基于Lotus Blossom(LB)模式的高中物理复习课创新教学设计

汪 弘 邹雪晴 张 杨 简 鑫 邓 磊

(西南大学物理科学与技术学院,重庆 400715)

1 当前物理复习课的主要方式与变革

复习课作为中学各科教学的重要课型之一,对知识的系统掌握是极为重要的.在当前的物理复习课教学中,大部分教师先带领学生回顾章节基本知识、基本思想方法,再讲、练一些典型习题来巩固知识与技能.若在复习这一学习的重要环节中,简单罗列知识点、列举常见类型题后,便让学生进行机械地练习,会导致学生依赖课本、被动学习、死记硬背,往往容易走入复习课教学的误区:教师以讲解作为复习课教学的主要形式,无法有效调动学生的主动性和积极性;学生以记忆作为复习课学习的主要形式,很难将所学知识相互串联、贯通;以大量的、机械的、重复的练习作为巩固知识的主要形式,学生往往会陷入题海战术之中.这种模式的复习课教学使得学生很难有效地系统而全面地掌握所学知识,构建起相关的知识体系.

当前,复习课教学模式缺少改进和创新,并一定程度上背离了新课程中倡导建构学习的要求,忽视了新课程对学生主动参与、探究发现、交流合作学习方式的强调.建构主义学习理论认为,只有当学生将新知识同化到已有概念体系中,有意义学习才会发生.[1]教学就是要采取适当的、有效的方法来促进学生有意义学习的发生.[1]新课程背景下如何上好复习课?如何在复习课教学中吸引学生,使学生抓住重点,全面而系统地掌握已学知识?复习课应如何进行教学设计?复习的策略和方法有哪些?这是教师极为关心的问题,也是教育研究者们关注的热点问题.

在教育研究者对各科复习课所进行的改进和创新研究中,大部分研究应用了思维导图(韩振国,2004;王光荣,2005;何赛平,2009;吴志丹,2010;陈芳,2014)、概念图(王丽,2004;陈敏,2008;刘阳平,2014;张新刚,2012)等思维可视化工具.思维导图和概念图能够将单调的信息关联转换成组织化的图式构建,由点到面、有步骤地、动态地呈现思维过程,从而更形象、更具体地展现出事物之间的内在联系.研究证明,思维导图和概念图对学生的学习有积极的影响(朱学庆,2002;刘晓宁,2009;杨凌,2006;袁维新,2004).在复习课中应用思维导图和概念图有益于学生主动、积极地对看似孤立的知识点进行探索、建立联系,从而促进新旧知识的自主整合、知识体系的自主构建,进而促进有意义学习的发生,提高教学和学习效益(赵国庆,2012;裴新宁, 2001).

2 LB在物理复习课中的应用

2.1 LB是什么

Lotus Blossom(简称 LB)是由Yasuo Matsumura于1990年提出的一种发散性思维方法(也被称为创造性思维方法),不同学者对LB有不同的定义(Tatsuno, 1990; Higgins, 1996;Jay,2000;Michalko,2008; Griffin,2010).T.L. Shen(2013)认为LB是一种通过操控九宫格,由中心主题发展出8个相关主题的动态思维产生(produce dynamic thinking)和相关创意输出(relevant creative out put)的一种方法.

从字面上理解,Lotus是莲花的意思,Blossom是绽放、开花的意思.LB使用了多个3×3的空白表格(九宫格),每个3×3表格代表“一朵莲花”,如图1所示.思考者需要在3×3空白表格的中心表格中输入一个想法(中心主题),使其成为产生8个新想法(相关主题)的基础,并将这8个新想法输入到紧紧围绕中心表格(“花芯”)的8个空格表格(“花瓣”)中.由中心主题(A)向外拓展一系列相关主题(B、C、D、E、F、G、H、I)时,“花芯”外也紧紧地环绕上了一层“花瓣”,如图1所示.于是,当思考者从中心主题不断向外扩展相关主题、进行思维发散时,就像花朵从“花芯”逐渐向外绽放一样,这也是LB被如此命名的原因所在.而这8个新想法(一系列相关主题)也将成为新迭代的起点,成为新的“莲花”的“花芯”继续向外绽放,如图2所示.

图1 以中心主题A为中心的“莲花图”

图2 以相关主题B为中心的新“莲花图”

LB虽然是简单的图形组织者,却可以帮助个体在既定的思维方式之外拓展新的思维路径,是激发解决问题的想法的产生、发展发散性思维和创造性思维能力的有效方法,被大量地应用在相关研究中(Amelia&Yani, 2013;Shen, Lai&Tsai, 2017).而LB的应用非常广泛,不仅在教育领域,[2]在商业中也有大量的应用案例.[3]

思维导图和概念图都采用了图形的形式来组织知识内容,揭示知识点与知识点之间的关系,进行知识体系的构建.与二者相似的是,LB也强调利用图形来关联知识,但并非将知识点之间的关系仅限于二元关系.图式理论指出,这样的图式有利于知识的记忆和迁移、学科问题的解决.[4]同时,相关研究指出,通过思维导图这一发散思维方法,可激发学生的学习兴趣,[5]提高学生成绩(王秀平, 2007;赵国庆,2006;安代红,2007;陈欣,2008;林建才,董艳,郭巧云,2007).[6]与思维导图相似,LB也着眼于思维的发散,通过发散思维来构建知识网络.基于LB以发散思维为基础、以图式建构为方法的特点,本研究基于LB进行了高中物理复习课创新教学设计的应用探究.

