S-3PBL科创教育模式下初中生思维外显教学策略

【摘 要】本文依据S-3PBL-2项目驱动式科创教育模式来设计、实施微视频类作业的思维外显策略，使纸笔、实验、语音、微视频类作业有机组合，培养学生良好的科学思维，在实践基础上为中小学科创教育与创新人才培养提供建议。

【关键词】习题课创新;科创教育;数字化工具;思维外显

【中图分类号】G434 【文献标识码】A

【论文编号】1671-7384（2022）08-017-02

问题的提出

思维外显化，是指以动手操作、语言表述、画图等多种方式，将原本不可见的思考方法和思维结构等呈现出来的过程，使学生原本内隐的思维能够被看得见、听得到，甚至摸得着。信息技术的广泛应用，为思维外显提供了物质前提。

在日常教学中，作业是检验学生学习效果、获得教学反馈、巩固理论知识、提高探究能力、培养学生学习态度的重要途径。教师通过作业可以了解学生对物理概念和规律的理解情况，以及应用概念、规律解决实际问题的能力情况。通常学生的作业是以纸笔形式呈现的，也确实能反映出学生的思维情况，但是要想更好地了解学生在完成作业过程中内隐的思维过程、原生态的思维状况，还需要通过语音、微视频等方式呈现。而现在的数字化网络技术使得布置这种类型作业十分便捷。

基于上述思考，在日常的教学中，我们借助数字化手段，将纸笔类、语音类、微视频类作业有机组合。这样既丰富了学生作业的外在形式，又使教师了解学生内隐的思维过程，为学生提供个性化、针对性的指导，达到了减负提质的目的。

思维外显化策略——语音类作业

通过课堂教学，我们希望学生在解决问题时能够分清楚概念、弄明白对象，思维有逻辑，步骤有条理，说话有证据。但是对于学生来讲，他们对一个问题的解答通常有一个较长的思维过程，在这一过程中他们可能有许多零散的想法，一个正确答案的获得往往是对这一系列零散想法进行修正的结果。语音类作业可以让学生把这个过程原生态地呈现出来，教师通过收听，就可以知道有的学生的思维过程好在哪里、有的学生问题出在哪里，从而有针对性地进行指导。

譬如对于选择题，学生的答案就是填写ABCD这几个字母，而他们的思维过程仅通过这几个字母是无法得知的。为此在布置选择题作为作业时，通常采用语音方式。

如图1所示，小明在做模拟“蹦极”的小实验，一根橡皮筋一端系一个小石块，另一端固定在A点，B点是橡皮筋不系小石块自然下垂时下端所在的位置，C点是小石块从A点自由释放后所能达到的最低点，不考虑空气阻力作用，下列说法正确的是（ ）

A.小石块在C点时，速度为零，受到非平衡力的作用

B.小石块在C点时，球对橡皮筋的拉力大于橡皮筋对小球的拉力

C.从B点下落到C点的过程中，小石块受到的弹力一直增大

D.从B点下落到C点的过程中，小石块的速度一直减小

通过学生的语音，我们会发现，A选项，学生对“速度为零”与“静止”区分不清;B选项，学生受“小石块在C点”的干扰，认为此时橡皮筋的形变最大，球对橡皮筋的拉力就大;D选项，学生想到了小石块受到橡皮筋的拉力在变大，但是没有想到变化的拉力与小石块重力之间存在小于、等于、大于这三种关系。针对不同学生反馈上来的问题，我们一对一回答指导，收到了很好的教学效果。

思维外显化策略—— 微视频类作业

对于学生思维过程的外显，还可以通过微视频类作业来呈现。如凸透镜成像特点对于学生来讲，既是学习的重点，也是学习的难点。因此在学习“凸透镜成像规律”一节后，学校为每位学生购买了一份实验材料——幻灯机。目的就是让学生通过组装幻灯机、使用幻灯机，加深对其成像特点的理解，同时提高实验操作能力。

在观看学生上交的微视频作业时，我们发现作业中出现了以下问题：有的学生在幻灯片上写自己的姓氏“王”“田”等，由于这类字是上下、左右结构均对称的汉字，画外音说“成的像是倒立的”，却无法让观者理解像是“倒立”的;有的视频作业中只显示光屏上的像，画外音说“成的像是放大的”，但无法让观者理解像是“放大”的……为此，在首次作业完成不理想的情况下，我们就本次作业安排了一次讨论课。我们和学生一起观看部分学生的视频作业，进行充分研讨，形成了录制“幻灯机的成像特点”视频的脚本。

第一步，出示幻灯机的各部件：连接好的LED灯、投影片、凸透镜（f=4.5cm）、镜头、筒身、光屏、刻度尺。第二步，用刻度尺测量投影片上的字体高度，填入表中。第三步，显示幻灯机结构示意图，组装幻灯机。第四步，组装好后，显示幻灯机中插入投影片的字体情况。第五步，调整凸透镜的位置，使它与投影片的距离大于4.5cm，闭合开关，LED灯发光，调整光屏位置，直至在光屏上呈现清晰的像。镜头推向光屏上的像。用刻度尺测出像的高度及像距，将测得的数据记录在表格中。第六步，重复第五步（使物距在4.5cm～9cm之间），再做两次实验，相应的数据填在表格中。第七步，出示字幕。本实验中，投影片不动，即物体不动，通过调整镜头的位置，改变物距，在光屏上呈现清晰的像，再调整光屏的位置（改变像距）。第八步，出示实验记录表格。通过上述实验数据可以得到：物距减小，像距增大，像变大;物距增大，像距减小，像变小。（扫描二维码观看学生操作视频）

从这个案例中可以看到，教师根据学生的作业情况和初中生心理特点、认知特点，在师生互动中，使学生思考问题的过程逐步具有一定的逻辑性和顺序性，表述论证的过程逐步具有一定的步骤和条理性，切实有效地培养了学生的分析与论证能力，促进学生形成良好的思维品质。

结 语

语音类作业和微视频类作业呈现的特点，确实给教师的批阅工作带来了难度，但是也正因此，才能让教师更及时地发现学生思维过程中的问题点、障碍点、亮点及创新之处。学生良好思维品质的形成不是一朝一夕便能实现的，需要教师在长期的教学过程中科学施教、坚持不懈，为学生将来在职业生涯中分析问题、解决问题奠定坚实基础，对学生终身发展具有至关重要的意义。

参考文献

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作者单位：北京市第八十中学 北京师范大学