“336”教学模式在中学物理体验式教学中的融合创新研究

蒋智恒

摘   要：现实教学中实验教学开展遇到瓶颈，造成实验教学开展难，学生体验不足的教学困境亟待解决。“336”教学模式为开展体验式教学提供了思路，现代技术为体验式教学的开展提供了条件，弥补了传统教学的不足，实现学生乐学、教师乐教，让课堂充满实践与探究，真正实现技术支持下的以生为本，因材施教，有利于培养学生良好的科学素养和创新精神。

关键词：中学物理 “336”教学模式;体验式教学;信息技术融合;虚拟实验

“336”教学模式是福州市教育技术应用名师工作室领衔名师周灵在20余年的信息化教学实践中，构建并逐步完善的信息技术环境下的“学教并重”的新型教学模式。该模式借力“智慧教室”等现代信息技术，以学定教、教学相长，实现了信息技术与学科教学的深度融合，实现了教学方式的根本变革[ 1 ]。

为进一步深化其在物理课堂中的运用，笔者开展了“基于智慧教室3.0环境下中学物理体验式教学的研究”课题研究，经过两年实践，深入分析体验式教学遇到的瓶颈和信息技术的诸多优势，初步探索基于智慧教室中学物理体验式教学“336”模式，取得一定成效。

1  中学物理教学现存困境

物理以实验为基础，无论概念建立或是规律探索都离不开实验，实验为学生学习物理提供符合认知规律的环境。实践出真知，充分的学习体验使学生在亲历的过程中培养学习兴趣，激发求知欲，进而很好地理解并建构知识、发展能力，是培养科学素养和技能的重要手段。实验重要，但耗时耗力，加之课时紧内容多，教师普遍不敢将主动权交给学生，也就弱化了实验教学。理论与实践的脱节进一步导致知识消化不良，教学进度缓慢，于是实验就成了教师展示和图文赏析。如何扭转？还是从实验入手寻找症结，笔者分析了实验教学开展的瓶颈主要有以下几点：

（1）时空受限。由于课时所限，校内实验的体验时长有限，而家中一般不具有实验环境，导致大部分学生无法真正有效体验。另外，微观、天体、高速、危险系数高的实验也无法真实体验。

（2）技术陈旧。多媒体展示在一定程度上解决了情境模拟和再现，但缺乏真实体验感。另外，实验设备更新慢，特别是条件复杂的实验成了纸上谈兵[ 2 ]。

（3）可视化弱。并非所有的物理概念都能模拟，也并非所有的模拟都能成功，当然也非所有成功都能显而易见。多数学生并不能发现并思考隐性的或者不明显的物理现象，从而使学生对物理规律及教师的思维逻辑持怀疑态度，在无体验、无经验的情况下被动接受造成知识薄弱甚至缺失。

（4）数据欠缺。传统实验探究收集的数据有限，不连续有缺失，造成学生发现规律比较困难，由此得到实验结论不够全面也不够直观，缺乏足够的说服力。

2  “336”教学模式的优势

“336”教学模式，充分高效地应用信息技术为学科助力，实现了生本课堂、互动课堂、泛在课堂，为实现充分体验提供了很好的理论和实践依据。

（1）技术保障。信息化2.0时代，助力学科教学的工具愈发强大，效果愈发显著，物理实验有了更强大的数字虚拟空间，课堂内外，不受时空限制，安全、高效，学生也能择需选用，极大地解决了课时不足、体验不足的问题[ 3 ]。

（2）高效课堂。“336”教学模式将课堂延伸到课前、课后，使得课堂更具趣味性、交互性、及时性和有效性，使学习成了一个自主、延续、内化的过程，拓宽了教学的宽度和广度。

