以身体之，以心悟之——体验的要旨——以“大气压”教学为例

黄网官

(如皋市城北初级中学 江苏 如皋 226578)

“从生活走向物理”是物理教育的基本理念.生活中物理很多，可以说一举一动都有物理知识蕴含在里面；但尴尬的是，学生并不因此而感到物理易学；生活中物理知识的丰富多彩与课堂上物理生涩难学是师生经常面对的一对矛盾.

我们认为形成这一矛盾的重要原因是“生活物理”与“课本(科学)物理”的断裂，生活物理往往融合在生活当中，难以为学生直接提取并加以利用，而课本物理则又多是图像与符号的集合，与生活距离甚大，难被学生接纳.

如果从学习心理学的角度寻求这一矛盾的解释的话，我们可以得到这样的解答：学生建构知识的过程，就是学生在一定的情境之下，根据情境中的线索，调动头脑中的先前经验，来解释这些新信息、解答这些新问题，并赋予它们意义的过程(建构主义学习理论).

由此可见，缺少了先前经验，真正的学习是难以发生的.也因此，我们提出以“体验”来化解这一矛盾，即以“课堂体验”搭建从生活到物理的桥，让学生在“以身体之、以心悟之”的体验中获得建构知识必须的先前经验.

本文以大气压的概念建立为例，谈谈如何通过体验实现从生活走向物理.

1 概念分析

生活中，与大气接触的物体都承受着巨大的大气压；我们在不断地应用着大气压，比如说吸牛奶、倒开水可以说，大气压与我们的生活密切相关.但，大气压的存在又是那样的不为我们所觉察，以至我们活动时从未有过因身负巨大压强而产生的迟滞感，吸牛奶、倒开水时也极少有人意识到是大气压在帮我们的忙.

回头再看课本，有大气压强的定义，有大气压强的表示符号，有证明大气压存在但距学生久远的马德堡半球实验，有看起来有意思但又很难一下子弄明白的托里拆利实验，当然，还有一大堆文字、符号组成的习题.

显然，生活中的大气压与物理上的大气压有着很大的距离；忽略了这个距离，学生的学习就可能存在教师意识不到的障碍.

2 体验设计

体验的要旨不仅在于“以身体之”，更在于“以心悟之”.因此，我们的设计有两个重要环节：一是面向生活的活动，让学生以身体之；二是面向物理的问题，让学生以心悟之：

体验活动1：将挂衣钩吸在墙壁、瓷砖、铝合金窗框上、玻璃(提醒学生注意安全，条件许可时可不吸玻璃)，试着挂挂物体，比比看谁挂得多.

问题：(1)你认为要想多挂一些物体，可以采用哪些办法？要注意什么？(2)挂衣钩为什么不往下掉呢？(之所以没按知识的逻辑顺序先问第2个问题，而是将其放在第1个问题的后面，正是考虑到学生在体验之后，事实上对第1个问题更感兴趣，学生在基于兴趣的基础上回答这个问题，可以于过程中增加体验，从而可为在回答第2个问题的过程中建立大气压的概念打下基础)(3)有些挂衣钩吸不住墙壁，是什么原因？

体验活动2：用嘴对着雪碧瓶吸气，比比看谁的雪碧瓶的形状变化大.

问题：(1)你认为要让塑料瓶形变更大，可以怎么做？(2)塑料瓶为什么会瘪进去呢？(这一步体验与问题的解答实际上是上一步的“变式”，有助于学生在重复中加深印象，并感觉到自己所体验的内容并非个别，而是一种普遍现象.下面的体验活动也有此目的)

体验活动3：将带玻璃管的双孔橡皮塞塞在锥形瓶上，吸水.再将带玻璃管的单孔橡皮塞塞在锥形瓶上，吸水.比较两次吸水的感觉.

问题：(1)两次吸水的感觉有什么不同？(2)你认为原因是什么？(与上两步体验活动的设计不同，这一体验活动旨在让学生在体验中获得感知，在“比较”获得原始的认知，以为大气压的概念的建立获取先前经验)

体验活动4：试用手拉开吸好的橡胶碗(即橡胶马德堡半球，但此时不宜将球的名称告诉学生，以免冲淡科学探究的味道)，做三次.

问题：体验完这一步，你有哪些收获？简要地写在体验活动单上.(体验活动单是引导学生体验活动的载体之一，以体验为内核，以活动单为形式.选择恰当时机让学生写下自己的感受，是想让学生在写作中深化自己的体验感受，并在组织语言的过程中使得体验的感觉更为清晰——培根说：“写作使人精确”)

体验活动5：站在二楼，用透明塑料管吸放在一楼的纯净水，看你能将水吸至多大的高度.

问题：(1)跟平常吸饮料相比，你有什么不同的感觉？(2)为什么会这样呢？(在这种“夸张”的体验情境中，学生获得的认知远非生活体验或演示实验所能代替，体验的价值是显而易见的)

设计意图简述：这些体验活动的设计均是从生活中提取，直接运用或略加改造而成.如本课的活动1、2、4，即为直接运用；本节课的活动3、5，则适当高于生活——在生活中吸牛奶时，偶有吸管与插孔接触紧密而导致吸牛奶困难的现象，活动3是其放大版，活动5则是吸牛奶过程的放大.活动1、2、3、4的设计目的是让学生在与“吸”有关的体验中，感受大气压的存在与作用，活动5则是让学生在体验中感受大气压的大小.

3 体验综述

体验过程非常热闹，这在我们意料之中.同时，我们的更高目标——学生能够“悟”出能支撑知识构建的先前经验也能实现，这可由学生的回答以及后续的教学得到证明：(1)体验过程中学生意识到了是大气在“捣鬼”(一学生语)；(2)知道要完成与“吸”有关的活动要注意漏气与否——吸衣钩因“漏气”而吸不住，而锥形瓶中的水又因“不漏气”而吸不上来；(3)强烈体会到要将一楼的水吸上二楼跟生活中吸牛奶的情况简直是天壤之别.后续教学中，学生亦能将这些事例运用得恰到好处在我们实施“体验课”研究实验的三个班级中，学生对于大气压强所能列举的事例及原理的阐述相比较其它比较班级而言，要丰富、清晰得多.

应强调，学生在这样的体验中生成的经验对后续的知识建构而言未必全部起正作用，也有可能有负作用.这是正常且有益的，正作用自不必说，负作用也有益于形成认知冲突，从而促进学习的生成.

须提醒，这样的体验课的设计是有注意事项的，其中最值得关注的两点：一是活动的设计必须面向生活，问题的设计必须面向物理，否则，体验的效果会与帮助学生构建知识的目标背道而驰；二是只有“身体”而无“心悟”，一旦如此，学生便不可能有真正的体验，体验课也便沦落为娱乐课.因此，体验活动的设计与对体验过程的掌控显得特别重要，而这，往往又因人、因势而异，需要教师的经验与智慧.