指向深度思維的實(shí)驗(yàn)情境視頻應(yīng)用

[摘 要]指向深度思維的復(fù)習(xí)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的重要途徑，能有效實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)教學(xué)目標(biāo)。文章結(jié)合初中電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)教學(xué)實(shí)踐，利用自拍的實(shí)驗(yàn)情境視頻，從“課堂引入，激活思維”“厘清知識(shí)關(guān)系，提升思維能力”“解決問題，啟發(fā)學(xué)生深度思維”“展示意外情境，促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展”四個(gè)方面，提出促進(jìn)深度思維的物理復(fù)習(xí)教學(xué)策略，提高復(fù)習(xí)效率，同時(shí)提升學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

[關(guān)鍵詞]深度思維;實(shí)驗(yàn)情境視頻;復(fù)習(xí)教學(xué)

[中圖分類號(hào)]? ? G633.7? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2022）05-0054-03

指向深度思維的復(fù)習(xí)教學(xué)是指學(xué)生圍繞課程目標(biāo)，在教師引導(dǎo)下激活思維，提升分析與解決問題的能力。在復(fù)習(xí)過程中，借助視頻展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)情境，激發(fā)學(xué)生的好奇心，促使學(xué)生聯(lián)想、遷移，從而提升學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解層次。實(shí)驗(yàn)情境視頻是用視頻的方式展示實(shí)驗(yàn)主題，是利用信息技術(shù)手段，在保證實(shí)驗(yàn)真實(shí)性的前提下，讓學(xué)生在短時(shí)間內(nèi)清晰地觀察實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)。時(shí)間短和知識(shí)內(nèi)容主題化、精確化是實(shí)驗(yàn)情境視頻的特點(diǎn)。在復(fù)習(xí)教學(xué)中，教師可借助視頻展示符合學(xué)生認(rèn)知需求的實(shí)驗(yàn)情境，引導(dǎo)學(xué)生將各個(gè)關(guān)聯(lián)知識(shí)融合在一起，從而達(dá)到讓學(xué)生深度思維的目的。

一、利用錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)操作情境視頻，激活學(xué)生思維，助力課堂引入

復(fù)習(xí)課大多是無新意的知識(shí)講解，重復(fù)的練習(xí)使學(xué)生興趣大減，學(xué)生的厭煩情緒油然而生，這樣也很難使學(xué)生長(zhǎng)時(shí)間關(guān)注課堂，整節(jié)課的效果也就事倍功半。在復(fù)習(xí)中，教師應(yīng)根據(jù)課程目標(biāo)，立足學(xué)生的已有知識(shí)，從促進(jìn)學(xué)生深度思維出發(fā)，創(chuàng)設(shè)物理實(shí)驗(yàn)情境。實(shí)際教學(xué)中，教師應(yīng)注意視頻展示的物理實(shí)驗(yàn)情境要抓住學(xué)生的心理特點(diǎn)，以吸引學(xué)生的注意力。對(duì)錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)操作視頻，學(xué)生在好奇心的驅(qū)使下，樂于尋找視頻中的錯(cuò)誤操作，因此，學(xué)生會(huì)不由自主地進(jìn)入課堂復(fù)習(xí)。學(xué)生在問題的解答中，不但實(shí)現(xiàn)了對(duì)知識(shí)的回憶與優(yōu)化，而且促進(jìn)了知識(shí)的內(nèi)化。

片段1.看視頻，找錯(cuò)誤

師：大家觀看一段視頻，視頻內(nèi)容是老師做實(shí)驗(yàn)的過程，你們看看是否有做錯(cuò)的地方？

視頻內(nèi)容：伏安法測(cè)電阻實(shí)驗(yàn)電路的連接過程，但在連接過程中開關(guān)沒斷開，滑動(dòng)變阻器接線柱接好后，沒有將阻值調(diào)到最大。