3  中学物理体验式教学“336”模式概述

中学物理体验式教学“336”模式（图1）是在“336”教学模式的基础上，结合学科特点，从“教师、智慧教室、学生”三个维度、“初级体验、深度体验、提升体验”三个体验阶段、“情境学习、知识建构、实操演练、释疑领悟、检测反馈、提升再造”六个环节[ 1 ]，对教师的教学行为、学生的学习行为进行了梳理，力求做到中学物理课堂特别是实验课堂实现人机共教、动静结合、体验深入、智能诊断、领悟提升的目的。学生由学到做、由做到思、由思到悟形成系统有效的体验学习过程，提升了物理核心素养;既面向全体，也关注个体差异，实现技术支持下的教学两宜、人机共教、及时评价、个性指导、领悟提升，从而提升了教学质量。

4  模式的分步实施过程

该模式通过三阶段渐进式体验，层层递进有机结合，初级体验激发学生认知兴趣，深度体验触发思考理解，最后提升体验引发创新运用，课堂延伸到课外与线上。下面以“力的合成”一课为例，介绍各环节的基本含义和内容。

环节一：情境学习。教师可以利用互联网海量资源，或利用现代技术手段打造丰富的教学资源，创设适合学生认知水平的物理情境等，打造学习资源包和任务清单推送学生课前学习。通过课前体验吸引学生，触发学生的视听感知，使学生有亲临其境之感。

环节二：知识建构。有了情境铺垫，自然激活了学生的生活经验，学生印象深刻接受知识也更加清晰易懂。教师可设置初步诊断题完成前测，根据前测结果，正式上课时，教师不断抽丝剥茧、引导深入，使学生形成初步感性认识。

例如，在“力的合成”一课的教学中，笔者在课前学习单中引入“两人各执一条纸带互勾对拉”实验，并告知课堂将进行小组pk。求胜心的驱使，加之实验器材简单，易于操作，学生兴趣浓厚。由于必有一方拉断，不服输的心理必然引发学生深入探究，直至发现纸带对折角度造成的影响，也激發学生回忆起“双人提水、单杠”等生活常见情境的体验，也就不难理解互成角度的力的合成与角度有关这一规律。有了这一体验基础，接下来借助力的合成分解演示实验，学生也就不难理解力的平行四边形定则。

环节三：实操演练。根据问题情景的难易和实际需要，教师给予一定示范演示，学生通过虚拟实验、实物实验等方式开展不同形式的实操演练。学生体验过程中，教师及时发现问题，给予指导，学生通过做中学，逐渐深入，达到融会贯通的目的。信息化2.0正大力发展虚拟实验，我校也是首批试点校，虚拟实验经济、安全且高效，又充满趣味性、互动性和指导性，将成为物理教师的得力助手。

（1）NB实验。学生利用NB虚拟实验室对所学物理知识进行演练，熟悉实验流程，观察实验现象。虚拟实验室为学生提供了可视化、实操性、自主性的学习空间，每位学生均可通过个人设备模拟体验，系统及时纠错反馈，确保全员参与，个性指导，加深实验感知。當然虚拟实验美中不足的是存在真实感不足、操作性欠缺等缺点。

（2）VR实验。为了加强学生的实操感，利用VR实验室资源给学生提供一个更加真实的模拟情境，学生可以利用虚拟设备对实验进行“身临其境”的观察，虚拟实验的内容更加逼真。学生是通过自己体验式学习来获得对实验的原理及内容的理解。沉浸性强、交互性强、空间性强、实验内容逼真、形象、易于学生理解，学生练习机会较多。

（3）DIS实验。为解决部分探究实验的数据采集问题，利用DIS 实验技术系统开展物理实验可以使用采集器和传感器替代学生读取物理实验数据，采用计算机软件替代学生手工记录、采集和分析物理实验数据，并且将物理实验数据最终以图象的形式直观地展现在学生面前，不仅可以帮助学生在物理实验过程中摆脱繁琐计算过程，而且可以有效避免人为因素导致的实验错误，从而增强学生数据获得上的体验感，实验结论的获得自然水到渠成。

（4）实物实验。实物操练可以带来最真实的体验感和成功感。实物操练对学生操作规范、实验流程都有较高要求，实物操练没有提示、缺少指导，需要高度细心、专心，遇到问题要能及时分析研判、排查故障，可以使学生全面提升实验素养和实验技能，具有不可替代的作用。

