物理實(shí)驗(yàn)邏輯小模塊如何提高思維能力
時(shí)間:2022-09-18 04:06:50
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摘要:針對(duì)教師在用實(shí)驗(yàn)資源開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),對(duì)學(xué)生思維能力提升缺乏實(shí)驗(yàn)整合,思維培養(yǎng)深度不夠的情況。研究發(fā)現(xiàn):通過“多項(xiàng)發(fā)散”“深度聯(lián)想”“遷移拓展”等遵循科學(xué)邏輯思維規(guī)律的方法建構(gòu)實(shí)驗(yàn)邏輯小模塊,結(jié)合案例闡述建構(gòu)實(shí)驗(yàn)小模塊提高思維能力可行性策略。
關(guān)鍵詞:多項(xiàng)發(fā)散;深度聯(lián)想;遷移拓展;邏輯小模塊;思維能力
物理核心素養(yǎng)之一是培養(yǎng)科學(xué)思維能力,思維能力是能力結(jié)構(gòu)中的核心??茖W(xué)思維包括:模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新。物理科學(xué)課程內(nèi)容(2011版)[1]突出整合的特點(diǎn)。物理“邏輯小模塊”指針對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的“動(dòng)態(tài)最近發(fā)展區(qū)”(學(xué)生當(dāng)下要學(xué)習(xí)知識(shí)點(diǎn)的即時(shí)認(rèn)知發(fā)展?fàn)顟B(tài)),通過建構(gòu)符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的“模塊思維鏈接”,以知識(shí)點(diǎn)小模塊為思維載體的思維原型,整合思維融合實(shí)施達(dá)成提升思維能力目的?!拔锢磉壿嬓∧K”就是指“模塊思維鏈接”的內(nèi)在邏輯關(guān)系,此邏輯關(guān)系遵循科學(xué)思維的要求。遵循科學(xué)思維四個(gè)部分和學(xué)科整合特點(diǎn),研究團(tuán)隊(duì)在實(shí)踐研究中剔除低效、無效的邏輯小模塊建構(gòu),通過多次綜合性考試檢驗(yàn)和實(shí)踐中訪談、觀察,查閱文獻(xiàn)綜述,請(qǐng)專家指導(dǎo),在有效實(shí)施基礎(chǔ)上科學(xué)論證,最終總結(jié)出有效建構(gòu)物理邏輯小模塊且操作性強(qiáng)的“模塊思維鏈接”主要有:多項(xiàng)發(fā)散、深度聯(lián)想、遷移拓展等。應(yīng)用以上幾種“模塊思維鏈接”建構(gòu)物理邏輯小模塊展開教學(xué)(包括實(shí)驗(yàn)教學(xué),篇幅有限本文主論邏輯小模塊在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用)有效性數(shù)據(jù)如下:2020-2021北師大海滄附校運(yùn)用物理邏輯小模塊教學(xué)九年(1)(2)班市、區(qū)質(zhì)檢成績(jī)變化表(見表1)。說明:(1)我區(qū)均分不低于市均分,我校均分基本在區(qū)最前面;(2)成績(jī)提升是多方面因素綜合努力的結(jié)果,但還是可以說明實(shí)驗(yàn)邏輯小模塊建構(gòu)與實(shí)施是有效的;(3)以上是全卷成績(jī),把實(shí)驗(yàn)為主題型獨(dú)立測(cè)算發(fā)現(xiàn):進(jìn)步情況不低于以上統(tǒng)計(jì)結(jié)果;(4)成績(jī)與思維能力發(fā)展是正相關(guān)的,成績(jī)提升是可以反映思維能力發(fā)展了;(5)2021年4月起開始分層教學(xué),但輔導(dǎo)與一些復(fù)習(xí)課還是運(yùn)用邏輯小模塊引領(lǐng)學(xué)習(xí)。綜合以上數(shù)據(jù)與分析:實(shí)驗(yàn)邏輯小模塊提升思維能力教學(xué)是有效的。下面主要從多項(xiàng)發(fā)散、深度聯(lián)想、遷移拓展形成模塊思維鏈接,建構(gòu)實(shí)驗(yàn)邏輯小模塊提升思維能力進(jìn)行案例式闡述。
1通過多項(xiàng)發(fā)散形成思維鏈接建構(gòu)實(shí)驗(yàn)邏輯小模塊提升思維能力
