基于体验式学习的初中物理教学探究
2021-06-27江苏省苏州市阳山实验初级中学校张馨文
江苏省苏州市阳山实验初级中学校 张馨文
何谓体验学习?就是学生在具体的体验中观察、反思,抽象概括出一般概念或规律,并能在新的情境下主动检验形成良性循环的自主性学习。培养出会自主、批判和实践的人,是体验学习的核心内容,也是终极目标。基于此,本文结合物理教学实践,分析得出了教师应着力于在真实的问题情境中提高学生的融入感,在多元化课堂中提高学生的学习体验感,以反思—实践的循环促进学生转化的持续性。
物理学是一门基于实验的,需要数学工具为基础的,以猜想与假设、分析与论证、总结归纳等一系列科学思维为依托的,严谨的逻辑思维能力要求高的学科。体验式学习既符合初中生感性思维强、理性思维弱的能力现状,其各个环节、核心内容又与物理的核心素养深度契合,因此在物理教学中的摸索实践就极为重要。
一、体验式学习的内在含义及特点
(一)强调学生自主学习
在传统的教学中,教师在讲台上授课,学生在讲台下听课。学生在整个学习过程中十分被动。而体验式学习以学生为课堂主体,引导学生自主观察、反思、总结,成为学习的主人。
(二)寓教于乐的教学特征
体验式学习中注重的体验感可以给学生带来直观的视觉冲击,能以最快的速度、最大的程度调动他们的积极性,使学生在快乐中学习,也必将使他们在学习中寻找到新的快乐。体验式学习可以帮助学生克服畏难厌学的心理,从“要我学”转换成“我要学”。
(三)学以致用的学习目标
物理是一门与生活紧密结合的学科。体验式学习中的具体体验环节、实践检验环节都来源于生活,服务于生活。体验式学习的终极目标就是通过知识与生活的联合互动,让学生更加灵活地学以致用,最终培养出会自主、会反思的人。
二、体验式学习在初中物理教学中的困难
(一)抽象的概念很难直观体验
如在“乐音的特性”一节中,声音有三个要素:响度、音调、音色。响度是声音的大小,与振幅有关。音调是声音的高低,与频率有关。不同的声源,由于材料、结构不同,发出声音的音色就会不同。初次接触时,感性的生活经验缺乏直观性,学生很难辨别三个要素,更遑论去探究相应的影响因素。
(二)限于场地、器材等客观原因很难展现
如在“液体的压强”一节中,帕斯卡从楼房的阳台上向细管中灌水,结果只用了几杯水,密封的装满水的桶就被压裂了,这就是著名的裂桶实验。实验效果之所以如此震撼,是因为加入水量的少和裂桶的震撼形成了强烈的对比,为了做到这一点,对管的高度、细度要求都非常高。在教室中,受限于场地、器材,很难给学生提供这样的体验。
(三)以知识为脉络的教学内容很难串联
如在“物质的三态 温度的测量”一节中,在“学生实验:练习使用温度计”中,学生需要掌握测量前、测量时、读数时等不同环节中的注意点,并了解不规范操作带来的后果。对于学生来说,严谨规范的步骤往往使他们丧失对学习的兴趣,被动体验的探究变得索然无味。教师在教授过程中也很容易忽略学生的主体地位,将体验过程变成“一言堂”。
三、基于体验式学习的初中物理教学初探究
(一)在真实的问题情境中提高学生的融入感
体验式学习首先必须是学生的主动式学习,为此教师需要提供自然真实的问题情境,让学生在已有的经验知识下迅速地融入学习。
在“物质的三态 温度的测量”一节中,教师可以设计问题情境:今天家里来了客人,我们一起来给他沏一杯好茶吧!不同品种的茶叶对水温的需求不同,要想选择出合适的茶叶,就要测量出保温壶里的水的温度。选一选使用哪种温度计更合适(提供体温计、寒暑表、实验室温度计)?你的理由是什么?这样的设计可以在实际需要中激发学生去观察反思不同温度计的区别,如量程、分度值,教师要重点关注学生学习的过程,鼓励学生交流、讨论、分享,表述出自己的想法。
