混合式教学环境下初中物理创造性思维的培养

2018-07-07 08:03俞秋雯
广东教育·综合 2018年6期
关键词:物理探究思维

俞秋雯

混合式教学环境是指以教学目标为导向,在多种学习理论指导下,根据教学内容以及学生、教师和教学环境条件,采用“面对面教学”“网络教学”和“实践教学”等多种方式来完成教学任务的一种教学策略。创造性思维是物理学科落实“物理观念”“科学思维”“实验探究”“科学与态度”等核心素养,培养学生认知能力、合作能力、创新能力、职业能力等关键能力的重要抓手。混合式教學环境下初中物理学科教学如何培养学生的创造性思维?

一、在面对面教学过程中,重构教学逻辑程序,培养思维的深刻性

思维的深刻性表现为学习活动中能深入细致地思考问题,能从所研究的材料中发现被掩盖的条件和关系,透过现象认识本质,把握规律。物理学科中的许多规律都是经过归纳和演绎发现的,但是教材在编排的时候,教材编辑在考虑知识点本身的内在逻辑顺序的同时还要兼顾单元乃至整套教材知识面的逻辑结构,这样一来编写出来的教材,在知识结构、逻辑顺序等方面就不一定适合课堂教学的实际需要。教学中如果能够根据学生认知需要进行调整,那么课堂就会朝着更有利于学生获取知识、加深认识、提高素养的方向发展。例如对于“大气压的测定”这节课,如果按照教材的编写顺序依葫芦画瓢,直接运用托里拆利实验得出结论,学生在老师的精心讲解下也可以理解大气压形成过程及原理,在老师的细心指导下也可以测出大气压值。但学生获得知识的过程过于生硬,主要是在老师的强行灌输下获得的,知识掌握得并不牢固,况且这种灌输式的教学程序,学生能知其然,但不一定能知其所以然。如果变换一下教学方式,以探索式程序展开教学,则效果就会大不一样。

1. 将一只两头开口玻璃管插入水银槽中,让学生分析为什么管内外水银面会相平。这种连通器工作原理自然能够激起学生的探究欲望。

2. 在玻璃管中安上一活塞,上拉活塞,让学生分析为什么水银柱能上升。这就很自然地引出了这次探究的问题。

3. 当玻璃管足够长,不断向上提拉活塞时,让学生分析水银柱是否不断上升。很显然,这是在引发实验猜想。

4. 当水银柱不继续随活塞上升时,让学生分析其中的科学原理。这是在引导学生进行分析与论证。

5. 让学生设想一下,用什么办法可以使管内水银面以上部分达到真空状态,从而精确地测出大气压值?这是一个激发学生学会假设、学会设计实验、学会分析与论证、学会评估与交流的综合体现,是培养创造性思维的关键一步。

上述教学逻辑程序的改变,表面上看是只是教学流程的调整,实际上是核心素养、关键能力培养背景下,教师教学理念、教育观念、人才观念等教育思想体系的重建,本质上是教学重心由传统的“教师中心”向现代的“学生中心”转移。

二、在网络教学环境下,利用教育“云平台”创设问题情境,多向引申,培养思维的广阔性

思维的广阔性表现为学习活动中善于从多角度、多方面分析研究,着眼于事物间的联系,找出问题的实质,进行创造性地思考和实践。随着信息技术的迅猛发展,不少地方基本上都建有区域性的教育教学管理平台。例如佛山市南海区教育云平台(以下简称“南教云”平台),就是一个包含学科资源库、学科备课系统、微课开发应用系统、教学管理评价系统等众多功能在内的教育服务平台。这个平台给物理学科教学培养思维带来了较大的便利。在物理教学中利用“南教云”平台可以便利地创设问题情境,让学生在不同的情境中进行多方面的思考。例如在教学惯性内容的时候利用“南教云”平台中的微课资源进行在线动画演示,创设两种情境:人站在大海中匀速航行的船尾边沿处,竖直跳下后的下落情景;人站在跳水平台上竖直跳下后的下落情景。教师通过这两种不同的情景让学生对惯性原理进行研究,使得课堂既有直观感又有趣味性。虽然研究的都是同一个问题,但由于情境不同,学生思维的角度也会不一样。

三、在实践教学的过程中,设置专题探究课,培养思维的独立性、求异性和灵活性

思维的独立性表现为学习活动中善于独立思考、独立发现问题和解决问题,不盲从,不迷信权威,不满足于现成答案,有自己的见解和主张,敢于实践,敢于创造。思维的求异性表现为在学习活动中善于从不同角度来看待同一个问题,或善于在同一个问题中寻求各种解决途径。而思维的灵活性则表现为善于把握事物的共同本质,适应事物的变化,触类旁通,举一反三。物理教学中培养学生思维的独立性、求异性和灵活性是渐进的过程,需要实践教学、专题探究来提升。

1. 要利用物理学史中的实践探究和科学实验典型事例,教育学生正确理解科学、技术、社会、环境(STSE)的关系,增强学生的社会责任感,学会独立思考。如丹麦物理学家奥斯特大胆探索、勇于独创,把物理学上电和磁两种现象联系起来加以研究,终于成为第一个发现电和磁之间联系的人。可借用这个故事激励学生要敢想别人不敢想的事。还可通过“法拉第由电能生磁想到磁能否生电,并进行反复不断地实验,终于概括出著名的法拉第电磁感应定律”的实践案例,激励学生要勇于批判、勇于探索。

2. 要让学生自主设计和操作实验。在安全保障的前提下,尽量让学生自己设计和操作实验。例如学习密度测量实验后,让学生自己设计一组测量某种粮食作物(如高粱、稻谷等)密度的实验,从仪器的选择、实验步骤的安排到实验误差的控制等都由学生自己去考虑,教师提供条件、时间,进行指导。又如在继电器内容学习完成之后,让学生自己设计恒温控制器或报警器,并鼓励他们在现有材料的基础上大胆实践,学生的积极性就非常高,教学效果确实不错。类似的实践活动,学生收获的不仅是成功的喜悦,更重要的是他们的思维得到了训练,意志得到了磨炼。

3. 要开设学科拓展专题实践探究课。在物理教学中实践中,学生思维独立性、求异性和灵活性培养实际上需要基本知识和基本能力作铺垫,往往在单元教学或者阶段教学完成之后比较容易开展。在这种情况下,教师需要根据教学的实际需要,开设学科拓展专题实践探究课,促进学生的思维能力提升。笔者在教学实践中就设计了这样的专题实践探究课:在图中放置不同的光学元件,使折射光线与入射光线成120度夹角,光线沿图示方向射出。然后让学生在相同的光路上面放置恰当的光学元件,看看效果怎样?这个问题需要多角度思考,对于部分学生来说有一定难度,但只要教师点拨、引申恰当,仍然可以顺利得出平面镜、凸透镜、凹透镜对光线的作用及它们的成像原理。

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