學(xué)生聽說可以看視頻，頓時(shí)注意力都集中在視頻畫面上，都想找出老師的錯(cuò)誤。因?yàn)檫@個(gè)錯(cuò)誤明顯，學(xué)生很容易找到，學(xué)生有了成就感，也就來了興趣。此時(shí)教師應(yīng)趁熱打鐵繼續(xù)追問：“這樣的錯(cuò)誤操作會(huì)造成什么后果？”學(xué)生思考、討論，使復(fù)習(xí)教學(xué)由表面的熱鬧進(jìn)入知識(shí)回顧的狀態(tài)。為了保持并延續(xù)學(xué)生被激起的復(fù)習(xí)熱情，緊接著播放第二段視頻。

視頻內(nèi)容：同樣是實(shí)驗(yàn)電路連接過程，但電流表、電壓表接線錯(cuò)誤。（視頻在閉合開關(guān)前暫停播放）

師：這個(gè)視頻中，老師的操作又有什么錯(cuò)誤？

生：電流表、電壓表的正負(fù)接線柱接反了。

師：如果沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，就閉合開關(guān)會(huì)出現(xiàn)什么樣的現(xiàn)象？

生：指針反向偏轉(zhuǎn)，有可能損壞電流表、電壓表。

（學(xué)生七嘴八舌地回答，說明已經(jīng)有更多的學(xué)生參與到課堂復(fù)習(xí)中來了。）

師：如果相同電路閉合開關(guān)后電流表、電壓表出現(xiàn)了下一段視頻中的現(xiàn)象，又是什么原因造成的？

第三段視頻的內(nèi)容是電流表、電壓表的表盤特寫，此時(shí)指針偏轉(zhuǎn)的角度很小。這個(gè)視頻進(jìn)一步拓展了復(fù)習(xí)的內(nèi)容。此時(shí)學(xué)生已經(jīng)完全投入到這節(jié)課的復(fù)習(xí)中，思維也被調(diào)動(dòng)起來了。

以上復(fù)習(xí)教學(xué)，采用了學(xué)生熟悉和喜愛的視頻方式，充分利用了學(xué)生的好奇心，用學(xué)生易接受的方法——找錯(cuò)誤，開展教學(xué)。復(fù)習(xí)的內(nèi)容通過提問、追問層層推進(jìn)，逐步調(diào)動(dòng)學(xué)生，讓學(xué)生參與課堂復(fù)習(xí)。復(fù)習(xí)教學(xué)中，教師用視頻呈現(xiàn)學(xué)習(xí)主題，從不同方向、不同途徑設(shè)置問題，引導(dǎo)學(xué)生復(fù)習(xí)盡可能多的知識(shí)點(diǎn)，從大量感官現(xiàn)象出發(fā)，通過對(duì)現(xiàn)象的描述分析，促進(jìn)發(fā)散性思維，提升物理素養(yǎng)。以錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)操作情境視頻作為教學(xué)手段，教學(xué)主題明確、重點(diǎn)內(nèi)容突出、情境真實(shí)、教學(xué)安排緊湊，使復(fù)習(xí)教學(xué)由淺層復(fù)習(xí)逐步過渡到深度復(fù)習(xí)。

二、巧用實(shí)驗(yàn)情境視頻厘清易混知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力

完成新授課后，學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)基本上是“點(diǎn)狀散存”的，學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)之間的層級(jí)關(guān)系多數(shù)沒有厘清，知識(shí)關(guān)聯(lián)結(jié)構(gòu)不理想，從而影響了學(xué)生運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。電學(xué)實(shí)驗(yàn)中有三個(gè)重要實(shí)驗(yàn)，分別是探究電流與電壓、電阻的關(guān)系，伏安法測(cè)電阻和伏安法測(cè)電功率。對(duì)比分析這三個(gè)實(shí)驗(yàn)的共同點(diǎn)是電路相同，需要測(cè)量的物理量都是電流和電壓，但是它們?nèi)叩膶?shí)驗(yàn)原理、數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)論不同，在這些相似的情形下，部分學(xué)生由于認(rèn)知能力所限，容易造成混淆。為了幫助學(xué)生厘清這三個(gè)實(shí)驗(yàn)，達(dá)到對(duì)知識(shí)的深度理解，筆者將實(shí)驗(yàn)過程錄制成視頻并精心設(shè)計(jì)問題。

