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初中科学电学部分教学中培养高阶思维的方法与成效

来源:科教文汇(中旬刊) 作者:黄卫娟
发布于:2021-04-25 共4120字

  摘要:现代教育强调的是培养学生的素质,现代社会更加需要的也是具有高阶思维能力的人才。教师在初中科学电学的教学中,积极探索有效手段,培养学生的高阶思维,使其逐渐获得较高水平的思维能力,为学生的未来发展打下坚实的基础。

  关键词:原理; 科学教学; 高阶思维;

  On the Cultivation of Higher-order Thinking in Electricity Teaching of Junior Science

  Huang Weijuan

  Abstract:Modern education emphasizes the cultivation of students' quality, and modern society needs talents with high-order thinking ability. In electricity teaching of junior science,teachers should actively explore effective methods to cultivate students' higher-order thinking so that they can gradually acquire a higher level of thinking ability and lay a solid foundation for their future development.

  1 初中科学电学教学中学生低价思维活动的弊端

  1.1 死记硬背,知识点混淆不清,学习有畏难情绪

  科学的学习尤其是物理内容的学习,需要从概念出发,理清物理原理的来龙去脉、定律的得出过程,才能更好的理解概念,应用知识解决问题。在实际学习过程中,低阶思维的学习方法常常使学生在学习科学的物理内容时,不理解物理概念和物理规律的意义,死记硬背获得的概念和规律,在应用时出现知识张冠李戴,混淆不清,从而产生学习的畏难情绪。

  1.2 思维肤浅,认知结构缺陷,导致不能独立解题

  在电学的教学中,往往出现学生做题没有思路,需要旁人点拨和分析,如果独立解题就根本无从下手的现象。学生科学解题的过程中出现这样的问题,其中一个重要的原因是认知结构上的缺陷,是学习过程中没有全面、正确地理解科学概念和规律,知识的学习浮于表面、不深入思考导致的。[1]学生对物理学习不究其来源,没有质疑思维的习惯,不透彻的理解致使概念混淆,抓不准解决问题的切入点和关键点,从而导致独立解决问题时束手无策。

  1.3 思维低阶,不敢实验,成为科学探究的旁观者

  科学电学的学习中,如果学生的思维总是处于低级思维状态,那么在面对一系列的电学实验时,学生根本就不敢动手操作,因为电学实验一旦有操作上的问题,就会出现灯泡突然爆掉,电路突然短路等故障。因为缺乏更高的思维,面对这些电学现象学生会感到莫名的恐惧,导致他们只能旁观实验。

  2 初中科学电学教学中的高阶思维培养的措施

  2.1 接近原理教学,培养高阶思维

  2.1.1 实验场景预习,开启活跃思维之门

  学习新的知识前,教师可以设计一些思维强,又有场景联想的预习导学案,以刺激学生的思维活跃起来。比如,以教学“摩擦起电”为例,笔者这样设计预习导学案:(1)你能寻找出一些生活中摩擦起电的现象吗?请写下来。(2)这些摩擦起电的现象,你知道产生的原因吗?试着做一做这些实验,做完后你知道这些现象的原因了吗?(3)是不是任何两个物体摩擦都会起电?用你器材盒里两根橡胶棒摩擦看看橡胶棒会起电、吸引轻小物体纸屑吗?(4)将橡胶棒与器材盒里什么物体摩擦才会起电?将橡胶棒与其他物体摩擦起电现象相同吗?(5)通过这些现象,你能思考两个物体摩擦起电可能需要什么条件?

