高中物理实验拓展中意义建构教学探究

刘 峰

(镇平县基础教育教学研究室，河南 镇平 474250)

一、高中物理实验拓展中意义建构在培养学生物理学科素养方面的优越性

物理学科素养反映出物理学自身的育人价值。理性认识、生活经验和科学的思维方式是解释物理现象和解决生产、生活和科学技术实践问题的必要准备。高中物理实验拓展之所以能够成为推行意义建构教学的支持，其原因在于：一是学生具有一定的生活阅历和初中物理知识，对力、电、热、光、磁学等问题，大部分能由实验或利用实验拓展来探索；其二是让学生经历概念建构和探索规律的完整过程，充分考虑学困生的情商特征进行高中物理教学，学生成为活动的主人，全体学生都可参与；第三个原因是物理实验拓展高度集中了以教师为主导、以学生为主体的双边磨合，教学思想、教学方法、教学环境、教学资源和教学合作集约型地在课堂出现，使得课堂优化、效率提高、意义建构教学能够推行。高中物理实验拓展中实施意义建构教学在培养学生物理学科素养方面具有优越条件。

物理学家的科研经历以及实验设计的精妙，可以让学生体验到物理学方法的严谨和简洁之美。比如必修一第三章开篇“牛顿第一定律”中，以模拟探索的方式，介绍了诸多物理学家对于力和运动关系的探讨思想，重点讲解伽利略理想斜面实验，理想在于来源生活又经过了思维加工，预见了摩擦力消失情况下的物体运动，不禁使人大加赞叹，敬佩物理学家非同一般的洞察力，也让学生又一次感受物理学中的理想模型方法，意义建构教学培养学生物理学科素养可见一斑。这些看似平常的课节实际却有大用，于潜移默化、润物细无声中，使学生受到点滴触动，感到乐趣，那么在后面的学科学习中确立了信心，增强了主动探索科学的勇气和意志力，物理学科兴趣和素养得到逐步培养。

二、高中物理实验拓展中意义建构的实施过程

1.分析学情，设计实验拓展中的意义建构教学

初、高中物理知识体系特点不同，初中物理更多是形象直观，趣味性强，规律、公式应用简单；而高中物理则抽象、深刻，问题的情境千变万化，简单地“套”公式已经行不通，并且数学运算也较复杂，更多的是字母代数式的运算，有些时候还需要特殊的数学方法，总体呈现出物理建模兼数学求解的两大特点。因而对于学生的建模能力、理解分析能力、逻辑思维能力以及数学运算能力方面都有相对较高的要求，已经从初中物理的知识考查为主提升到能力考查为重点。

另一方面，学生的年龄情况和情商特征不同。决定学习效果的两大因素一个是智力因素，另一个是非智力因素。很多情况下非智力因素主要取决于情商，所以，学习情商对学习成绩的影响程度更大。有的学生智力水平与其他学生相比不相上下，课堂上看起来也在听教师讲，做作业时基本的问题能解决，稍微变化就感觉困难，学习效果极其不理想，步入物理学困生范畴。这部分学生从心理上来说，是非常想学好物理的，可因种种因素，学习结果总是事倍功半。结合高中物理的学科特征、调研和统计规律发现，物理学困生情商表现大多具有共性，比如浮躁、马虎、粗糙、意志力和耐挫力弱、抗干扰能力不强。表现在学习上就是目标不清晰，兴趣不够浓厚，一旦在学习过程中碰到困难就容易退缩，三天打鱼两天晒网，持久性差，学习积极性和热情不高，不能够全力以赴应对学习困难。教师在制订教学计划和教学方法时要充分考虑学困生的情商特征，针对学情调整。要尽最大努力调动学生的学习兴趣和热情，培养物理学科必备的意义建构基础，比如严谨认真、刻苦钻研、耐心坚持、沉着细心、勇往直前等学习品质，力求教与学的节奏和谐，达到共鸣。

2.创设情境，营造意义建构教学氛围

让学生认识物理学的价值和与生活、社会、科技的联系，引导学生观察自己周围的自然现象，联系实际化解教学难点[1]。教师要学习掌握一定的心理学知识，在教学中遵循以人为本理念，点燃学生心中的灵感火花，唤醒沉睡的种子，助其发芽、开花、结硕果，履行教书育人的天职。课堂上以鼓励学生为主，回答问题时客观进行点评，忌以好或不好、对或不对来简单下结论，尽量一分为二地点评。学生对于一个问题的理解大多情况下即便结果不对，也有可取之处。偶尔一句言语有可能激发学生的学习热情，也有可能浇灭心头的梦想星火。具有艺术性的教学语言可以引导学生积极主动、热情勇敢，可以将问题归类化，构建物理模型，抽象出问题的精髓。对于逻辑性较强的难点知识，分解难度点，低起点、螺旋式层层提升，降低学生的心理承受难度，注重教学过程中的情感参与，调动学生课堂主动性，逐一化解问题。比如电动势概念的教学中，可以在前一节讲电源作用时设下铺垫：电源的作用从移动电荷角度是将电子从正极搬运到负极。学生会想，静电力只能使电子从负极到正极，电源的作用显然不是通过静电力作用来完成的。一节课教师匠心独运，备好教材和学生，课堂就会呈现出动感节奏，就能激励学生在扣人心弦的节点上发挥潜力，形成意义建构教学氛围。