片段2.看視頻，辨實(shí)驗(yàn)

師：觀看視頻，判斷是在做什么實(shí)驗(yàn)？

視頻內(nèi)容：伏安法測(cè)量電路的連接。（在閉合開關(guān)前暫停視頻播放）

師：請(qǐng)同學(xué)們寫出用視頻中的電路可以完成的所有實(shí)驗(yàn)。

生1：伏安法測(cè)電阻。

生2：伏安法測(cè)電功率。

學(xué)生回憶學(xué)過的實(shí)驗(yàn)，并在紙上寫出。這個(gè)問題的設(shè)計(jì)有兩個(gè)意圖，一是引導(dǎo)學(xué)生回憶幾個(gè)相關(guān)電學(xué)實(shí)驗(yàn)，感悟這類實(shí)驗(yàn)的共同特點(diǎn);二是培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度及在處理問題時(shí)抓住主要矛盾、合理忽略次要因素進(jìn)行模型建構(gòu)的科學(xué)思維能力。在這個(gè)問題的基礎(chǔ)上，為了引導(dǎo)學(xué)生有效理解這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)，筆者設(shè)計(jì)了以下問題。

師：這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)有哪些不同之處？完成下面表格。

此問題的設(shè)計(jì)注重發(fā)展學(xué)生的高階思維，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，已知共同點(diǎn)，找出不同之處，并以此促進(jìn)學(xué)生對(duì)這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的領(lǐng)悟和對(duì)知識(shí)內(nèi)核的理解。教學(xué)中，教師充分發(fā)揮了視頻的導(dǎo)學(xué)功能，通過有思維價(jià)值的問題，引導(dǎo)學(xué)生回憶、分析、對(duì)比、爭(zhēng)論，從而使學(xué)生對(duì)這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)有了更進(jìn)一步的理解。

三、創(chuàng)建電路故障情境視頻，啟發(fā)學(xué)生深度思維

在復(fù)習(xí)教學(xué)中有效的實(shí)驗(yàn)情境，不但能引導(dǎo)學(xué)生回憶所學(xué)的知識(shí)，而且能讓學(xué)生展示真實(shí)的想法。采取恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略，重現(xiàn)學(xué)生頭腦中的真實(shí)問題，才能有效促進(jìn)學(xué)生深度思維。在“故障電路的判斷與處理”的復(fù)習(xí)教學(xué)中，教師可精心預(yù)設(shè)電路故障，巧妙設(shè)問，暴露學(xué)生的錯(cuò)誤認(rèn)知，了解學(xué)生的真實(shí)想法。

片段3.觀察現(xiàn)象，分析故障

故障情境視頻1：連接伏安法測(cè)量電路后閉合開關(guān)，來回移動(dòng)滑動(dòng)變阻器的滑片，電流表的示數(shù)始終為零，電壓表的示數(shù)接近電源電壓，此時(shí)視頻暫停。

師：你認(rèn)為可能是電路中的什么位置出現(xiàn)故障？是短路還是斷路？為什么？

生1：滑動(dòng)變阻器接觸不良，斷了。

生2：電流表短路了。

生3：滑動(dòng)變阻器接線柱短路。

學(xué)生的回答多種多樣，但多數(shù)只是停留在靈光一閃的猜測(cè)，是淺層思維，沒有觸及知識(shí)的深層本質(zhì)。想要充分了解學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解達(dá)到怎樣的層次，就要讓學(xué)生回答“為什么”，說出思考的過程，這樣才能使學(xué)生深度思維。

片段4.巧用導(dǎo)線，找故障點(diǎn)