  2.1.2 小组场景交流,刺激思维高阶发展

  提倡以生为本的教育形势下,教师要把课堂还给学生,让学生在互助、互动、自主交流、探索的过程中,思索、探求,刺激思维向问题的内核纵深,使学生的思维向高阶发展[2]。在初中科学教学中,教师可以采用小组场景学习模式:(1)利用智学网软件和ipad工具,在小组共享资源上上传自己的问题式预习导学案的学习结果,提出自己预习的成果和存在的困惑,小组长对组员的上传内容及时进行总结、归类。(2)组成课堂讨论小组的形式,对小组成员预习中的困惑,提出解决方案,设计出方案实施需要进行的实验等。(3)组成大组分块实验内容展示,对各小组代表在展示中提出的方案进行质疑并完善补充,教师适时、适当地对小组代表提出的实验实施方案指出不足、改进意见。(4)完善实验方案后,学生推选代表当堂进行实验,教师用手机或ipad进行全程拍摄,并连线到教室电脑,在大屏幕上呈现整个实验过程,学生们清晰地观察到实验的进展,就会思考实验过程中出现的现象,得出实验结论,同时互相交流,补充实验的设计和实验结论。

  这种情景刺激,互动学习的模式,能够在教师的隐蔽预设下,给学生创造相应的实验情景,刺激实验情景与学生的相互交流与互动中碰撞出思维的火花,在思维碰撞中产生各种想法,在各种想法的启发下探寻出新颖的、高效的解决问题的方法,为学生创造了高阶思维的阶梯。

  2.2 拓展实验场景,培养高阶思维

  2.2.1 组织拓展实验竞赛,促进学生思维延伸

  很多学生在学完知识后,就觉得已经掌握了知识,思维活动就此松懈,怠于思维的提升。为了避免这些现象,教师可以适时地开展拓展实验比赛,针对已经学习了的内容,提出新的更高层次的问题,以实验比赛评奖的形式等促使学生延伸思维、提高思维。例如,进行电生磁内容中“奥斯特实验”的学习时,课堂实验中学生观察到现象后,感觉自己已经掌握了该知识后,教师可以布置一个实验比赛题目:你有哪些办法可以改变奥斯特实验中的磁针的偏转情况?请展示你的方法,以方法多者为胜。一段时间后,再利用一节课进行实验展示比赛,在全年级表扬获胜者。那么在这样的过程中,学生就会首先复习该知识,看看磁针偏转的条件,然后为了比赛会思考还有哪些方法可以改变磁针的偏转方向、角度等情况,进而尝试实验,检验自己的想法是否正确,在实际实验中,对出现的现象就会思考改进的措施,进一步的完善实验条件,使实验现象更加明显。在这样的刺激下,学生的分析、创新、评价等高阶思维都得到了培养。

  2.2.2 巩固知识出卷比赛,培养高阶思维

  一个模块的知识学习完,教师总是想检测一下学生的掌握情况。教师可以布置学生自己出卷,评出优胜试卷,进行检测。出卷人免考,负责老师批改完后对高频率错题进行意图分析和达成情况分析。那么学生的积极性就会高涨,要想出好一份试卷,其一定会仔细、认真地复习该部分内容,研究哪里自己易错、同学们易错,寻找检测知识的题目,对挑选的题目进行优化筛选。学生在不断的挑选过程中,所学的知识进行了内化,得到了巩固,培养了分析、辨别、评价的高阶思维能力。