环节四：释疑领悟。教师收集学生实验过程中的问题，予以集中展示，学生通过交流讨论，释疑解惑，实现知识的内化，领悟原理。

本课例中，平行四边形定则的得出是一个重点也是一个难点，传统教学中借助“力的合成分解演示仪”演示并得出结论。为方便操作，常利用钩码个数来改变拉力，一般只取互成90°和120°进行实验，这一实验不具普遍性仅为发现规律提供方向。接下来“验证力的平行四边形定则”实验是真正熟悉规律应用规律的重要一环，传统课堂学生实验次数少，指导不够，存在较多问题又无法及时解决。为此笔者引入VR实验与实物实验结合的方式让学生进行实操演练。VR虚拟实验引入通关模式的沉浸式体验，成功操作得分，违规操作报警。在闯关任务驱动下成功激发学生的探索、挑战欲望，实现了人机互教、个性指导，同时也加强了操作规范性和实验素养的培养。师生互动阶段，教师拍摄上传学生虚拟操作成果，交流分享闯关得分情况，交流总结学生操作上可能存在的问题。接着，由VR体验者作为小组长指导组员完成实物实验，学生间的交流少了拘束感和紧张感，多了合作感和成功感，教师个别指导释疑即可。

在本课例的同课异构中，同课题组另一位老师采用DIS实验进行探究，数字传感技术能迅速采集丰富数据，而且效果直观，印象深刻。

环节五：检测反馈。教师设置问题，检测学生知识掌握情况，通过IRS反馈系统，做到实时互动、及时反馈、智能诊断，让教师快速、准确、全面地掌握学生学情，即时解决学困点，使教学更有目的性和针对性，实现学生补缺提升的目的。

环节六;提升再造。物理源于生活，又用于生活，理论如何联系实际就成了物理课堂最闪亮的一笔。教师应创设新情境，抛出新问题，学生融会贯通后也愿意接受新挑战，对实验进行改良，对生活中的现象进行解释，利用身边的器材开展创新实践活动。

本课例的最后，教师通过IRS反馈系统，及时检测学生本节所学，提出系列问题，获得后测数据，针对掌握不足部分，设置课后“延伸补救”清单，学生课后还可通过NB实验室回顾模拟，真正学懂弄通。学以致用方显真章，我又布置了两个任务，一是要求学生自制平行四边形模型感受合力的大小与方向;二是让学生思考“石拱桥”原理，进行“纸桥承重”实验设计，一张普通柔软的纸利用所学知识可以承受起数倍重物，这既是一次中国文化的传承也是一次科学创新的尝试，同时也为下一节力的分解做好铺垫。

5  结束语

中学物理体验式教学“336”模式拓展了“336”教学模式与物理学科融合的深度与广度，信息技术的高速发展与应用，为实验教学和深层体验提供了便利，让我们可以做到实时互动、即时反馈、智能诊断，让教师快速、准确、全面地掌握学生学情，从而及时关注个体差异，一定程度上解决了中学物理教学的困境，为实验教学的开展提供了借鉴。当然模式的应用需要信息素养、技术设备的支持，需要根据教学需求和学生实际灵活运用，真正发挥技术的优势，打通教学壁垒，弥补传统教学的不足，实现学生乐学、教师乐教，让课堂充满实践与探究，真正实现技术支持下的以生为本，因材施教，有利于培养学生良好的科学素养和创新精神。

参考文献：

[1] 周灵. “336”教学模式——信息技术与学科深度融合的设计与实施[M].福州：福建教育出版社，2021.

[2] 李安，黄光锋. 中学物理教学存在的困境与对策研究[J]. 科技风，2020（8）：31-32.

[3] 周灵. 融合创新 构筑后疫情时代教学新常态——“336”混合式教学模式的构建与实践[J]. 福建教育学院学报，2020，（6）：8-11.