巧用“劇透”培養學生的科學思維

胡崇春 翟曉亮

摘?要：巧用“劇透”增加了課堂的趣味性，激發學生的學習興趣，培養學生質疑、科學推理、科學論證的能力，通過構建物理模型等過程培養學生科學思維的能力，促進物理學科核心素養的有效落實.

關鍵詞：劇透;科學思維;核心素養;問題組

文章編號：1008-4134（2020）11-0032中圖分類號：G633.7文獻標識碼：B

“劇透”是“劇情透漏”的簡稱，是指在他人看完或是未看某個影視作品之前告訴其內容或結果.普通直白的“劇透”對于未曾觀看或未觀看完的觀眾來說，通常會降低對作品的興致，然而藝術化的“劇透”則會增加讀者的興致.現在，網絡上的書評、影評、討論區越來越關注“劇透”的重要性.同理，教師在物理課堂中如果能巧妙地利用“劇透”，精心教學設計，通過啟發性問題的引導，則會激發學生的學習興趣，培養科學思維.

1?教學中的“劇透”實例與思考

1.1?循序漸進——低起點“問題組”，直白“劇透”

例如，在學習掌握導線切割磁感線產生的感應電動勢計算方法時，可出示下面圖形：如圖1所示，閉合電路一部分導體ab處于勻強磁場中，與導軌處于水平面內，磁感應強度為B，ab的長度為L，以速度v水平勻速切割磁感線，之后一般會設計如下問題組：

（1）此情況下產生的感應電動勢多大？

（2）該情況下切割磁感線的動生電動勢結論是如何得出的？

（3）如圖2所示，導體棒與導軌成α角，水平勻速切割，產生的電動勢多大？

此模型較為簡潔清晰，基礎稍好的同學很快可以根據法拉第電磁感應定律推導：設在Δt時間內導體棒由原來的位置ab運動到a1b1，這時線框面積的變化量為ΔS=LvΔt .穿過閉合電路磁通量的變化量為：ΔΦ=BΔS=BLvΔt，據法拉第電磁感應定律，得E=ΔΦ/Δt=BΔS/Δt=BLvΔt/Δt=BLv，即可得出正確結果.甚至不排除個別同學提前學習或預習便可脫口而出：E= BLv 和E= BLvsinα.這組問題的設計起點低，坡度緩，遵循了循序漸進的教學原則，符合學生的認知規律，但問題的設計均在學生的意料之中，結論非常容易被“劇透”，在激發學生興趣和深度思考方面以及培養學生質疑創新方面明顯不足，特別是對基礎較好或是有較為充分預習和提前學習的同學來說，學習效果會大打折扣.

1.2?推波助瀾——梯度啟發式問題組引發學生深層思考

“文似看山不喜平”.若在前面（1）和（2）兩個小問之后觀察學生學習效果，如果前面的學習很平順，可以繼續制造些許波瀾，設置如下環節：

（4）如圖3所示，導體棒與導軌成α角，沿垂直桿方向勻速切割，產生的電動勢多大？

（5）如圖4所示，導體棒沿導軌平面與導軌成α角勻速運動，產生的電動勢多大？

這樣的問題設置，可以激發學生的深層思考，即便是對提前學習或是充分預習的學生也可重燃探究的熱情，設計了這樣的問題，教師在課堂上就再也不用擔心“劇透”了.

1.3?匪夷所思——教師引導學生改進與創新，激趣質疑

物理教師是學生心目中的“魔術師”，經常能夠制造出一些“匪夷所思”的實驗現象，如果教師課堂上的演示實驗結果總是被“劇透”，教師再補充一句 “我們看一下實驗現象是不是這樣的”，就會使教師的“魔力”大為失色.

例如，在學習通電自感和斷電自感時，常常演示圖5所示電路，并在實驗前提出如下問題組：

（1）通電瞬間，完全相同的燈泡A、B是同時亮還是有先后？

（2）穩定后，完全相同的燈泡A、B是同樣亮還是誰亮誰暗？

（3）斷電時A、B是否同時熄滅？

（4）斷開瞬間亮暗情況是否有變化？

（5）為什么會產生此現象？

通過應用法拉第電磁感應定律，結合通電自感現象，可以較好地理解自感現象和自感電動勢.

