基于Lotus Blossom(LB)模式的高中物理復習課創新教學設計

汪 弘 鄒雪晴 張 楊 簡 鑫 鄧 磊

(西南大學物理科學與技術學院,重慶 400715)

1 當前物理復習課的主要方式與變革

復習課作為中學各科教學的重要課型之一,對知識的系統掌握是極為重要的.在當前的物理復習課教學中,大部分教師先帶領學生回顧章節基本知識、基本思想方法,再講、練一些典型習題來鞏固知識與技能.若在復習這一學習的重要環節中,簡單羅列知識點、列舉常見類型題后,便讓學生進行機械地練習,會導致學生依賴課本、被動學習、死記硬背,往往容易走入復習課教學的誤區:教師以講解作為復習課教學的主要形式,無法有效調動學生的主動性和積極性;學生以記憶作為復習課學習的主要形式,很難將所學知識相互串聯、貫通;以大量的、機械的、重復的練習作為鞏固知識的主要形式,學生往往會陷入題海戰術之中.這種模式的復習課教學使得學生很難有效地系統而全面地掌握所學知識,構建起相關的知識體系.

當前,復習課教學模式缺少改進和創新,并一定程度上背離了新課程中倡導建構學習的要求,忽視了新課程對學生主動參與、探究發現、交流合作學習方式的強調.建構主義學習理論認為,只有當學生將新知識同化到已有概念體系中,有意義學習才會發生.[1]教學就是要采取適當的、有效的方法來促進學生有意義學習的發生.[1]新課程背景下如何上好復習課?如何在復習課教學中吸引學生,使學生抓住重點,全面而系統地掌握已學知識?復習課應如何進行教學設計?復習的策略和方法有哪些?這是教師極為關心的問題,也是教育研究者們關注的熱點問題.

在教育研究者對各科復習課所進行的改進和創新研究中,大部分研究應用了思維導圖(韓振國,2004;王光榮,2005;何賽平,2009;吳志丹,2010;陳芳,2014)、概念圖(王麗,2004;陳敏,2008;劉陽平,2014;張新剛,2012)等思維可視化工具.思維導圖和概念圖能夠將單調的信息關聯轉換成組織化的圖式構建,由點到面、有步驟地、動態地呈現思維過程,從而更形象、更具體地展現出事物之間的內在聯系.研究證明,思維導圖和概念圖對學生的學習有積極的影響(朱學慶,2002;劉曉寧,2009;楊凌,2006;袁維新,2004).在復習課中應用思維導圖和概念圖有益于學生主動、積極地對看似孤立的知識點進行探索、建立聯系,從而促進新舊知識的自主整合、知識體系的自主構建,進而促進有意義學習的發生,提高教學和學習效益(趙國慶,2012;裴新寧, 2001).

2 LB在物理復習課中的應用

2.1 LB是什么

Lotus Blossom(簡稱 LB)是由Yasuo Matsumura于1990年提出的一種發散性思維方法(也被稱為創造性思維方法),不同學者對LB有不同的定義(Tatsuno, 1990; Higgins, 1996;Jay,2000;Michalko,2008; Griffin,2010).T.L. Shen(2013)認為LB是一種通過操控九宮格,由中心主題發展出8個相關主題的動態思維產生(produce dynamic thinking)和相關創意輸出(relevant creative out put)的一種方法.

從字面上理解,Lotus是蓮花的意思,Blossom是綻放、開花的意思.LB使用了多個3×3的空白表格(九宮格),每個3×3表格代表“一朵蓮花”,如圖1所示.思考者需要在3×3空白表格的中心表格中輸入一個想法(中心主題),使其成為產生8個新想法(相關主題)的基礎,并將這8個新想法輸入到緊緊圍繞中心表格(“花芯”)的8個空格表格(“花瓣”)中.由中心主題(A)向外拓展一系列相關主題(B、C、D、E、F、G、H、I)時,“花芯”外也緊緊地環繞上了一層“花瓣”,如圖1所示.于是,當思考者從中心主題不斷向外擴展相關主題、進行思維發散時,就像花朵從“花芯”逐漸向外綻放一樣,這也是LB被如此命名的原因所在.而這8個新想法(一系列相關主題)也將成為新迭代的起點,成為新的“蓮花”的“花芯”繼續向外綻放,如圖2所示.

圖1 以中心主題A為中心的“蓮花圖”

圖2 以相關主題B為中心的新“蓮花圖”

LB雖然是簡單的圖形組織者,卻可以幫助個體在既定的思維方式之外拓展新的思維路徑,是激發解決問題的想法的產生、發展發散性思維和創造性思維能力的有效方法,被大量地應用在相關研究中(Amelia&Yani, 2013;Shen, Lai&Tsai, 2017).而LB的應用非常廣泛,不僅在教育領域,[2]在商業中也有大量的應用案例.[3]

思維導圖和概念圖都采用了圖形的形式來組織知識內容,揭示知識點與知識點之間的關系,進行知識體系的構建.與二者相似的是,LB也強調利用圖形來關聯知識,但并非將知識點之間的關系僅限于二元關系.圖式理論指出,這樣的圖式有利于知識的記憶和遷移、學科問題的解決.[4]同時,相關研究指出,通過思維導圖這一發散思維方法,可激發學生的學習興趣,[5]提高學生成績(王秀平, 2007;趙國慶,2006;安代紅,2007;陳欣,2008;林建才,董艷,郭巧云,2007).[6]與思維導圖相似,LB也著眼于思維的發散,通過發散思維來構建知識網絡.基于LB以發散思維為基礎、以圖式建構為方法的特點,本研究基于LB進行了高中物理復習課創新教學設計的應用探究.