  2.2.3 强化原理评价,推进高阶思维

  加涅的第三个原理是“强化原理”,所谓强化原理[3]是指:一个新思维行为的学习,倘若在它出现时有一个令人满意的事件(奖励)伴随其后,那么他的学习会增强。初中学生在学习过程中,如果对他们的高阶思维只是一味地培养,对高阶思维的成果没有一定的评价、奖励,他们的高阶思维积极性就会懈怠。所以需要在他们通过高阶思维取得成绩时,给予一定的令其满意的评价或奖励,来刺激其保持持久的高阶思维习惯。为此,笔者采取科学学习档案袋评价的方式:1.对批改后获得加分的导学案存入各自的档案袋。2.对课堂上学生的不同表现给予相应的有加分功能的奖励卡奖励,如:(1)能在学习过程中熟练回答基本知识的奖励绿卡(+1分);(2)对新旧知识能迁移并提出新层次的、更有深度的问题的奖励黄卡(+2分);(3)对同学的回答指出不足,并提出有效改进意见的奖励黄卡(+2分);(4)对课堂学习内容提出创新性问题或有效质疑老师的讲解方法的奖励紫卡(+3分)等等,凡获得的奖励卡都需在课间及时签注日期和师生姓名才有效,并由学生自己保管入自己的科学学科档案袋。3.在实验竞赛中被采纳的方案、设计、改进意见以及出卷中在师生互评后被肯定的习题等,都收纳入各自的档案袋,每月自己整理并对照加分规则进行加分统计,通过小组核验后收藏进学生各自档案袋中。在期末考试的前夕,还会将档案袋里的学案、习题在小组间进行展示、再评,挑选出适合期末知识复习的优秀习题,由小组讨论整编,在全班进行练习。学期结束时,统计加分总分、评出一二三等奖,张榜表扬和奖励。

  3 初中科学电学教学中的高阶思维培养的成效

  3.1 成效一:培养高阶思维的同时提高了学生的自信心

  学生对电学的畏惧情绪消失。通过对生活中熟悉现象的观察、思考、研究而获得电学知识,让学生感觉电学就在身边,与自己的生活密切相关。会自主地学习知识、思考原理和规律,提出质疑,通过课堂教学时的师生互动、生生互动交流,解决疑惑,透彻掌握知识,且学会了遇到电学问题时,深入思考,寻找解决问题的办法和措施,增强了探究知识的自主性,提高了学生的自信心[4]。

  3.2 成效二:培养学生高阶思维的同时促进了教师能力的提高

  为了激发学生的兴趣,逐步形成高阶思维,教师必须认真钻研教材,观察和收集符合初中学生学习现状的生活现象,设计贴切、合理的引导问题,逐步启发学生思考,激发探究欲望。在探究过程中,教师要把握好重难点,控制好课堂学习方向,并对学生互动交流中的观点及时地进行评价和归因。由此,提高了教师掌握教材的能力和分析、评价以及掌控课堂的能力。此外,为使实验现象呈现清晰,评价反馈及时有效,教师还必须提高熟练应用各种现代化多媒体软件的能力。

  3.3 成效三:主动学习提高学习效率的同时促进思维能力提升

  培养高阶思维的学习模式,学生是知识学习的主人,问题解决的主体,方法设计的主导者,充分调动了学生学习的积极性和主动性,知识复习的自觉性和及时性,使学生对知识的学习在兴趣和渴求中完成,在互助的交流和多渠道的帮助下完成,主动地经历了学习知识的发现、研究、结论、交流、提高阶段。对知识的掌握不仅牢固而且培养了学生分析、创新、评价能力等高阶思维。

  4 结语

  初中学生的学习过程,不仅需要学习知识,更加需要分析、创造和评价等高阶思维的培养和形成,才能适应高速发展的现代社会的需求。教师在科学教学中,只有不断探索合理的方法,积极激发学生学习的自主性,通过多种方式促使学生深入思考、自主探究、互助交流、质疑提升,才能培养学生创造和创新的高阶思维,帮助学生逐步发展成为具有良好高阶思维能力的现代化人才。

  参考文献

  [1] R·M·加涅,W·W·韦杰,K·C·戈勒斯,J·M·凯勒.教学设计原理[M].2007,6.

  [2]曾志旺.基于实验探究教学培养高阶思维能力[J].中学物理参考,2017(4):52-55.

  [3]刘艳军.培养高阶思维营造高阶课堂[J].教育实践与研究(B),2015(1):5-7.

  [4]陈英.初中物理实验教学创新实践研究[J].名师在线,2018(33):32-33.

作者单位:浙江师范大学附属杭州笕桥实验中学
原文出处:黄卫娟.基于初中科学电学教学中的高阶思维培养[J].科教文汇(中旬刊),2020(05):148-149.
相关标签:初中科学论文
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