整組問題設計環環相扣、層層遞進，便于學生的學習理解.但是整個實驗從開始到結束，現象固定，結果唯一，特別是對于已提前預習的學生而言輕松可以“劇透”結果，后續的學習可能變得興趣索然.若把實驗改裝成圖6所示電路，則可以實現實驗現象的“千變萬化”，幾乎不存在實驗結果被完全“劇透”的可能.對培養學生的深度科學推理、質疑創新的科學思維能力有事半功倍之效，此電路圖還可演示斷電自感燈泡熄滅的先后順序等.

2?“劇透”本無錯，思維是硬核

“劇透”之于學生，可能是學生思維中的“天外飛仙”，也可能是學生冥想后的“頓悟”，亦可能是嚴密推理后的“水到渠成”，還有可能是已學習過后的“回頭望月”;而“劇透”之于教師，無外乎“結局”唯一固定，還有就是思維路徑是“位移”.無論是“天外飛仙”式、 “冥想頓悟”式，還是通過模型的建構、科學的論證在教師提出問題或展示實驗后很快得到結果的“劇透”，都應該對學生予以積極的肯定和鼓勵，在科學發展史中很多“前沿”的觀念和理論確實得益于科學家非凡的頭腦和所思所想，猜想也是科學思維的起點，如果再經過模型建構、分析論證等過程，科學思維已具備雛形;如果是學生提前學習獲取部分結論，且在不求甚解的情況下的“回頭望月”式的“劇透”，對授課班級學生的集體學習及學生本人均無裨益.

教學中適當的“劇透”，可以激發學生的好奇心和求知欲，埋下科學的火種，點燃思維的火花;過度的“劇透”，則會抹滅好奇心，降低求知欲，使后續的學習味同嚼蠟，即便學生知道了知識，也很難形成科學思維;而頻繁的“劇透”對學習是滅頂之災，更凸顯了教學設計的簡單、直接，科學思維的培養更無從談起.

3?如何避免過度或頻繁“劇透”

3.1?要做到眼中有“人”

作為本科畢業的教師，專業知識必須過硬，因此，備課的重心應在備學生和備教法上.現在的學生獲取知識的渠道四通八達，可以通過書本、紙質參考資料獲得，也可以通過網絡媒體、電子圖書館獲取，還可以通過專家、學者、同行教師等專業人士或是同學、父母研究而習得.如果教師的劇本（教案）設計未能充分考慮學生實際，那么經常被 “劇透”的結局很難改變.因此，教師要以“學生為中心”，深入到學生中去，充分調查研究，精心設計教案，課堂教學才能精彩迭出.

3.2?要腦中有“物”

古語云“兵來將擋”，若是學生“發兵”，教師手中無“將”，將是尷尬至極之事.如今早已不是教師“一桶水”，學生“一瓶水”的時代，是開放學習的時代，教師只有不斷學習，開放自我，才能與時俱進.教師不僅要時刻關注本學科的發展動態、科學家的趣聞軼事，還要廣泛涉獵，從生活和社會經歷中獲取鮮活的學習資源，教學設計才能創意不斷、精彩不絕，教師的劇本才不致被“劇透”.

3.3?要心中有“法”

“天下物皆可以理照，有物必有則，一物須有一理.一言以蔽之，不過曰，萬理歸于一理也.”“劇透”亦然.應對“劇透”，既要有教師精彩用心的設計——豐富鮮活的情境、實驗，還要預留學生科學思維成長的空間（如問題延展的彈性和實驗結果的可能性等），更要有培養學生科學思維的意識——萬理歸于一理也，不確定的現象遵循著確定的規律，學會科學思維的方法才是物理學習的本質.

“教師是學生的鏡子，學生是教師的影子”.要培養學生的科學思維，教師就要具有科學思維的意識，形成科學思維的習慣.巧妙利用“劇透”，就可以使學生的科學思維水平不斷升級.

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[M].北京：人民教育出版社，2018.

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[4]王峰.在建構知識過程中培養學生的科學思維能力[J].中學物理，2020，38（02）：48-50.

（收稿日期：2020-04-20）