2.2 LB在物理復習課中的應用實例

不同文獻中LB的實施步驟略有不同,但都可主要分為陳述中心主題、進行思維發散(一級思維拓展、二級思維拓展)、重復并完成構建的4個步驟.現以高中電學部分的知識復習為例來說明LB在物理復習課中如何實施:以“電路元件”為中心主題,先讓思考者描述中心主題,再讓思考者進行思維發散,拓展出8個相關主題,緊接著以相關主題為起點進行新的迭代,直至完成“蓮花圖”.詳細的實施步驟見表1.

表1 LB在物理復習課中的實施步驟

由此,以“電路元件”為中心主題的LB圖在思考者充分發揮想象力進行放射狀思維發散的過程中,自主地創作完成了,如圖3所示.

圖3 以“電路元件”為中心主題的LB圖

于是,LB技術成功地由一個中心主題開始最終發展出了更多的想法、更詳細的問題、更多的解決方案,開出了思維的絢麗之花.應用LB的過程是一個思考者在思考結束之前能夠充分進行自主探索的過程,其最終結果是形成一個完全充實的想法空間,直到全面探索了這個主題.

3 核心素養視域下的LB在物理復習課中的實施

新課程倡導建構學習,強調學生主動參與、探究發現的學習方式.物理作為一門涉及大量物理概念與物理規律的自然學科,學生在物理學習中往往很難將所學的繁多知識相互串聯、形成一個整體,導致學生只見樹木不見樹林.

3.1 改變學生學習方式

LB的應用過程是一個學生自主完成的創造過程,它以某個知識點(問題)為中心,既完成了放射狀的發散,又是達成了系統的有機整合.在復習課中應用LB,不但能夠讓學生既見樹木又見樹林,構建起相關的知識體系;更能創設一種新的學習方式和環境,運用更加開放、獨立、平等的方法,幫助學生在創作過程中產生靈感,讓學生充分發揮想象力去認識、領悟課程內容的豐富內涵,養成主動探索、自主構建的學習方式,并逐漸形成“探索自然的內在動力,嚴謹認真、實事求是和持之以恒的科學態度”(《普通高中物理課程標準》2017年版).[7]

3.2 培養學生創造性問題解決的能力

LB促進不同領域和不同層次的記憶節點的連接,迫使不同領域和不同層次的概念在創意生成過程中被有意地植入,并以此作為思維發散的基礎來產生更多的構想.利用LB產生的大量結果雖不一定都是最佳的,但卻非常有利于打破思維定勢的創造性結果的產生.研究證明,創造性可以通過教學策略得到啟發(Zimmerman, 2009).同時,創造性的教學可以作為滲透的途徑,使學習者發展創造性思維和創造性解決問題的能力(Hope, 1989).更有研究指出,LB對學生創造性解決問題的想法的產生有積極的影響.[8]在復習課中應用LB,有利于培養學生創造性問題解決的能力、“提出創造性見解的能力與品格”,[7]培養學生的科學思維.

3.3 改變學生的思維習慣

LB作為一種訓練發散思維的技法,可以幫助個體在既定的思維方式之外拓展思維路徑,發展學生的發散性思維、創造性思維.在復習課中應用LB發散思維技術,有助于學生在復習中構建起相關知識體系過程、系統掌握物理知識,“從物理學視角對客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系”[7]達成一定認識,發展科學思維;通過復習課教會學生LB,讓學生能夠將LB應用于各科學習及生活中(LB有廣泛的商業應用案例),逐漸摒棄只需做題、只會解題的思維定勢,形成主動探尋創造性解決問題的方法、積極追求具有獨創性的結果的良好思維習慣.

4 LB在物理復習課中的實施效果

高中物理知識紛雜繁復,極大地提高了學生學習物理的難度.Albert Einstein在《Isaacson》(2007)中寫道,知識的繁多不應扼殺學生的獨立思考能力,當學生有機會通過鍛煉自己的思考能力來發揮創造力時,學習就會變得更加有趣和高效.

在復習課中應用LB、通過復習課教給學生LB這一發散思維方法(創造思維方法),不但能夠培養學生的思維能力(發散性思維和創造性思維),創造性解決問題與能力更將對學生的學習帶來一定的積極影響.

其原因在于,通過LB進行的復習課創新教學,有助于發展學生的發散性思維.而研究指出,發散性思維不僅能夠提供產生新想法的基礎、發展創造力(Scott,2004),培養學生創造性問題解決的能力(Hope,1989),還能一定程度上加強學習(Jackson, 2000).Niza.Mansoor就發現,發散性思維和學生的物理成績存在一定的正相關.[9]同時,研究也證明通過創造性的方法比靠單純的記憶學得更好,而且往往更快(Goff & Torrance, 1990; Puccio, 2001).但這需要一套方法、課程來促進學生獨立思考、促進創造性行為的發生.

基于LB的復習課創新教學不但促進了學生的獨立思考、創造性行為的發生,而且暗含了新課程對建構學習及學生主動參與、探究發現的學習方式的強調,并適時契合了當前新課程下培養學生物理學科核心素養的要求.