科學(xué)思維能力培養(yǎng)與提升首先要模型建構(gòu),多項(xiàng)發(fā)散形成思維鏈接就是一種實(shí)踐證明有效的模型建構(gòu)方法,可以較好提升思維能力。因?yàn)樗谂囵B(yǎng)與提升學(xué)生思維能力過程中不僅貫穿到思維培養(yǎng)的實(shí)施反饋階段,在思維載體即邏輯小模塊建構(gòu)過程中就在引領(lǐng)學(xué)生提升思維能力,而且內(nèi)在思維邏輯鏈接豐富。多項(xiàng)發(fā)散包括:橫向發(fā)散、縱向發(fā)散、分合發(fā)散、顛倒發(fā)散等。應(yīng)用多項(xiàng)發(fā)散形成思維鏈接建構(gòu)邏輯小模塊可以引導(dǎo)學(xué)生思維靈活性,擴(kuò)大思維廣度?!景咐?】“杠桿動(dòng)力最小”實(shí)驗(yàn)常態(tài)教學(xué)與建構(gòu)邏輯小模塊提升思維能力教學(xué)有效性對(duì)比分析(見表2)。*北京師范大學(xué)廈門海滄附屬學(xué)校2021年校本課題:建構(gòu)物理主題小模塊【案例2】通過逆向發(fā)散建構(gòu)實(shí)驗(yàn)邏輯小模塊:從相反的角度去思考問題。如熱機(jī)做功沖程“內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能”逆向思考?jí)嚎s沖程是“機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能;鏡面反射表面光滑度發(fā)生變化變?yōu)槁瓷洌催^來漫反射條件發(fā)生變化也可以變?yōu)殓R面反射等?!景咐?】通過分合發(fā)散建構(gòu)邏輯小模塊如天平稱質(zhì)量太小物體可以稱相同N個(gè)物體再計(jì)算等。以上案例都可以通過上面對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)通過多項(xiàng)發(fā)散建構(gòu)邏輯小模塊可以有效提升思維能力。相關(guān)案例不甚枚舉,僅以上面這些案例闡述是有效的。
2通過深度聯(lián)想形成思維鏈接建構(gòu)實(shí)驗(yàn)邏輯小模塊提升思維能力
聯(lián)想是由某事物、概念想起其他事物、概念的思維方法。通過深度聯(lián)想形成思維鏈接建構(gòu)邏輯小模塊利于提升學(xué)生思維深度[2]?!景咐?】“音叉振動(dòng)發(fā)聲”實(shí)驗(yàn)常態(tài)教學(xué)與深度聯(lián)想建構(gòu)邏輯小模塊提升思維能力教學(xué)有效性對(duì)比分析(見表3)。【案例5】通過相似聯(lián)想建構(gòu)邏輯小模塊:相似聯(lián)想指在性質(zhì)上或形式上相似的事物之間所形成的聯(lián)想。熱機(jī)效率概念和物理意義學(xué)生不易理解,可相似聯(lián)想機(jī)械效率的概念和物理意義建構(gòu)邏輯小模塊。學(xué)習(xí)電功率公式時(shí),可聯(lián)想機(jī)械功率建構(gòu)邏輯小模塊有效學(xué)習(xí)?!景咐?】通過遷移拓展形成模塊思維鏈接,建構(gòu)實(shí)驗(yàn)邏輯小模塊提升思維能力的,如直導(dǎo)線電流周圍存在磁場(chǎng):拓展彎導(dǎo)線通電也有磁場(chǎng),進(jìn)一步遷移導(dǎo)線繞圈,引出通電螺線管磁場(chǎng),逐步拓展遷移形成思維鏈接建構(gòu)邏輯小模塊引領(lǐng)學(xué)習(xí)。學(xué)生學(xué)起來思維順暢多了,化難為易,整合成模塊,思維容易融會(huì)貫通,能起到較好效果。通過多種方法形成內(nèi)在思維鏈接建構(gòu)邏輯小模塊展開實(shí)驗(yàn)教學(xué),符合初中生抽象思維剛剛開始發(fā)展,主要以形象思維為主。邏輯小模塊作為思維載體,較好地構(gòu)建了思維模型,并引導(dǎo)科學(xué)推理等,遵循了科學(xué)思維能力培養(yǎng)規(guī)律。通過課題組實(shí)踐研究和效果反饋,證明是有效的、可操作性強(qiáng)的、接地氣的教學(xué)方法,培養(yǎng)與提升了學(xué)生科學(xué)思維核心素養(yǎng)。
參考文獻(xiàn):
[1]中華人民共和國教育部.初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)[S].北京:北京師范大學(xué)出版社,2011.
[2]張浩,吳秀娟.深度學(xué)習(xí)的內(nèi)涵及認(rèn)知理論基礎(chǔ)探析[J].中國電化教育,2018,309(10):21.
作者:羅小春 單位:北京師范大學(xué)廈門海滄附屬學(xué)校