淺談一種啟發(fā)法的運(yùn)用

何春生

摘 要：“手段-目的”分析是一種非常重要的啟發(fā)法，子目標(biāo)的設(shè)立是用好這種方法的關(guān)鍵。本文結(jié)合教學(xué)實(shí)際，就“手段-目的”分析和子目標(biāo)設(shè)立的意義和方法做了一些探討。

關(guān)鍵詞：“手段-目的”分析；子目標(biāo)；問題的解決

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-6148（2015）7-0026-2

啟發(fā)法是人們根據(jù)一定的經(jīng)驗(yàn)，在問題空間內(nèi)進(jìn)行較少的搜索，以達(dá)到問題解決的一種方法。啟發(fā)法有很多種，“手段-目的”分析是其中重要的一種。所謂“手段-目的”分析，就是將需要到達(dá)的問題的目標(biāo)狀態(tài)或總目標(biāo)分成若干子目標(biāo)，通過實(shí)現(xiàn)一系列子目標(biāo)最終達(dá)成總目標(biāo)，促成問題的解決。

有些物理問題相對綜合，目標(biāo)狀態(tài)和當(dāng)前狀態(tài)之間有很大的差異，不設(shè)立子目標(biāo)，同學(xué)們很難找到解決問題的方法。合理設(shè)置子目標(biāo)對解決物理問題能起到非常重要的作用。

1 合理設(shè)立子目標(biāo)，有利于復(fù)雜概念的物理概念和物理規(guī)律的建構(gòu)

建構(gòu)有些物理概念和物理規(guī)律時，問題情景對應(yīng)的當(dāng)前狀態(tài)，和要建構(gòu)的目標(biāo)狀態(tài)之間存在較大的差異，學(xué)生建構(gòu)起來非常困難。在教學(xué)活動中，根據(jù)學(xué)生的具體情況，設(shè)立相應(yīng)的子目標(biāo)，讓學(xué)生一步一步逐漸建構(gòu)，難度就會小得多。

比如，瞬時速度的大小，學(xué)生理解起來非常困難。如果在協(xié)助學(xué)生建構(gòu)時，設(shè)立兩個子目標(biāo)：

①理解平均速度的大?。?/p>

②理解在較短時間內(nèi)平均速度大小較接近于物體瞬時速度的大小。

在達(dá)成這兩個子目標(biāo)的基礎(chǔ)上，再采取無限逼近的辦法學(xué)生就能順利建構(gòu)了。

例如，楞次定律的建構(gòu)，可以預(yù)先設(shè)立三個子目標(biāo)：

①理解感應(yīng)電流能產(chǎn)生磁場，并會根據(jù)感應(yīng)電流的方向判斷感應(yīng)電流的磁場方向；

②會找磁通量的變化，包括磁通量的大小變化和磁通量的方向；

③理解磁場如何阻礙磁通量的變化。

學(xué)生達(dá)成這三個子目標(biāo)后，楞次定律的建構(gòu)也就水到渠成了。

2 合理設(shè)立子目標(biāo)有助于不同模塊之間的知識整合，有利于學(xué)生建立相對完備的知識體系

物理課的學(xué)習(xí)和其他課程一樣，也分章節(jié)和模塊，不是完全線性的。有些同學(xué)掌握的物理知識也是分章、分節(jié)的，互不相連，很難融合到一起。教學(xué)中教師有意識地突出某些物理概念和物理規(guī)律，將其作為解決實(shí)際問題或知識整合時的子目標(biāo)，對提高學(xué)生的解題能力和協(xié)助學(xué)生建立完備的知識體系是非常必要和非常有益的。

比如，部分學(xué)生學(xué)習(xí)了勻變速直線運(yùn)動、力的基本概念、牛頓定律后，很難整合這些物理知識來解決一些實(shí)際問題。如果將加速度、合外力等物理概念作為解決實(shí)際問題的子目標(biāo)，情況可能就會有改善。例如，部分同學(xué)學(xué)完動量和能量、恒定電流、電磁感應(yīng)等相關(guān)知識后，很難處理涉及這些知識的綜合題。如果有意識地培養(yǎng)學(xué)生將電動勢、電壓、電流、動量和能量這些物理量作為處理問題子目標(biāo)，學(xué)生解決這些問題的能力將得到提高。

找到連接不同章節(jié)的物理量、物理概念或物理規(guī)律，將它們設(shè)置成解決問題和知識整合的子目標(biāo)，有利于這些知識在學(xué)生頭腦中的整合，有利于學(xué)生建立相對完備的知識體系。