故障情境視頻2：伏安法連接電路，當(dāng)閉合開關(guān)后發(fā)現(xiàn)兩電表的示數(shù)都為零，用一根導(dǎo)線短接不同位置。當(dāng)導(dǎo)線短接在不同位置時(shí)，特寫電流表、電壓表的示數(shù)變化。

師：視頻中的電路在開關(guān)閉合后，電流表、電壓表的示數(shù)都為零，這是什么原因造成的？為了找出故障點(diǎn)，用導(dǎo)線短接在不同位置，電流表、電壓表的示數(shù)有不同變化，從這些變化中可以判斷出這個(gè)電路在什么位置有什么故障？

生：電流表、電壓表的示數(shù)都為零，說明電路是斷路，并且排除是燈泡斷路。當(dāng)用導(dǎo)線短接開關(guān)、滑動(dòng)變阻器、電壓表時(shí)都沒有變化，說明這些地方?jīng)]有斷路。當(dāng)短接在電流表兩接線柱時(shí)，電壓表的示數(shù)不再是零，電流表的示數(shù)仍為零，說明電流表的接線處斷路。

在教學(xué)中，對(duì)學(xué)生的主張，教師不能簡(jiǎn)單地“肯定”，而是要繼續(xù)追問，提出疑問，喚醒學(xué)生的思維意識(shí)。視頻中創(chuàng)建實(shí)驗(yàn)故障，引發(fā)學(xué)生認(rèn)知沖突，通過觀察、分析、討論，促使學(xué)生對(duì)電路故障的位置成因做出判斷，在此過程中學(xué)生對(duì)電流、電壓、電阻的特點(diǎn)又有了更進(jìn)一步的理解。教師結(jié)合學(xué)生已具備的知識(shí)和思維能力，引導(dǎo)學(xué)生提出疑問、分析現(xiàn)象、解決問題。讓學(xué)生通過現(xiàn)象分析、取證、討論，最后發(fā)現(xiàn)故障點(diǎn)和故障原因，達(dá)到引導(dǎo)學(xué)生思維的目的。

四、視頻展示實(shí)驗(yàn)意外情境，促進(jìn)學(xué)生思維的深度發(fā)展

一直以來，用預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和效果來博取教學(xué)的精彩是教師的不懈追求。然而，真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過程、結(jié)果才是充滿活力、充滿靈性的實(shí)驗(yàn)課堂。師生在實(shí)驗(yàn)中一旦發(fā)現(xiàn)疑問，發(fā)生意外，就要尊重觀察到的事實(shí)，并基于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)觀察到的意外現(xiàn)象形成的原因進(jìn)行猜想，并通過理論分析、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最終對(duì)實(shí)驗(yàn)意外做出科學(xué)的解釋，使學(xué)生的思維向縱深發(fā)展。

[案例1]兩個(gè)小燈泡串聯(lián)，短路其中一個(gè)小燈泡，被短路的燈泡不會(huì)發(fā)光，另一個(gè)小燈泡更亮。這個(gè)現(xiàn)象是想當(dāng)然的現(xiàn)象。但在學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)中卻有個(gè)別組出現(xiàn)了被短路的燈泡的燈絲有一絲暗紅亮光的現(xiàn)象。此時(shí)學(xué)生感到疑惑，但因?yàn)樗麄兪浅鯇W(xué)電路知識(shí)，知識(shí)貯備不夠，教師即使做出解釋，他們也無法理解。因此可立即用手機(jī)攝像記錄下這個(gè)實(shí)驗(yàn)的意外現(xiàn)象。當(dāng)學(xué)生完成電路知識(shí)的學(xué)習(xí)后，學(xué)生對(duì)電路已有較完整的認(rèn)識(shí)。在復(fù)習(xí)課上用視頻展示當(dāng)時(shí)電路實(shí)驗(yàn)的意外情境，引導(dǎo)學(xué)生分析猜想其中原因，并進(jìn)一步利用器材重現(xiàn)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，繼而探究驗(yàn)證猜想，可使學(xué)生進(jìn)一步完善原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。