在学生动手测量过杯中水的温度后,再次创设情境:读一读,以下三位同学测得的数据分别是多少?其实刚刚测量过水的温度是86℃,结合操作过程中的观察,导致数据偏差的原因可能是什么呢?学生反思、判断:如温度计的玻璃泡不能碰到杯子侧壁和底部,否则示数会偏低(这里测量的是热水),读数时温度计如果离开被测液体示数会偏低,如果读数时俯视示数会偏大等等。与传统教学方式中要求学生按照规范使用温度计不同,这样的活动设计更注重“以学习者为中心”的理念,给予学生解决问题的自主权,设计支持并激发学习者思维的学习活动,提供机会并支持学习者对学习过程的反思。从而使学生对知识的理解更深刻,记忆更长久。
最后,给出常见茶叶在冲泡时所需要的水温表格,和学生一起泡出一杯好茶。整个探究过程师出有名,顺理成章。通过泡好一杯茶的目标设定,拉近了物理与生活的距离,既增长了学生的生活知识,也在第一时间提升了学生的融入感,最终带来了成就感,完成了维果茨基认为的“个体已有知识与社会文化环境的构造函数”。
(二)借助多媒体手段提高学生的学习体验感
多媒体教育是我国重点打造的教育工程,国家力争给每个教室都提供多媒体的教学设备、创设相应的环境,这都保证了学生在学习的时候,能接受到更加智能化、现代化的教学方式。教师可以充分利用教学资源,提高物理课堂的效率,把晦涩难懂的知识以更加生动形象的形式呈现给学生。
在“液体的压强”一节中,教师就可以利用视频来进行加强版教学,以更加壮观的视觉冲击让学生获得直观体验。在央视一档综艺节目《加油,向未来》的一期节目中,主持人撒贝宁询问小尼,压强与压力的区别是什么,压强的单位用什么表示,小尼回答:“压强是在一定的面积内所承受的压力的大小,单位是帕斯卡。”接下来,他们共同进行了一个帕斯卡的裂桶实验,向厚五毫米的玻璃桶内倒水,看要倾倒多少水,才能使玻璃桶裂开。视频中充满着刺激与神秘的气氛,实验的前后蕴含了许多这个单元课程的物理原理。在实际教学时,教师可以先给学生演示小实验:软管下的气球。向软管中加水,随着水柱升高,气球越来越大,说明液体压强会随着深度的增大而增大。再观看这个视频,让学生观察、思考并解释,将极大地提高学生的学习兴趣,丰富其视觉、思维的体验。
同样的,在“乐音的特性”一节中,借助手机软件phyphox 也可以取得明显的效果。分别轻敲、重敲桌面以改变声音的响度,观察软件中声音振幅中的波形变化(见图1),可以直观地看出波形在振动时幅度的不同。让学生分别发出“1”“2”“3”“4”等不同音调的声音,观察软件中音频范围中波形的变化(见图2),也可以直观地看出单位时间内振动次数的变化。通过敲击音叉、桌面或吹口哨等不同材料振动发声,观察软件中音频范围中波形的变化,同样也可以看出波形的不同。
图1
图2
借助一体机的手机投屏、phyphox软件等多媒体手段,教师可以先将波形图直观地呈现出来,使学生清晰体验到响度、音调、音色这三要素的区别,并构建出整体框架,为接下来的探究活动提供明确的目的指向。
(三)以反思—实践的循环促进学生转化的持续性
我认为,在物理教学中体验式学习的完整过程应该包括以下几个环节:多元体验—反思观察—探究实验—抽象归纳—实践检验。学生在体验式学习时并不需拘泥于环节的完整性与顺序性,实施时可以从任何一个环节切入。教师需不断创设新的相关联的情境供学生观察、反思,形成新的良性的体验式学习的循环。
物理作为一门科学探究的学科,具有其独特的魅力。学科内容与实践结合的紧密性是进行体验式学习的必要前提,也是持续转化的动力。在实际教学中,教师应努力设计出有效连贯的活动链,促进学生积极主动地经历多元体验、观察反思、探究实验、抽象归纳的过程,并创设出新的相关的情境,引导学生进入实践反思的新循环。逐步连点成线、连线成面、连面成体,实现知识体系间、不同学科间体验式学习的连贯,最终培养出会自主、批判和实践的人。