黑龍江省綏化市蘭西縣第一中學 楊 超
本文從物理概念、物理規律與物理實驗三類教育內容著手,剖析高中物理課程的特征;基于高中物理課程特征,針對性將混合學習模式充分運用到物理教學中。充分體現混合學習優點,規劃與教育內容相吻合的混合學習模式。本文重點在教學形式上將混合學習模式與高中物理教學相結合,對推動學生積極思考與提升學生批判性思維有著重要的價值。
物理概念是物理學科的根基,也是中學物理教育的重要組成部分,教師必須對物理概念的特征有深入的了解,如此才能夠有效開展概念教學。物理概念的特征主要囊括以下幾點。第一,諸多物理概念具備定量性質。諸多物理概念通過定量的形式描繪物體的本質,所以總與數學和測量相關聯。例如:自行車與汽車的速度改變的高低只有采用具體的物理量才可以較為精準地比對,物理中描繪物體速度改變高低的物理量稱之為加速度。第二,物理概念具備階段性與發展性。隨著對宇宙的深入了解,人類對物理問題的探索也在持續進步。比如:對光的本質的了解,歷經“光是一種粒子”—“光是一種電磁波”—“光具備波粒二相性”的進步過程。第三,物理概念具備局限性。大部分物理概念在指定狀況下才能夠形成,具備一定局限性,比如在經典力學中時間是絕對的,可是相對論形成后,時空是相對的。
物理規律是物理課程的中心,是研究人員在觀察與測驗后,應用物理思維將測驗成果與數學推理相融合的產物。德國的天文與物理學家開普勒通過物理思維與數學推理剖析其導師第谷的觀察數據,獲得了開普勒三大定律。物理規律也是在測驗的前提下,找出物質之間的聯系,反饋各個物理量的必然聯系。比如:萬有引力定律是以“引力”“質”與“距離”幾個物理概念所構成的,研究對象是引力,兩個物體的質量與它們之間的距離均是可以估測的物理量,萬有引力定律證實了兩個物體之間的引力與物體質量以及距離之間的定量聯系。但是,物理規律具備一定的局限性,只有在指定的條件下才能夠形成,牛頓第一定律只適合慣性系。
測驗是物理教學中不可或缺的組成部分,高中時期的測驗主要劃分為演示測驗、學生分組測驗(囊括基礎設施運用鍛煉測驗、測定性實驗、印證性實驗與探索性實驗)、隨堂測驗等。在測驗過程中,不但能夠刺激出學生對物理的興趣與探索欲望,還能夠構建有趣的學習情境,形成良好的學習氣氛。另外,測驗還能夠鍛煉學生的探索能力,促使學生形成嚴謹求真的科學態度與品質。
混合學習是指按照系統論的觀點和績效方法,恰當結合傳統學習手段和在線學習手段的學習方式。它的目標是使學習更容易、更便利,從而實現最好的學習效果。混合學習是人們對網絡學習進行反思后,出現在教育領域,尤其是教育技術領域較為流行的一個術語,其主要思想是把面對面教學和在線學習兩種學習模式整合,以達到降低成本、提高效益的一種教學方式。
物理概念的教學活動是學生了解持續發展的過程,是難以短時間實現的。概念之間存在一定關聯,教師如果只講解單一概念,容易致使學生所學知識體現出點狀劃分,難以構成知識網絡構架。課堂教學中一堂課只有40—45 分鐘,學生能夠全神貫注的時間只有30 分鐘左右,教育規劃主要是體現關鍵與打破難點,一些學生在學習新內容后難以深入理解概念,通過死記硬背的學習方式記憶知識。學生學習新內容前,已經對新內容有一定程度的認識,這能夠在一定程度上提高學生對知識的認知。基于上述剖析,認識到學生對新內容的了解狀況對概念教學至關重要。同時,能夠在學生對新內容有所了解的前提下為學生帶來新的學習內容。概念教學采用的混合學習模式主要是移動混合學習模式,也就是在學生學習新內容前3—5 天,給學生傳遞預習內容,指導學生開展自主預習,給接下來的課堂教學打下扎實的基礎。課后,學生在微信或者QQ 上提出自己一周內所學知識出現的疑惑與難題,教師在復習課與習題課上針對性開展鞏固教學。移動混合學習模式最大的優點就是其“移動性”突出,教師可以通過最容易獲取的教育方式,比如微信、QQ就能夠實現。
