俞秋雯
混合式教學環境是指以教學目標為導向,在多種學習理論指導下,根據教學內容以及學生、教師和教學環境條件,采用“面對面教學”“網絡教學”和“實踐教學”等多種方式來完成教學任務的一種教學策略。創造性思維是物理學科落實“物理觀念”“科學思維”“實驗探究”“科學與態度”等核心素養,培養學生認知能力、合作能力、創新能力、職業能力等關鍵能力的重要抓手。混合式教學環境下初中物理學科教學如何培養學生的創造性思維?
思維的深刻性表現為學習活動中能深入細致地思考問題,能從所研究的材料中發現被掩蓋的條件和關系,透過現象認識本質,把握規律。物理學科中的許多規律都是經過歸納和演繹發現的,但是教材在編排的時候,教材編輯在考慮知識點本身的內在邏輯順序的同時還要兼顧單元乃至整套教材知識面的邏輯結構,這樣一來編寫出來的教材,在知識結構、邏輯順序等方面就不一定適合課堂教學的實際需要。教學中如果能夠根據學生認知需要進行調整,那么課堂就會朝著更有利于學生獲取知識、加深認識、提高素養的方向發展。例如對于“大氣壓的測定”這節課,如果按照教材的編寫順序依葫蘆畫瓢,直接運用托里拆利實驗得出結論,學生在老師的精心講解下也可以理解大氣壓形成過程及原理,在老師的細心指導下也可以測出大氣壓值。但學生獲得知識的過程過于生硬,主要是在老師的強行灌輸下獲得的,知識掌握得并不牢固,況且這種灌輸式的教學程序,學生能知其然,但不一定能知其所以然。如果變換一下教學方式,以探索式程序展開教學,則效果就會大不一樣。
1. 將一只兩頭開口玻璃管插入水銀槽中,讓學生分析為什么管內外水銀面會相平。這種連通器工作原理自然能夠激起學生的探究欲望。
2. 在玻璃管中安上一活塞,上拉活塞,讓學生分析為什么水銀柱能上升。這就很自然地引出了這次探究的問題。
3. 當玻璃管足夠長,不斷向上提拉活塞時,讓學生分析水銀柱是否不斷上升。很顯然,這是在引發實驗猜想。
4. 當水銀柱不繼續隨活塞上升時,讓學生分析其中的科學原理。這是在引導學生進行分析與論證。
5. 讓學生設想一下,用什么辦法可以使管內水銀面以上部分達到真空狀態,從而精確地測出大氣壓值?這是一個激發學生學會假設、學會設計實驗、學會分析與論證、學會評估與交流的綜合體現,是培養創造性思維的關鍵一步。
上述教學邏輯程序的改變,表面上看是只是教學流程的調整,實際上是核心素養、關鍵能力培養背景下,教師教學理念、教育觀念、人才觀念等教育思想體系的重建,本質上是教學重心由傳統的“教師中心”向現代的“學生中心”轉移。
思維的廣闊性表現為學習活動中善于從多角度、多方面分析研究,著眼于事物間的聯系,找出問題的實質,進行創造性地思考和實踐。隨著信息技術的迅猛發展,不少地方基本上都建有區域性的教育教學管理平臺。例如佛山市南海區教育云平臺(以下簡稱“南教云”平臺),就是一個包含學科資源庫、學科備課系統、微課開發應用系統、教學管理評價系統等眾多功能在內的教育服務平臺。這個平臺給物理學科教學培養思維帶來了較大的便利。在物理教學中利用“南教云”平臺可以便利地創設問題情境,讓學生在不同的情境中進行多方面的思考。例如在教學慣性內容的時候利用“南教云”平臺中的微課資源進行在線動畫演示,創設兩種情境:人站在大海中勻速航行的船尾邊沿處,豎直跳下后的下落情景;人站在跳水平臺上豎直跳下后的下落情景。教師通過這兩種不同的情景讓學生對慣性原理進行研究,使得課堂既有直觀感又有趣味性。雖然研究的都是同一個問題,但由于情境不同,學生思維的角度也會不一樣。
思維的獨立性表現為學習活動中善于獨立思考、獨立發現問題和解決問題,不盲從,不迷信權威,不滿足于現成答案,有自己的見解和主張,敢于實踐,敢于創造。思維的求異性表現為在學習活動中善于從不同角度來看待同一個問題,或善于在同一個問題中尋求各種解決途徑。而思維的靈活性則表現為善于把握事物的共同本質,適應事物的變化,觸類旁通,舉一反三。物理教學中培養學生思維的獨立性、求異性和靈活性是漸進的過程,需要實踐教學、專題探究來提升。
1. 要利用物理學史中的實踐探究和科學實驗典型事例,教育學生正確理解科學、技術、社會、環境(STSE)的關系,增強學生的社會責任感,學會獨立思考。如丹麥物理學家奧斯特大膽探索、勇于獨創,把物理學上電和磁兩種現象聯系起來加以研究,終于成為第一個發現電和磁之間聯系的人。可借用這個故事激勵學生要敢想別人不敢想的事。還可通過“法拉第由電能生磁想到磁能否生電,并進行反復不斷地實驗,終于概括出著名的法拉第電磁感應定律”的實踐案例,激勵學生要勇于批判、勇于探索。
2. 要讓學生自主設計和操作實驗。在安全保障的前提下,盡量讓學生自己設計和操作實驗。例如學習密度測量實驗后,讓學生自己設計一組測量某種糧食作物(如高粱、稻谷等)密度的實驗,從儀器的選擇、實驗步驟的安排到實驗誤差的控制等都由學生自己去考慮,教師提供條件、時間,進行指導。又如在繼電器內容學習完成之后,讓學生自己設計恒溫控制器或報警器,并鼓勵他們在現有材料的基礎上大膽實踐,學生的積極性就非常高,教學效果確實不錯。類似的實踐活動,學生收獲的不僅是成功的喜悅,更重要的是他們的思維得到了訓練,意志得到了磨煉。
3. 要開設學科拓展專題實踐探究課。在物理教學中實踐中,學生思維獨立性、求異性和靈活性培養實際上需要基本知識和基本能力作鋪墊,往往在單元教學或者階段教學完成之后比較容易開展。在這種情況下,教師需要根據教學的實際需要,開設學科拓展專題實踐探究課,促進學生的思維能力提升。筆者在教學實踐中就設計了這樣的專題實踐探究課:在圖中放置不同的光學元件,使折射光線與入射光線成120度夾角,光線沿圖示方向射出。然后讓學生在相同的光路上面放置恰當的光學元件,看看效果怎樣?這個問題需要多角度思考,對于部分學生來說有一定難度,但只要教師點撥、引申恰當,仍然可以順利得出平面鏡、凸透鏡、凹透鏡對光線的作用及它們的成像原理。
