S-3PBL科創(chuàng)教育模式下初中生思維外顯教學(xué)策略

【摘 要】本文依據(jù)S-3PBL-2項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)式科創(chuàng)教育模式來(lái)設(shè)計(jì)、實(shí)施微視頻類作業(yè)的思維外顯策略，使紙筆、實(shí)驗(yàn)、語(yǔ)音、微視頻類作業(yè)有機(jī)組合，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)思維，在實(shí)踐基礎(chǔ)上為中小學(xué)科創(chuàng)教育與創(chuàng)新人才培養(yǎng)提供建議。

【關(guān)鍵詞】習(xí)題課創(chuàng)新;科創(chuàng)教育;數(shù)字化工具;思維外顯

【中圖分類號(hào)】G434 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A

【論文編號(hào)】1671-7384（2022）08-017-02

問(wèn)題的提出

思維外顯化，是指以動(dòng)手操作、語(yǔ)言表述、畫圖等多種方式，將原本不可見(jiàn)的思考方法和思維結(jié)構(gòu)等呈現(xiàn)出來(lái)的過(guò)程，使學(xué)生原本內(nèi)隱的思維能夠被看得見(jiàn)、聽(tīng)得到，甚至摸得著。信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，為思維外顯提供了物質(zhì)前提。

在日常教學(xué)中，作業(yè)是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)效果、獲得教學(xué)反饋、鞏固理論知識(shí)、提高探究能力、培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度的重要途徑。教師通過(guò)作業(yè)可以了解學(xué)生對(duì)物理概念和規(guī)律的理解情況，以及應(yīng)用概念、規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題的能力情況。通常學(xué)生的作業(yè)是以紙筆形式呈現(xiàn)的，也確實(shí)能反映出學(xué)生的思維情況，但是要想更好地了解學(xué)生在完成作業(yè)過(guò)程中內(nèi)隱的思維過(guò)程、原生態(tài)的思維狀況，還需要通過(guò)語(yǔ)音、微視頻等方式呈現(xiàn)。而現(xiàn)在的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)使得布置這種類型作業(yè)十分便捷。

基于上述思考，在日常的教學(xué)中，我們借助數(shù)字化手段，將紙筆類、語(yǔ)音類、微視頻類作業(yè)有機(jī)組合。這樣既豐富了學(xué)生作業(yè)的外在形式，又使教師了解學(xué)生內(nèi)隱的思維過(guò)程，為學(xué)生提供個(gè)性化、針對(duì)性的指導(dǎo)，達(dá)到了減負(fù)提質(zhì)的目的。

思維外顯化策略——語(yǔ)音類作業(yè)

通過(guò)課堂教學(xué)，我們希望學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)能夠分清楚概念、弄明白對(duì)象，思維有邏輯，步驟有條理，說(shuō)話有證據(jù)。但是對(duì)于學(xué)生來(lái)講，他們對(duì)一個(gè)問(wèn)題的解答通常有一個(gè)較長(zhǎng)的思維過(guò)程，在這一過(guò)程中他們可能有許多零散的想法，一個(gè)正確答案的獲得往往是對(duì)這一系列零散想法進(jìn)行修正的結(jié)果。語(yǔ)音類作業(yè)可以讓學(xué)生把這個(gè)過(guò)程原生態(tài)地呈現(xiàn)出來(lái)，教師通過(guò)收聽(tīng)，就可以知道有的學(xué)生的思維過(guò)程好在哪里、有的學(xué)生問(wèn)題出在哪里，從而有針對(duì)性地進(jìn)行指導(dǎo)。

譬如對(duì)于選擇題，學(xué)生的答案就是填寫ABCD這幾個(gè)字母，而他們的思維過(guò)程僅通過(guò)這幾個(gè)字母是無(wú)法得知的。為此在布置選擇題作為作業(yè)時(shí)，通常采用語(yǔ)音方式。

如圖1所示，小明在做模擬“蹦極”的小實(shí)驗(yàn)，一根橡皮筋一端系一個(gè)小石塊，另一端固定在A點(diǎn)，B點(diǎn)是橡皮筋不系小石塊自然下垂時(shí)下端所在的位置，C點(diǎn)是小石塊從A點(diǎn)自由釋放后所能達(dá)到的最低點(diǎn)，不考慮空氣阻力作用，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.小石塊在C點(diǎn)時(shí)，速度為零，受到非平衡力的作用

B.小石塊在C點(diǎn)時(shí)，球?qū)ο鹌そ畹睦Υ笥谙鹌そ顚?duì)小球的拉力

C.從B點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過(guò)程中，小石塊受到的彈力一直增大

D.從B點(diǎn)下落到C點(diǎn)的過(guò)程中，小石塊的速度一直減小

通過(guò)學(xué)生的語(yǔ)音，我們會(huì)發(fā)現(xiàn)，A選項(xiàng)，學(xué)生對(duì)“速度為零”與“靜止”區(qū)分不清;B選項(xiàng)，學(xué)生受“小石塊在C點(diǎn)”的干擾，認(rèn)為此時(shí)橡皮筋的形變最大，球?qū)ο鹌そ畹睦痛?D選項(xiàng)，學(xué)生想到了小石塊受到橡皮筋的拉力在變大，但是沒(méi)有想到變化的拉力與小石塊重力之間存在小于、等于、大于這三種關(guān)系。針對(duì)不同學(xué)生反饋上來(lái)的問(wèn)題，我們一對(duì)一回答指導(dǎo)，收到了很好的教學(xué)效果。

