生活经验对高中生物理学习促进作用的机制初探

刘峥嵘

摘 要：建构主义学习理论中，学生的先前经验对于知识的建构而言非常重要.这主要体现在两个方面：一是生活经验是物理概念或规律建立的必要元素，二是生活经验是学生建构物理知识过程中的思维支撑点.生活经验之所以能够促进学生有效的建构物理概念或者规律，其中的机制应当是这样的：首先，丰富的生活经验，可以让学生在建构物理概念或者规律的时候，有着更多的自信;其次，有了生活经验之后，学生再对生活经验进行提纯，然后用物理语言来描述这些生活经验，那么物理表述就有可能顺利得到.

关键词：高中物理;生活经验;知识建构

中图分类号：G632文献标识码：A文章编号：1008-0333（2021）03-0054-02

根据建构主义学习理论，学生的先前经验对于知识的建构而言非常重要，而在其他的一些学习理论里，类似于先前经验的说法还有“前概念”等等，这些学习理论都证实了经验对于学习而言非常重要.在高中物理教学，很多高中物理教师也都知道生活经验对于物理概念建立的重要性，但是对于其中的促进机制却缺乏研究.而在发现了这一问题之后，笔者进行了积极的探究.现以“力的合成”为例，阐述笔者的探究结果.

一、生活经验对于物理知识建构而言不可或缺

建構主义理论在描述学习的时候是这样表述的：知识不是被动接受的，而是学生在一定的情境下，借助已有的生活经验和知识，主动地建构而获得的.在这样的表述当中，创设问题情境是帮助学生建构知识的必要途径，而如何认识“借助于已有的生活经验”则是需要我们深刻思考的问题.通常认为，生活经验是学生在生活中形成的经验，这些经验由学生参与生活体验而获得，对于物理知识的建构而言不可或缺.这主要体现在两个方面：

1.生活经验是物理概念或规律建立的必要元素

力的合成这一知识在整个高中物理力学体系中处于基础地位，从难度梯度上来看，并不算是一个难点.但是如果从学生学习的角度来看，其实学生在建构这一知识的时候是有若干个障碍的：首先作为一个抽象的概念，不在同一直线上两个力的合成，对于学生来说不像除了物理所学的在一条直线上的两个力的合成那么简单易懂.其次力的合成所遵循的平行四边形法则，对于相当一部分学生而言，都感觉“无法接受”（这是学生的原话，还有的学生强调“无法想象实际生活中两个力的合力，与数学中的‘平行四边形’有什么关系”）.相比较而言，前一个障碍可以用“等效”的思路去化解，比如在提同一个物体的时候，一个成年人用的力与两个孩子用的力效果相同，那么这个成年人的力就可以视作是两个孩子的力的合力;而后一个障碍的化解，只用“力是矢量”等抽象知识，是无法解释的，只能借助于学生的生活经验.2.生活经验是学生建构物理知识过程中的思维支撑点

高中学生在物理学习中，遇到比较抽象的问题时，常常会下意识的寻找一些事例去解释所学习的抽象知识，这实际上就是抽象思维向形象思维的切换.而形象思维很大程度上源于生活经验的积累，所以生活经验常常成为学生学习复杂物理概念或者规律的思维支撑点.

力的合成这一知识的学习中，上述第二个障碍实际上就是力的合成这一知识的抽象性引起的.那才借助于学生的生活经验去突破这一障碍的时候，教师可以怎么做呢？一般还讲有两个途径：一是看学生的生活中有没有直接可以利用的素材;二是如果没有直接可以利用的素材的话，那就要设计一些即时体验，以让学生生成经验.

总是有一点可以肯定，那就是生活经验对于学生建构物理知识来说，确实不可或缺.

二、生活经验促进学生建构物理知识机制探究

既然肯定了生活经验的作用，那下一步的研究就是生活经验在促进学生建构物理知识的时候，遵循着什么样的机制.

梳理学生的生活可以发现，直接与平行四边形法则相关的生活经验非常罕见.这个时候教师可以设计一些体验活动，以让学生生成生活经验.笔者的做法是将课本上的实验，改造成两步活动：

第一步，体验活动.将轻质的小圆环挂在橡皮条的下端，用一个弹簧测力计将小圆环从自然伸长状态拉到某一个位置，记下弹簧测力计的示数为F;再用两个弹簧测力计互成一定的角度，重复上述步骤，两个弹簧测力计的示数分别记作F1和F2.改变位置，得出几组数据.

