用实验增强体验提高教学效率

王义国

实验教学是物理教学的重要组成部分，通过物理实验可以让学生增强对物理的体验，从而激发学生学习的兴趣和求知欲。通过实验，可帮助学生理解物理概念，再现物理情景，突破理解的疑点，从而提高教学效率。

1体验式学习理论

体验式学习是让学生参与到真实或类真实的情景中，从中获得个人的经验、感受并进行交流和分享，然后通过反思再总结并提升内化为理论，并将理论应用到实践中。体验式学习是一种情景学习。情景认知理论认为：“知识是情境的，是要通过活动来发展，在运用上知识与工具具有同样的特点——即通过运用才能被人理解掌握。知识具备通过真实的活动而逐渐发展的特性，知识只有在真实的情境中学习才能被充分理解掌握。”杜威认为“教育即生活、即生长、即经验改造”，主张“从做中学”，体验式学习的内涵本质是“直接经验+反思”。罗杰斯认为学习有认知学习和体验式学习，体验式学习有4个突出特征：个性化参与、学习动机的内发、学习者自我评价、对学习者产生渗透性影响。他认为在人本主义视域下的体验式学习是“直接经验+情感体验”。

2体验式学习效果明显

体验式学习除知识的文字编码记忆，还伴随情节记忆和情绪记忆，更能在学习者头脑中留下长时记忆。在体验式学习中，知识记忆、情节记忆、情绪记忆会被同时编码存储在个体的头脑中。现代心理学研究表明，情绪记忆单独编码，所以学习效果十分明显。之所以说体验式学习效果明显，是因为体验式学习注重亲身的实践与体验，在体验的过程中，学习者动用了听觉、视觉、触觉并思考，既动脑又动手。学习者的整体，包括身体、想法、感觉和行动都参与到学习中，从而为学习者知识的建构、能力的提升以及态度的转变提供了多条路径。因此体验式学习要比传统的课堂讲授效果更为显著。此外，通过体验学习获得的知识多元、丰富，是任何学科都不能涵盖的。个体掌握的默会知识都是从体验学习中获得的（“默会的知识”，又称“缄默的知识”或“内隐的知识”，主要是相对显性知识而言，它是一种只可意会不可言传的知识，是一种经常使用却又不能通过语言文字符号予以清晰表达或直接传递的知识），真正的实用智力是通过体验式学习获得的，而通过传统讲授法获得的则是学术智力。体验式学习对于物理教学是一种非常有效的学习方式，可让学生更容易理解物理内容，让学生更亲近物理课程，激发学生学习兴趣和动机，提高物理教学质量和有效性。

3用实验增强学生体验的策略

在物理教学中，通过实验来增强学生的体验，可以让学生感受物理的魅力，让学生觉得物理很有趣，从而激发学生的学习兴趣，还可以稀释难以理解的物理概念、再现物理过程、突破学生疑点，从而提高物理教学的效率。

3.1用实验体验来稀释物理概念

“物理概念是物理学最重要的基石。物理概念是观察、实验和科学思维相结合的产物，往往高度凝聚人们的智慧，因而显得抽象、难懂。让学生掌握好物理概念是物理教学的关键，教学实践表明：物理概念的教学是物理教学中不易教也不易学的内容，目前中学生感到物理难学，其症结之一就在于物理概念教学没有搞好。”在物理教学中要让学生较好地掌握物理概念，后续的教学才会有效，否则学生会如同听天书一般，云里雾里。在学生构建物理概念时，利用实验增加学生感性经验，然后再由感性经验上升到理性认知，使浓缩的概念得到稀释，而不再抽象，使物理概念的教学更有效。

摩擦力的教学是初中物理的重点也是难点，难就难在滑动摩擦力、静摩擦力等概念过于抽象，内涵又丰富，而这些概念又是初中物理的重要概念，学生不掌握它们就没办法进行后续受力分析等更深层次的学习。摩擦力的教学除了要重视将它们与生活实例分析结合起来，还应该在概念的建立过程中加入一些小实验，增强学生的感性体验。在用实验器材探究影响摩擦力大小的因素之前，先让学生用手平推桌子，但是开始用力不能大，桌子没有被推动，感受静摩擦力的产生、方向、效果；增大水平推力，桌子刚动时感受最大静摩擦力；桌子被推动后感受滑动摩擦力。通过这个小实验，学生用手直接感受到摩擦力的方向、作用效果，对静摩擦力、滑动摩擦力概念的建立有很好的促进作用。

3.2用实验体验来突破学生疑点

教师通过语言讲解及推理得出的结论，信服度上不如让学生亲自动手操作实验或观察实验而得出的结论。所以，物理教学中要多做实验，尤其是讲解和推理复杂、难懂的理论时，实验能起到事半功倍的效果，大有“千言万语说不尽，实验一做就明了”的效果。笔者曾经在教学中遇到一个习题，两个弹簧测力计勾在一起放在光滑水平面上，各用相同的力沿相反方向拉，读数是多少？很多学生认为是零，从多角度、多次讲解，仍有很多学生不理解，通过实验探究后，学生豁然开朗。

原题：在光滑水平桌面上放置一刻度模糊的弹簧测力计，两同学各用相同的水平拉力沿相反方向拉弹簧测力计，则该弹簧测力计的读数应该是多少？弹簧测力计的合力是多少？

实验器材：量程10 N的弹簧秤3个。

实验操作：①弹簧秤调零；②把3个弹簧秤串联在一起，向两边拉，如图1所示；③让学生观察3个弹簧秤的读数（弹簧秤的读数可以由小慢慢变大到5 N）。

图1用相同的水平拉力沿相反方向拉弹簧测力计实验结果分析：经过观察学生发现，3个弹簧秤的读数总是相等，当左右两边各用5 N的力拉中间的弹簧时，3个弹簧秤的读数都是5 N。此时再讲解上题，学生疑惑尽失，理解难度大大降低。

3.3用实验的体验来破除学生的错误前概念

学生在学习物理之前，由于受到生活经验、不当类比等影响，会形成一些前概念。这些前概念中相当一部分是和正确的科学概念相悖的。“错误的物理前概念运用到物理学习中，会导致对物理现象的错误理解，得出错误的结论，影响科学物理概念的建构和物理学习。”在物理教学中，教师要想办法了解学生的错误前概念，并采取措施有针对性地破除学生的错误前概念，为学习物理扫清障碍。

图2探究阻力对物体运动的影响在探究阻力对物体运动的影响这一实验中，需要最后分析推理得出牛顿第一定律。很多同学根据生活经验，认为没有力就没有运动，物体的运动需要力来维持。例如，教室里的桌子用力推它就动，不推就不动。这一错误的前概念对牛顿第一定律的建立极为不利。要解决学生的这一错误前概念，用一个简单演示实验即可。找来实验室的一辆有轮小车，如图2所示。先把小车倒放在水平桌面上，车轮朝上，用力一推，小车就运动，不推就不动，这一结果和学生的生活经验非常吻合。接着，小车正放，车轮朝下，用力一推，小车运动，撤去推力，小车并没有马上停止运动，而是滑出去一段位移才停下。此时，让学生思考物体的运动需要力来维持吗？学生的错误前概念不攻自破。这个小小的演示实验对牛顿第一定律的引入能起到关键的作用。