3.培养良好习惯和探究精神，增强意义建构意识，提高学科核心素养

锻炼学生制订探究计划的能力，研究对有效信息的处理方法，通过查询有关资料来对探究计划进行修订，培养学生科学探究过程中的团队精神。在教学中力求在良好的学习氛围中培养习惯，逐步提高学科素养，比如讲超重、失重时可以联系实际生活中坐电梯的体会，激发学生质疑的勇气，培育学习物理知识的好奇心；同时要有意识地引导、总结学习方法，要学而有法，学而得法。若学生上课有走神现象，课下所布置作业未按时完成，说明学生的自我约束力过弱，时间一长将导致不良循环，甚至会影响对待物理学科的态度。原因是知识未能完全掌握，进而影响了后续新课的学习。学生心理层面，对物理学科有惧怕感，认为难学，信心不足，缺乏兴趣。教师这时给予这样的学生充分关注，将教学内容同生活相结合，增加学生对于物理学科的亲近感，在课堂上，适度引入小实验，让学生重新认识物理，感到物理知识不再是枯燥的公式，而是对生活现象的探讨追问，是对实际问题的规律总结，从而激发探究兴趣和建构意识。适度调整提问难度，给学生“稍微跳一下摘得果子”的机会，感受学习成功的喜悦[2]。鼓励学生主动思考，培养良好学习习惯和探究精神，积极提出问题，将知识系统连接起来。

4.引导学生经历概念建构或探索规律的完整过程，通过问题解决促进意义建构教学落实

用物理概念和原理认识并解释生活中的事物，让学生在各式各样的问题解决中发展建构能力。在制订教学目标前，可以利用各种途径事先摸排学生对于新知识的预备情况，制订有层次的教学目标，以及教学目标中的重难点。重点知识精讲，精讲不是少讲，而是抓住问题的实质讲精华，讲容易混淆的点。也要把习题教学的目标上升到发展核心素养上来，提高学生运用已有知识分析、解决问题的能力。高中物理尽管有客观上的知识难度，但只要教师适度顺势引导学生，激励学生，尽可能调动学生学习兴趣，有意识地设置生活化课堂、小型化实验，突出意义建构主要单元，给学生机会经历概念建构和探求原理的过程，就可以在解决具体问题的过程中让学生逐渐养成优良的学习品质，将意义建构教学落到实处。

5.挖掘教学资源，创造条件，拓展物理实验，促进学生实验能力发展

充分利用实验器材，创新实验方式，开展自主实验，以室内、室外多样形式，开展实验的多维度探索，强化学生实验和实验拓展，是意义建构教学的重要手段。教师挖掘教学资源，结合生产、生活创造条件，引导学生动手实验，把一些演示实验和小实验改为拓展实验加以实施，会取得很好的教学效果[1]。利用日常用品改进实验或开发新实验，可开发出低成本、高效能的物理实验。拓展物理实验，引导学生动手探索，利用实际问题做好物理小实验，引起学生兴趣，在物理原理中寻应用、找模型，提高物理意义建构和实验探究能力。

三、高中物理实验拓展中意义建构的教学价值

1.有利于培养学生物理学科必须具备的情商

教学过程中，教师将拓展研讨式教学渗透于课堂教学的重要环节，使学生经过自己的动手和动脑有意识、有目的、有准备地学习知识、技能，学生学习的积极性比往常的课堂听课学习要高，主动性也比较强，学习物理的志趣能够得到有效提高。意义建构教学使学生尤其是学困生的情商特征明显改善，比如严谨认真、勇往直前等学习品质得到有效培养，为继续学习和研究物理学科奠定必要的情商基础。

2.学生建模能力提高

把一些物理、科技、生活和生产等问题归于一类，找到它的模型，提高学生联系模型的能力。意义建构教学能使学生训练科学思维方法，学会用定性和定量两个方面进行科学推理，经过论证，形成正确判断，并能分析和解决实际问题，建构理想模型的意识和能力提高。

3.学生的实验动手能力增强

让学生们亲自操作，提高动手能力，培养合作素养，体会知识的生成魅力。带学生走出教室，到科学实验现场和生产基地参观体验，启发引导学生设计一些实验装置，如体现“力的分解”的塔吊模型、千斤顶模型等，激起学生的热情和兴趣。学生会感到:“一到物理课就精神百倍，物理课如此有趣，并不枯燥，喜欢上物理课。”实验动手能力增强与实验拓展的意义建构教学有紧密关系。

4.学生学习成绩提高

实验拓展的意义建构教学，符合社会期望，符合中学生身心特点，有利于教育学生以饱满的热情、坚定的信念，满怀勇气和信心，积极、主动深入思考，突破高中物理学习的瓶颈，由学会到会学，取得优异的成绩。

5.教育教学效率提高

实验拓展的意义建构教学具有小型、灵活和运作方便的特点，能给学生提供更多训练实验技能和科学方法的机会。增加实验拓展意义建构的教学内容，相应压缩课堂被动学习时间，有利于减少机械记忆和对知识的平面化认识，获取直接经验，收到依靠课堂讲授所不能达到的效果，事半功倍，从而使学生对知识的理解更加深刻和牢固，提高教育教学效率。

高中物理实验拓展活动中实施意义建构教学，应关注以下几个方面研究：(1)针对整个年级，进行例如《实验拓展前后物理学习兴趣水平测试量表统计》专题问卷调查，关注具体年龄段学生的学习情商现状；(2)对学生物理成绩的跟踪记录和统计对比调查；(3)实施实验拓展方案过程中，教师指导学生完成实验探索，但实验的归纳总结和结论的验证要由学生直接负责，学生对实际操作中新出现的问题进行猜想与假设，重新修改、制订计划和设计实验，并进行实验与收集数据，交流合作，分析、研究、评价，最后得出结论；(4)对收集的调查资料和测试报告等数据进行统计、分析，分享成果。

[参 考 文 献]

[1] 廖之兰.科普知识在高中物理教学中的意义[J]. 湖南中学物理，2010(01)：11-12.

[2] 曾斌.物理高效课堂设问模型构建与设计策略[J].物理通报，2015(5)：26-28.