这一步看起来是物理实验，但是由于在学生活动之前并不强调特殊的目的，只是让学生去做，让学生自己去发现.这就拉长了学生的体验时间，同时学生在体验活动的过程中，又可以进行自发的交流，交流的对象就是体验的过程与结果.从实践角度来看，学生并没有意识到自己所体验的是一个实验过程，更多的类似于一个体验活动.这对于经验的形成与积累来说大有裨益.

第二步，猜想活动.观察得到的若干组数据，在明确了“等效”思想的前提之下，让学生猜想每组数据中的两个弹簧测力计的示数与一个弹簧测力计示数之间的关系.如果不出意外，学生只盯住数据是看不出规律的，而这个时候总有少数数学基础比较好的学生，会借助于数形结合的思想来解决问题.而只要注意到比例标度的一致性，平行四边形法则的雏形就会出现.而在几组数据中得到同一个结论时，这个结论就更容易上升为规律.

总结这样的教学设计，可以认为体验活动是一个生成与积累经验的过程，猜想活动是一个运用经验的过程.由于学生自己动手进行活动、体验，自己动脑进行猜想、验证，那么形成的平行四边形规律认识，就可以为平行四边形法则的形成奠定一个重要的基础.

回过头来再去理解建构主义关于学习的一些表述，如建构主义教学论是充分尊重学生已有的生活经验，并以此为基础让学生根据自己的理解将新的知识内化，不断地使个人的知识体系枝繁叶茂;又如学习不单是知识由外到内的转移和传递，更是学习者主动地建构自己的知识经验的过程，即通过新经验与原有知识经验的相互作用，来充实、丰富和改造自己的知识经验……就可以发现生活经验之所以能够促进学生有效的建构物理概念或者规律，其中的机制应当是这样的.

首先，丰富的生活经验，可以让学生在建构物理概念或者规律的时候，有着更多的自信——这是一个非常重要的前提，好多学生之所以建构一个物理概念或者规律非常顺利，不在于他们对自己所建立起来的概念或者规律非常相信.而如果忽视了学生的生活经验，他们就会产生类似于上面所说的“无法接受”的情形.

其次，有了生活经验之后，学生再对生活经验进行提纯，然后用物理语言来描述这些生活经验，那么物理表述就有可能顺利得到.在上面所举的力的合成的例子当中，学生在体验和猜想的初步阶段，是没有发现平行四边形的影子的;而在数形结合的思路之下，平行四边形开始浮现;在得到多组数据的证实之后，学生开始相信平行四边形是描述互成角度二力合成的规律，这个时候学生就会初步形成“二力合成时，两个分力相当于平行四边形的邻边，合力相当于平行四边形的对角线”这样的初步认识，这一认识用物理语言加工之后，就可以变成平行四边形法则.

三、高中物理学科为学生的有效知识建构而教

在当前的高中物理教学中，其实很多时候教学的困难都是源自于学生的生活经验的缺乏.这个时候教师如果注意设计体验活动，让学生生成经验，那物理知识建构的难度就会大大降低.基于上面对生活经验，促进学生建构物理知识机制的研究，可以发现，无论如何强调生活经验的价值都不为过.因此在高中物理教学中，从生活现象引入新课教学、用生活经验理解物理概念、用生活现象辅助理解物理规律、运用物理知识解决生活实际问题等等，都应当是有价值的选择.如果进一步做到让课堂演示实验、课堂體验活动的素材来自于生活，做到课堂练习素材源于生活的课堂教学设计，这样就可以使高中物理教学中能够联系学生关注的生活世界、联系学生现实的生活世界，从而激发学生学习物理的兴趣，激活学生思维，使学生愿学、乐于学.

将上述认识归结为一句话，就是高中物理学科应当为了学生的有效建构知识而教.而建构知识中薄弱的一环就是生活经验的缺乏，所以通过体验活动来帮学生积累生活经验，并在此基础上深入理解生活经验，促进学生物理知识进入了机制，显得非常重要.

参考文献：

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[责任编辑：李 璟]