[案例2]在講授并聯(lián)電路時(shí)，教師通常會(huì)講到并聯(lián)電路各支路用電器互不影響，比如教室里的燈、風(fēng)扇是并聯(lián)連接的，打開或關(guān)閉其中一個(gè)，其他的不會(huì)受到影響。當(dāng)學(xué)生在做“探究并聯(lián)電路中開關(guān)的作用”實(shí)驗(yàn)時(shí)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)并聯(lián)的兩個(gè)小燈泡，其中一個(gè)小燈泡的亮與不亮?xí)绊懥硪粋€(gè)小燈泡的亮度。這些“隱形”現(xiàn)象能帶給學(xué)生強(qiáng)烈的視覺沖擊，使學(xué)生思維的矛盾轉(zhuǎn)化為求知的動(dòng)力。此時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生思考，但因?yàn)楫?dāng)時(shí)還沒學(xué)習(xí)電流、電壓知識(shí)，學(xué)生是不能完全理解的。在完成新課學(xué)習(xí)后，復(fù)習(xí)課上借助視頻引出學(xué)生初學(xué)電路時(shí)遇到的疑惑，再次引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑思考。質(zhì)疑的過程是學(xué)生綜合思考、推理、論證、表達(dá)的過程。能夠極大地提升學(xué)生的科學(xué)思維層次，促進(jìn)學(xué)生思維的深度發(fā)展。

用視頻記錄實(shí)驗(yàn)意外現(xiàn)象，在復(fù)習(xí)課上展現(xiàn)當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)情境，引導(dǎo)學(xué)生思考質(zhì)疑，讓學(xué)生猜想與驗(yàn)證。質(zhì)疑與猜想是深度思維的特征，動(dòng)手驗(yàn)證猜想是檢驗(yàn)思維的最好方式。思維的深度發(fā)展取決于問題解決與所學(xué)知識(shí)的遷移應(yīng)用，學(xué)生在面對(duì)新的問題情境時(shí)，善于梳理和把握新舊知識(shí)之間的聯(lián)系，將已有的知識(shí)遷移應(yīng)用到新問題的解決過程中，并促使學(xué)生進(jìn)一步理解相關(guān)知識(shí)。

通過實(shí)驗(yàn)情境視頻開展指向深度思維的復(fù)習(xí)教學(xué)，一方面要求教師積極開發(fā)、創(chuàng)新制作實(shí)驗(yàn)視頻，另一方面也離不開教師課堂上有效的引導(dǎo)和學(xué)生主體作用的發(fā)揮。教師通過有效提問和追問，引導(dǎo)學(xué)生深入、系統(tǒng)地復(fù)習(xí)。教師在課堂上留足時(shí)間和空間，讓學(xué)生思考、展示和交流。在師生間、生生間的交流碰撞中將學(xué)生的思維引向深處。實(shí)驗(yàn)情境視頻，雖然形式上顯得比較“微”，但內(nèi)容上卻表現(xiàn)出“精”和“巧”。將其用于復(fù)習(xí)教學(xué)能增加課堂復(fù)習(xí)容量，降低教學(xué)難度，拓展教學(xué)資源，使教學(xué)手段更為靈活，教學(xué)質(zhì)量也得到提高。有利于學(xué)生較好地掌握物理實(shí)驗(yàn)原理，提升科學(xué)思維。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 李允和.基于“深度學(xué)習(xí)”的物理復(fù)習(xí)教學(xué)[J].物理教師，2020（1）：89-91.

[2]? 林君祥.基于學(xué)科核心素養(yǎng)的初中物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)課教學(xué)[J].物理教師，2019（7）：47-49.

[3]? 呂波.淺析實(shí)驗(yàn)視頻在初中物理教學(xué)中的優(yōu)化策略[J].中學(xué)物理教學(xué)參考，2021（3）：51-52.

（責(zé)任編輯 易志毅）