中學物理教學過程中,學生對物理規律的認知、了解與應用過程中,智力與技能獲得了培養與提高。物理規律的新課學習,目的是實現了解基本規律的指標。學生雖然學習了新內容,但是有時候面對題目仍舊會處于茫然無措的情況,教師要給學生帶來更多的學習方法。規律大部分是解題的重點,例如:力學中的牛頓第二定律、動能定理與機械能守恒定律,電磁學中電荷守恒定律、庫侖定律與歐姆定律等,均是解題經常采用的規律,可是并不是對規律的簡單運用,了解物理規律才是最關鍵的。物理規律的教學主要是運用于學習結果為核心的混合學習模式,主要體現在課堂教學過程中,教師傳授相應內容,給學生安排任務。學生在完成任務的同時自主學習,每個小組通過網絡平臺上傳學習結果。在平臺中,每一位學生均能夠查看其他小組的學習結果,小組之間評估交流,教師對各個小組的結果進行評價。通過這一方法做到學習資源的分享,體現學生的創造能力,另外還可以將學生的學習結果完整儲存下來。比如在“全電路歐姆定律”這一內容教學完成后,學生掌握了電路歐姆定律的內容與基本公式,在練習題中,不但能夠考核電路的電源電動勢與內阻的求解,還可以考核學生對歐姆定律的了解。學生在對電路的動態剖析中,鍛煉了邏輯推理能力與剖析能力。
在高中物理教學活動中,大致每節課都會有實驗,教師教育規劃中,時常通過小實驗來導入,刺激學生的學習興趣。在教學過程中發現學生開展實驗活動或者觀察演示過程中,注意力空前凝聚,記憶也會較為深刻。實驗教學中可以劃分為探索與演示實驗,在以往的教學活動中,探索實驗大部分是教師在引導學生步入實驗室前,事先講解實驗原理與流程,因此,探索實驗成為印證性實驗。因為條件問題,一些學校沒有充分的實驗器具,探索實驗就演變成了教師講解實驗、學生死記硬背實驗。因為物理實驗的價值與作用,實驗教學不可或缺,為了解決學校沒有充足實驗器材的狀況,可以通過線上與線下混合的實驗教育模式。
1.探索實驗
實驗探索是一個注重過程、注重信息搜集、注重成果評估的實驗形式,具備較為突出的問題性、參與性、實踐性與開放性。根據以上特征,外加在學生步入大學或者工作時期時大部分需要參加創新項目,所以,在高中時期可以事先培養學生實現一個個項目的能力,實驗規劃時期通過基于問題的混合學習模式(也叫基于項目型任務的問題探索模式),實驗時期通過真實與虛擬實驗相結合的學習模式。
2.演示實驗
演示實驗是教師改革教育方法的天敵,因為器材的局限,以往課堂教學中教師難以演示實驗,所以可以運用虛擬實驗室或者自制實驗設施演示。因為教師演示實驗時間較為短暫,只有短短幾分鐘,學生對實驗相應知識的記憶較之自主操作的實驗更少,教師可以在上課結束后,將自己在虛擬實驗室開展的實驗通過錄制的方法加工成微課上傳至平臺,或者錄制真實演示實驗視頻上傳至平臺。設計微課過程中教師還可以突出實驗要點,使得學生能夠反復觀看學習,幫助學生了解實驗原理與操作流程。
在白板、多媒體與投影儀等現代技術逐漸成熟的環境下,將現代技術應用至高中教學是時代發展所需,必須探究如何將傳統教學模式與現代教學相結合。本文從轉變教學模式的角度著手,探尋更加能夠刺激學生物理學習興趣與鍛煉學生批判性思維的方式——混合學習模式。意在通過這種與互聯網相融合的混合學習模式實現課堂教學與線上教育優點相補,促使物理教學形式更加全面,充分提升學生的批判性思維與學習成果,推動學生的綜合發展。