思維外顯化策略—— 微視頻類作業(yè)

對(duì)于學(xué)生思維過(guò)程的外顯，還可以通過(guò)微視頻類作業(yè)來(lái)呈現(xiàn)。如凸透鏡成像特點(diǎn)對(duì)于學(xué)生來(lái)講，既是學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，也是學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。因此在學(xué)習(xí)“凸透鏡成像規(guī)律”一節(jié)后，學(xué)校為每位學(xué)生購(gòu)買了一份實(shí)驗(yàn)材料——幻燈機(jī)。目的就是讓學(xué)生通過(guò)組裝幻燈機(jī)、使用幻燈機(jī)，加深對(duì)其成像特點(diǎn)的理解，同時(shí)提高實(shí)驗(yàn)操作能力。

在觀看學(xué)生上交的微視頻作業(yè)時(shí)，我們發(fā)現(xiàn)作業(yè)中出現(xiàn)了以下問(wèn)題：有的學(xué)生在幻燈片上寫自己的姓氏“王”“田”等，由于這類字是上下、左右結(jié)構(gòu)均對(duì)稱的漢字，畫外音說(shuō)“成的像是倒立的”，卻無(wú)法讓觀者理解像是“倒立”的;有的視頻作業(yè)中只顯示光屏上的像，畫外音說(shuō)“成的像是放大的”，但無(wú)法讓觀者理解像是“放大”的……為此，在首次作業(yè)完成不理想的情況下，我們就本次作業(yè)安排了一次討論課。我們和學(xué)生一起觀看部分學(xué)生的視頻作業(yè)，進(jìn)行充分研討，形成了錄制“幻燈機(jī)的成像特點(diǎn)”視頻的腳本。

第一步，出示幻燈機(jī)的各部件：連接好的LED燈、投影片、凸透鏡（f=4.5cm）、鏡頭、筒身、光屏、刻度尺。第二步，用刻度尺測(cè)量投影片上的字體高度，填入表中。第三步，顯示幻燈機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖，組裝幻燈機(jī)。第四步，組裝好后，顯示幻燈機(jī)中插入投影片的字體情況。第五步，調(diào)整凸透鏡的位置，使它與投影片的距離大于4.5cm，閉合開(kāi)關(guān)，LED燈發(fā)光，調(diào)整光屏位置，直至在光屏上呈現(xiàn)清晰的像。鏡頭推向光屏上的像。用刻度尺測(cè)出像的高度及像距，將測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄在表格中。第六步，重復(fù)第五步（使物距在4.5cm～9cm之間），再做兩次實(shí)驗(yàn)，相應(yīng)的數(shù)據(jù)填在表格中。第七步，出示字幕。本實(shí)驗(yàn)中，投影片不動(dòng)，即物體不動(dòng)，通過(guò)調(diào)整鏡頭的位置，改變物距，在光屏上呈現(xiàn)清晰的像，再調(diào)整光屏的位置（改變像距）。第八步，出示實(shí)驗(yàn)記錄表格。通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以得到：物距減小，像距增大，像變大;物距增大，像距減小，像變小。（掃描二維碼觀看學(xué)生操作視頻）

從這個(gè)案例中可以看到，教師根據(jù)學(xué)生的作業(yè)情況和初中生心理特點(diǎn)、認(rèn)知特點(diǎn)，在師生互動(dòng)中，使學(xué)生思考問(wèn)題的過(guò)程逐步具有一定的邏輯性和順序性，表述論證的過(guò)程逐步具有一定的步驟和條理性，切實(shí)有效地培養(yǎng)了學(xué)生的分析與論證能力，促進(jìn)學(xué)生形成良好的思維品質(zhì)。

結(jié) 語(yǔ)

語(yǔ)音類作業(yè)和微視頻類作業(yè)呈現(xiàn)的特點(diǎn)，確實(shí)給教師的批閱工作帶來(lái)了難度，但是也正因此，才能讓教師更及時(shí)地發(fā)現(xiàn)學(xué)生思維過(guò)程中的問(wèn)題點(diǎn)、障礙點(diǎn)、亮點(diǎn)及創(chuàng)新之處。學(xué)生良好思維品質(zhì)的形成不是一朝一夕便能實(shí)現(xiàn)的，需要教師在長(zhǎng)期的教學(xué)過(guò)程中科學(xué)施教、堅(jiān)持不懈，為學(xué)生將來(lái)在職業(yè)生涯中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，對(duì)學(xué)生終身發(fā)展具有至關(guān)重要的意義。

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作者單位：北京市第八十中學(xué) 北京師范大學(xué)