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运用混合学习培养高中生在物理学习在的批判性思维

发表时间：2020/10/20 来源：《教学与研究》2020年10月上作者：周俊雄

[导读] 物理教学过程中，培养学生的批判性思维，需体现物理规律、概念形成的科学性和丰富性，以讲授法为主的课堂教学难以实现。

湖南省永州市宁远县第一中学周俊雄 425600

摘要:物理教学过程中，培养学生的批判性思维，需体现物理规律、概念形成的科学性和丰富性，以讲授法为主的课堂教学难以实现。因此,引入线上教学与课堂教学相结合的混合学习模式，实现两种学习方式的优势互补，在提高学生批判性思维的同时达到提高学生学习效率和学习成绩的目的。本文对混合学习模式和批判性思维的相关理论进行了研究和分析，借鉴混合学习模式的经典过程，结合批判性思维的内涵，最终设计出了适合不同教学内容类型（概念、规律、实验）的混合学习模式。
关键词：高中物理；混合学习模式；批判性思维
        本文从物理概念、物理规律和物理实验三种教学内容出发，解析高中物理学科的特点。基于高中物理的学科特点，有针对性地将混合学习模式有效应用于物理教学。充分发挥混合学习优势，设计与教学内容相对应的混合学习模式。本文主要在教学形式上将混合学习模式融入高中物理教学，即传统课堂教学与线上学习相融合。在物理教学中采取混合学习模式，对促进学生积极思考和提高学生批判性思维有重大意义。
        一、高中物理学科特点
        （一）物理概念的特点
        物理概念是物理学的基石，也是中学物理教学的核心内容之一。教师需对物理概念的特点有较全面的把握，才能有效进行概念教学。物理概念的特点主要包括：
        1.大量物理概念具有定量性质。许多物理概念用定量的方式描述物体的本质，因此，总与数学和测量相联系。比如：自行车和汽车的速度变化的快慢只有用具体的物理量才能准确比较，物理中，描述物体速度变化快慢的物理量就是加速度。
        2.物理概念具有阶段性和发展性。随着对宇宙认识的不断深入，人们对物理问题的探究也就不断向前发展。例如:对光本质的认识，经历“光是一种粒子”——“光是一种电磁波”——“光具有波粒二相性”的发展过程。
        3.物理概念具有局限性。大多物理概念在特定情境下才成立，具有一定局限性，如在经典力学中时间是绝对的，但相对论出现后，时空是相对的。
        （二）物理规律的特点
        物理规律是物理学科的核心，是研究者在观察和实验后,运用物理思维将实验结果与数学推理相结合的产物。德国杰出的天文和物理学家开普勒运用物理思维和数学推理分析其导师第谷的观测资料,得出了开普勒三大定律。物理规律也是在实验基础上，找到物质之间的关系，反映各个物理量的必然联系。例如，万有引力定律是由“引力”、“质”和“距离”几个物理概念组成的，研究对象是引力，两个物体的质量和它们之间的距离都是可测量的物理量，万有引力定律表明了两个物体之间的引力与物体质量和距离之间的定量关系。当然，物理规律具有一定局限性，只能在一定的条件下才成立，牛顿第一定律就只适用于惯性系。
        （三）物理实验的特点
        实验是物理教学必不可少的教学环节，高中阶段的实验主要分为演示实验、学生分组实验（包括：基本仪器使用训练性实验、测定性实验、验证性实验和探究性实验）、随堂实验等。在实验过程中，不仅能激发学生对物理的兴趣和求知欲，还能创设生动的学习情境，营造良好的学习氛围。除此之外，实验还可以发展学生的探究能力、培养学生严谨求真的科学态度和精神。
        二、采用混合学习模式，培养学生在物理学习中的批判性思维
        物理是一门充盈着思维活动的学科，物理概念、规律和实验结论即为物理研究者运用科学思维后的产物。根据物理概念、规律和实验的特点，学习物理需运用批判性思维能力，特别是进行物理实验需学生经历一系列思维过程。经历物理学习的过程能有效培养学生的批判性思维。培养学生的批判性思维，要求学生经历探究实验，主动思考物理概念和规律的内涵。在传统课堂中，存在教师讲实验或将探究实验变为验证性实验等现象，这使得培养学生批判性思维的目标难以实现。若采用线上与线下相结合的混合学习模式，可为学生讨论交流和获取丰富的物理知识提供更多机会。特别是虚拟仿真实验室的引入，扩大了学生实验探究的空间。由此看来，物理的学科特点决定了它能提高学生批判性思维，但还需采用合适的教学方式才能发挥其作用，其中混合学习模式是一种有效教学手段。
        （一）混合学习模式在物理概念教学中的应用
       物理概念的教学过程也是学生认识不断发展的过程，是不能一步到位的。