3 合理設(shè)立子目標(biāo)，能打通學(xué)生的思維脈絡(luò)，降低試題的難度，培養(yǎng)學(xué)生的自信心

物理老師都有這樣的經(jīng)驗(yàn)，一道較難的題如果只設(shè)一問，學(xué)生往往很難解決。如果按解決問題的順序，將解題的幾個關(guān)鍵點(diǎn)或者中間過程中涉及到的幾個關(guān)鍵的物理量單獨(dú)提取出來，設(shè)成若干小問，將其變?yōu)榻忸}的子目標(biāo)，問題就會變得容易很多。

比如，這道非常經(jīng)典的高考題：

如圖1所示，在方向水平的勻強(qiáng)電場中，一個不可伸長的不導(dǎo)電輕細(xì)線的一端連著一個質(zhì)量為m的帶電小球，另一端固定于O點(diǎn)，把小球拉直至細(xì)線與電場方向平行，然后無初速釋放，已知小球擺到最低點(diǎn)的另一側(cè)，線與豎直方向的最大夾角為θ。求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時細(xì)線對小球的拉力。

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圖1 題圖

筆者在高二年級成績相近的兩個班級做過測試。第一個班一個字不改，原題交給學(xué)生，36名同學(xué)中有8人能夠準(zhǔn)確求解。第二個班將此題改成兩問：①求小球所受的電場力大??；②求小球經(jīng)過最低點(diǎn)時，細(xì)線對小球的拉力。37位同學(xué)中有15名同學(xué)能夠順利解決這個問題。很明顯，設(shè)置成兩問題目的難度反而降低了。其實(shí)，第①問就是解決這道題要首先解決的子目標(biāo)。

如果教師能在學(xué)生解題遇到障礙時，給學(xué)生增設(shè)幾問，幫助學(xué)生設(shè)立幾個子目標(biāo)，通過子目標(biāo)引領(lǐng)學(xué)生解決這些難題。再適當(dāng)?shù)匾龑?dǎo)學(xué)生對增設(shè)子目標(biāo)前后的問題進(jìn)行對比，對學(xué)生把控思維脈絡(luò)、提升自信是非常有幫助的。

4 設(shè)立子目標(biāo)的幾點(diǎn)建議

4.1 根據(jù)學(xué)生不同的特點(diǎn)，合理控制子目標(biāo)狀態(tài)之間的差異

學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和思維能力有很大的差異。教師要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況合理設(shè)立子目標(biāo)，使學(xué)生能夠根據(jù)相鄰子目標(biāo)的差異，自己找到方法。對于基礎(chǔ)較差的學(xué)生，相鄰子目標(biāo)之間的差異可以是一個物理規(guī)律，對于基礎(chǔ)稍好的學(xué)生，相鄰子目標(biāo)間的差異可以是一個或幾個知識組塊。

4.2 相應(yīng)拉大子目標(biāo)狀態(tài)間的差異，可以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

子目標(biāo)間差異過大，學(xué)生不容易找到消除子目標(biāo)間差異的辦法，但子目標(biāo)間差異過小，不利于學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。在實(shí)際教學(xué)活動中，教師可以適當(dāng)拉大子目標(biāo)間的差異，使學(xué)生“跳一跳就能夠得到”。設(shè)置通過學(xué)生努力能夠得到的子目標(biāo)，對培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是非常有益的。

4.3 較大的子目標(biāo)往往是不同知識模塊間共用的物理概念

隨著物理學(xué)習(xí)的不斷深入，學(xué)生頭腦中的物理知識和物理規(guī)律越來越多。處理復(fù)雜問題時，需要學(xué)生調(diào)動不同的知識組塊，運(yùn)用不同的思維方式，協(xié)同解決問題。處理這些問題時，較大的子目標(biāo)往往是不同知識組塊之間共用的物理概念，這些物理概念實(shí)際上就是不同知識組塊之間的橋梁。橋架好了，路自然也就通暢了。

4.4 鼓勵學(xué)生自己設(shè)立子目標(biāo)

面對復(fù)雜的問題，應(yīng)該多鼓勵學(xué)生自己設(shè)立子目標(biāo)。學(xué)生能自己設(shè)立子目標(biāo)，說明學(xué)生已經(jīng)能自己設(shè)計(jì)解決問題的框架了。學(xué)會設(shè)計(jì)階梯式的子目標(biāo)，是自己掌控全局的關(guān)鍵。鼓勵學(xué)生自己設(shè)立子目標(biāo)，有利于學(xué)生大局意識的培養(yǎng)，有利于學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的重組，有利于學(xué)生思維能力的提升。

參考文獻(xiàn)：

[1]彭冉齡.普通心理學(xué)[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2004.

（欄目編輯 劉 榮）