理概念的角度进行研究。一般来说，一说起培养创新意识，提高创新能力，很多人就会提出通过解决开放性问题和探索性问题这两个途径。应该说这两个途径大家都在尝试，但是对于学生而言，如果对于物理的基本概念还没有完全理解清楚，又怎能指望他们解决开放性问题和探索性问题呢？

笔者认为即使在新课程实施背景下也不能对最基本的概念教学放松，而是应该结合新课程的理念加强概念的教学。因为物理概念是组成物理学定理、定律、原理的基本成分，是物理学理论体系的元素，所以物理概念是物理教学中最重要的核心内容。

我们从学生学习物理的角度来看看学生学习物理概念的问题。有一种简单的观点认为加强概念学习就是让学生背定义、记公式，再补充大量习题训练。实际上这是违背认知规律而忽视对概念的本质特征与内涵外延的看法，对学生学习物理概念效果并不好，在碰到实际问题时往往无从下手，特别是物理概念中的逻辑关系比较严密，学生通过上面的方法学习概念往往对概念之间的逻辑联系不清，经常容易出错。

所以笔者认为教师应该遵循教学规律，注重概念引入的情境，抓住关键字眼、显示概念的本质，特别是要注意概念之间的区别和联系。另外要注意改进教法，充分调动学生参与概念形成过程，自主思考。笔者在实践中发现，巧设矛盾不失为一种让学生参与概念形成的好办法，可以用逻辑上的自相矛盾深入到理论体系的根基，揭示概念的本质特征。实际上这也可称为是利用“悖论”的概念教学法，充分利用学生由于认知错误而导致的“悖论”进行教学。当然这里学生发生认知错误既可以是他在学习中自然产生的，也可以是教师故意设置陷阱所致，本文讨论的是教师主动地巧设陷阱。

课堂教学案例：

如图所示，小球从A沿圆周运动到B，很明显Δx与v的方向不一致。为什么？（此时提出问题）学生们也陷入了思考，这是积极的思考。很快，有人发现了问题所在。通过教师与学生们的交流与思考，最后“发现”了原因在于公式v=ΔxΔt中表示的v并不是瞬时速度，而是平均速度，只有当Δt很小，公式中的v才是瞬时速度，而那时的Δx方向即可看做与v是一致的。由此可见，用“平均速度的方向与Δx的方向相一致”这一提法应在一定的前提下才适用。通过以上例子的分析，学生对于速度公式的理解面更宽、更深了，而且还对于Δt非常小的含意（初步的微分思想）有了一定的认识。

趁热打铁，在接下来学习速度、速率的概念时，再次设置了矛盾。这一次是用板书来表示逻辑关系，如下图所示。

因为平均速度等于位移除以时间，当时间间隔非常小时，平均速度就成为瞬时速度了。同理，平均速率等于路程除以时间，当时间间隔非常小时，平均速率就成为瞬时速率了。因为位移的大小不一定等于路程，所以平均速度的大小不一定等于平均速率。但是我们已知瞬时速度的大小一定等于瞬时速率。此时出现了新的“矛盾”。为什么一个是“不一定等于”而另一个却是“一定等于”？这时学生也一定陷入了思考中。

通过师生双方的交流与积极思考，最终认识到，出现以上“矛盾”的主要问题还是关于时间间隔的选取。则使师生们达成了“共识”。

以上两则例子表明，学生在遇到“矛盾”时会产生认知动机，努力求知，一旦问题得到解决，学生就会产生愉快、满足的情绪体验。所以能很好地激发学生的学习兴趣和内在的认知动力，有助于培养学生的探索精神和创新能力，符合新时期课改的需要，值得进一步加强。而且教师创设陷阱的方法也是多样的，可以通过口头推理也可以用板书或者其他的诸如多媒体等手段，一切以教学策略的目标为准。

当然在具体的教学中完全可以灵活应变，除了概念教学外，在很多习题的解决过程中也可以产生矛盾，教师应该有意识的给学生创设这样和那样的陷阱，不过也要注意难度上的阶梯性，然后引导学生不断地寻求解决问题的思路及方法，这对于学生学好物理学知识是有很大帮助的。