2.2 LB在物理复习课中的应用实例

不同文献中LB的实施步骤略有不同,但都可主要分为陈述中心主题、进行思维发散(一级思维拓展、二级思维拓展)、重复并完成构建的4个步骤.现以高中电学部分的知识复习为例来说明LB在物理复习课中如何实施:以“电路元件”为中心主题,先让思考者描述中心主题,再让思考者进行思维发散,拓展出8个相关主题,紧接着以相关主题为起点进行新的迭代,直至完成“莲花图”.详细的实施步骤见表1.

表1 LB在物理复习课中的实施步骤

由此,以“电路元件”为中心主题的LB图在思考者充分发挥想象力进行放射状思维发散的过程中,自主地创作完成了,如图3所示.

图3 以“电路元件”为中心主题的LB图

于是,LB技术成功地由一个中心主题开始最终发展出了更多的想法、更详细的问题、更多的解决方案,开出了思维的绚丽之花.应用LB的过程是一个思考者在思考结束之前能够充分进行自主探索的过程,其最终结果是形成一个完全充实的想法空间,直到全面探索了这个主题.

3 核心素养视域下的LB在物理复习课中的实施

新课程倡导建构学习,强调学生主动参与、探究发现的学习方式.物理作为一门涉及大量物理概念与物理规律的自然学科,学生在物理学习中往往很难将所学的繁多知识相互串联、形成一个整体,导致学生只见树木不见树林.

3.1 改变学生学习方式

LB的应用过程是一个学生自主完成的创造过程,它以某个知识点(问题)为中心,既完成了放射状的发散,又是达成了系统的有机整合.在复习课中应用LB,不但能够让学生既见树木又见树林,构建起相关的知识体系;更能创设一种新的学习方式和环境,运用更加开放、独立、平等的方法,帮助学生在创作过程中产生灵感,让学生充分发挥想象力去认识、领悟课程内容的丰富内涵,养成主动探索、自主构建的学习方式,并逐渐形成“探索自然的内在动力,严谨认真、实事求是和持之以恒的科学态度”(《普通高中物理课程标准》2017年版).[7]

3.2 培养学生创造性问题解决的能力

LB促进不同领域和不同层次的记忆节点的连接,迫使不同领域和不同层次的概念在创意生成过程中被有意地植入,并以此作为思维发散的基础来产生更多的构想.利用LB产生的大量结果虽不一定都是最佳的,但却非常有利于打破思维定势的创造性结果的产生.研究证明,创造性可以通过教学策略得到启发(Zimmerman, 2009).同时,创造性的教学可以作为渗透的途径,使学习者发展创造性思维和创造性解决问题的能力(Hope, 1989).更有研究指出,LB对学生创造性解决问题的想法的产生有积极的影响.[8]在复习课中应用LB,有利于培养学生创造性问题解决的能力、“提出创造性见解的能力与品格”,[7]培养学生的科学思维.

3.3 改变学生的思维习惯

LB作为一种训练发散思维的技法,可以帮助个体在既定的思维方式之外拓展思维路径,发展学生的发散性思维、创造性思维.在复习课中应用LB发散思维技术,有助于学生在复习中构建起相关知识体系过程、系统掌握物理知识,“从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系”[7]达成一定认识,发展科学思维;通过复习课教会学生LB,让学生能够将LB应用于各科学习及生活中(LB有广泛的商业应用案例),逐渐摒弃只需做题、只会解题的思维定势,形成主动探寻创造性解决问题的方法、积极追求具有独创性的结果的良好思维习惯.

4 LB在物理复习课中的实施效果

高中物理知识纷杂繁复,极大地提高了学生学习物理的难度.Albert Einstein在《Isaacson》(2007)中写道,知识的繁多不应扼杀学生的独立思考能力,当学生有机会通过锻炼自己的思考能力来发挥创造力时,学习就会变得更加有趣和高效.

在复习课中应用LB、通过复习课教给学生LB这一发散思维方法(创造思维方法),不但能够培养学生的思维能力(发散性思维和创造性思维),创造性解决问题与能力更将对学生的学习带来一定的积极影响.

其原因在于,通过LB进行的复习课创新教学,有助于发展学生的发散性思维.而研究指出,发散性思维不仅能够提供产生新想法的基础、发展创造力(Scott,2004),培养学生创造性问题解决的能力(Hope,1989),还能一定程度上加强学习(Jackson, 2000).Niza.Mansoor就发现,发散性思维和学生的物理成绩存在一定的正相关.[9]同时,研究也证明通过创造性的方法比靠单纯的记忆学得更好,而且往往更快(Goff & Torrance, 1990; Puccio, 2001).但这需要一套方法、课程来促进学生独立思考、促进创造性行为的发生.

基于LB的复习课创新教学不但促进了学生的独立思考、创造性行为的发生,而且暗含了新课程对建构学习及学生主动参与、探究发现的学习方式的强调,并适时契合了当前新课程下培养学生物理学科核心素养的要求.