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概念之间有一定联系，教师若只讲授单一概念,容易导致学生所学知识呈点状分布，无法形成知识网络结构。课堂教学，一节课40-45分钟，学生能集中注意力的时间仅30分钟左右，教学设计主要是突出重点和突破难点.常有学生在学习新课后，无法全面理解概念，采取死记硬背的学习方法。学生学习新课前，已对本节课所学知识有一定的前概念，它会很大程度上影响学生对知识的掌握。基于以上分析，了解学生的前概念对概念教学很重要，并且，可以在了解学生的前概念后再给学生创造新的前概念。
概念教学采取的混合学习模式主要是移动混合学习模式，即在学生学习新概念前3-5天，以手机和电脑为主要载体给学生发送预习清单,引导学生自主预习，为之后的课堂教学打下坚实基础。课后，学生在微信或者QQ平台提出自己对本周所学知识存在的疑难问题，教师在复习课和习题课中有针对性地进行补偿学习。移动混合学习模式最大的特点就是它的“移动”性，教师可以采取最容易获得的教学手段，如微信、QQ就可以完成。
        （二）混合学习模式在物理规律教学中的应用
        中学物理教学中，学生对物理规律的理解、掌握和运用过程中，智力和能力得到锻炼提升。物理规律的新课学习，目标是达到掌握基本规律的要求。学生虽学习了新课，有时面对题目会处于茫然状态，教师要给学生提供更多的学习思路。规律大多是解题的关键，比如：力学中的牛顿第二定律、动能定理和机械能守恒定律；电磁学中电荷守恒定律、库仑定律和欧姆定律等，都是解题常用的规律。但并不是对规律的简单套用，掌握物理规律才是最重要的。
        物理规律的教学，主要采用以学习成果为中心的混合学习模式。具体为，在课堂教学中,教师讲授相关知识，给学生布置任务。学生在完成任务的过程中自主学习,每个小组通过网络平台（比如蓝墨云班课）提交学习成果。在平台里，每位学生都可以看到其他小组的学习成果，小组间评价讨论，教师对各组成果点评。通过该方式实现学习资源的共享、发挥学生的创造力，除此之外还能将学生的学习成果完整保存。
        以“全电路欧姆定律”为例，讲解具体实施方案。课堂教学后,学生习得了电路欧姆定律的内容和基本公式，在练习题中，不仅考查电路的电源电动势和内阻的求解，更多的是考查学生对欧姆定律的理解。学生在对电路动态分析过程中，培养学生的逻辑推理能力和分析能力。
        （三）混合学习模式在物理实验教学中的应用
        在高中物理教学过程中，基本每一节新课都有实验，教师教学设计时，经常选用小实验引入，引起学生的学习兴趣。在教学实践中，发现学生进行实验操作或观察演示实验时，注意力格外集中，记忆也会比较深刻。实验教学可分为探究实验和演示实验，在传统教学中，探究实验大多是教师在带学生进实验室前，提前讲解实验原理和步骤，由此，探究实验变成了验证性实验。由于条件限制，有的学校没有足够的实验器材，探究实验就变成教师讲实验、学生背实验。由于物理实验的重要性，实验教学必不可少，为解决学校没有足够实验器材的问题，可以采用线上和线下混合的实验教学方式。
        1.探究实验
        实验探究是一种重过程、重数据收集、重结果评价的实验类型，具有很强的问题性、参与性、实践性和开放性。基于以上特点，加之在学生进入大学或工作阶段大多都会参与创新项目，因此，在高中阶段可以锻炼学生完成一个项目的能力实验设计的阶段，采取基于问题的混合学习模式（也称为基于项目型任务的问题探究模式），实验阶段采取真实和虚拟实验相混合的学习模式。
        2.演示实验
        演示实验是教师创新教学方式的天地，由于器材的限制，传统课堂上教师无法演示实验，因此，可以利用虚拟实验室或自制实验仪器演示。由于教师演示实验的时间较短，仅几分钟左右，学生对实验相关知识的记忆比亲自动手操作的实验少。教师可以在课后，将自己在虚拟实验室做的实验进行录屏制作微课放到线上平台，或录制真实演示实验传送到平台。制作微课时教师还可以强调将实验要点，让学生可以多次观看学习，帮助学生掌握实验原理和操作。
        三、结语
        在白板、多媒体和投影仪等现代技术日趋成熟的背景下，将现代技术运用到高中教学是时代所趋，需思考如何将传统教育方式与线上教学相融合。本文从改变教学方式的角度出发，寻求更能激发学生学习物理的兴趣和培养学生批判性思维的方法——混合学习模式。希望通过这种与互联网相结合的混合学习模式能实现课堂教学和线上教学的优势互补，使物理教学形式更加丰富，有效提高学生的批判性思维和学习成绩、促进学生全面发展。
参考文献：
[1]贾健.混合学习在教学中的作用初探[J].价值工程,2019,30(28).
[2]陈慧.混合学习模式构建及教学策略研究[D].上海:上海师范大学,2019.
[3]廖庆天.混合式学习理论在高中物理教学中的应用研究[D].武汉:华中师范大学,2019.
[4]伍艳.基于混合学习模式的学习者学习投入研究[D].成都:四川师范大学,2019.