核心素养视野下体验式教学在高中物理学科中的应用

马立学（湖北省随州市第二中学 441300）

著名教育家陶行知先生曾说过：“我以为好的先生，不是教学生，乃是教学生学。”近年来，伴随着我国课程教学改革的逐步推进，国内教育界关于教育教学改革的研讨氛围也越来越浓厚，研讨领域不断拓宽。各种教学改革的尝试、经验与成效正不断涌现。其中，关于如何教学生学的教育模式、教学方法改革的探讨与尝试等更是热点中的热点，如体验式教学、问题化教学、生活化教学等。

体验式教学是一种在课堂中通过各种方式，调动学生多种感官，同步感受与体验的新型教学方式。而高中物理作为一门以实验为主的学科，在课堂中需要学生切实参与和亲自体验以加强学习领悟，因此，体验式教学非常适用于高中物理学科。将体验式教学与高中物理课堂深度结合，一方面通过创设各种教学情境、教学活动，调动学生多种感官去体验与感受，有利于激发学生的学习兴趣，促进学生有效学习；另一方面，在学生体验与思考的过程中，有助于调动学生分析、想象、概括、归纳等多种思维，刺激学生对物理知识的渴求，为优化物理课堂教学，实现学生物理学科核心素养的综合发展提供了有效的实现途径与方法。

一、体验式教学的内涵及特征

体验式教学是以学生自主体验为中心，以学生为教学主体，以教学情境为主要开展方式，以体验活动为重要环节，帮助学生通过真切的体验感悟，促进知识与能力的有效转化，推动学生学科核心素养全面发展的新型教学模式。将高中物理体验式教学模式与常规教学模式相比，其应用优势详见下表1：

表1 体验式教学模式与常规教学模式的比较

（续表1）

总体而言，体验式教学具有以下三方面的特征：一是参与性。体验式教学注重学生的参与性，强调教学过程中学生的主体地位，要求学生在实践层面和思想层面都积极参与。其中实践层面主要指学生亲自参与物理教学的实验、现场体验等，思想层面则是指学生对亲自体验的过程应积极回顾、反思与总结。二是应用性。体验式教学注重学生对高中物理知识的实践应用，强调动手与动脑结合，为此，应重点训练学生对物理实验的实际操作能力。三是转化性。生动的体验式教学活动设计，有助于激发学生对高中物理学习的兴趣与主动性，有助于学生物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任等各方面物理学科核心素养的全面发展。

二、核心素养视野下体验式教学在高中物理学科中的应用

1.利用体验式教学开展推理演绎，发展学生的物理观念

推理一般是指由一个或几个已知判断推出新判断的过程，就是由前提推出结论的过程。我们可以采取演绎推理的方法，从已有事实和确定规律出发，按照逻辑推理法则进行证明和计算。也可以从已有事实出发，凭借经验和直觉，通过归纳和类比推断出结果。目前，高中物理教学中，由于应试压力，教师普遍压缩概念和规律的形成过程，采取以公式推公式的方法，采用大量演绎推理，归纳、类比等方法使用频次很低。而归纳、类比是发现新知识、探索真理必不可缺的方法，物理上许多重大发现都是基于归纳和类比，因此不可忽视。

利用体验式教学，可以着重训练学生类比能力、归纳能力，发展学生形成正确的物理观念。例如，在学习“磁场对电流的作用左手定则”时，可通过两个小窗同时播放“带同种电荷的小球相互排斥”和“同名磁极相互排斥”的视频，帮助学生体会类比思想。播放“电流周围存在磁场”视频，再次采用类比方法，引发学生“磁体和电流周围均可产生磁场，既然磁场对磁体有力的作用，那么磁场对电流是否也有力的作用”的猜想。此外，教师还可安排学生进行安培力方向研究的小组实验，采用在橡皮泥上插三根不同颜色魔术棒的方法，记录磁场、电流、安培力的方向。学生汇总后发现，旋转各自的橡皮泥后，所有橡皮泥上的电流、磁场和安培力之间存在着某种固定方向关系，从而发现、归纳、总结出结论。

上述过程中，体验式教学分别采用视频和分组实验的方式。播放过去实验的视频，为了唤起学生对过往体验的回忆，有助于训练学生的类比推理；进行分组实验，是为了给学生的归纳过程提供足够的经验材料，有助于训练学生的归纳推理，这都有助于学生形成与发展正确物理观念。

2.利用体验式教学具化模型建构，发展学生的科学思维

物理中的模型是从客观存在的事物中抽象概括而来，是抽象思维的结果，模型建构也是物理学科中最重要的研究方法之一。在学习某个模型时，往往将模型的定义、限制条件直接介绍给学生，再通过习题将其“固定”下来，这样的过程看似一步到位、清晰周密，但因为学生缺乏感性知识和日常经验中的错误干扰及抽象思维能力不足，加上学生没有经历模型建构的过程，往往出现对模型的认识流于表面的情况。

而利用体验式教学，教师可提供纸片、塑料球、金属球等物体，请同学从里面任意选择器材进行下落快慢的对比。采用这一体验式的教学情境，增加了学生的直接经验，学生通过自身感官发现，由于存在空气阻力，物体下落的快慢呈现各种情况，为将实际问题简化，应忽略空气阻力的影响，产生建构模型的意识。将不同材质、形状的物体运动，简化抽象为同一种运动模型。也使学生体会到模型建立的现实意义。学生亲历建构模型过程，就能意识到并非所有下落运动都可视作自由落体运动。总而言之，高中物理模型多是由具体事物或实际过程简化抽象而来，体验式教学则能为学生提供足够感性的材料，让学生在此基础上，进行思维加工，从而将模型建构过程具象化，有效提高学生模型建构的能力，发展学生的科学思维。

3.利用体验式教学进行科学论证，发展学生的科学探究能力

科学论证是重要的科学活动，其内涵是利用证据建立科学的理由以支持科学主张。高中物理新课程标准中明确指出：“学生要能用证据表达自己的观点”。值得注意的是，这里出现了两个关键词“证据”“表达”。即学生应具有使用科学证据的意识、能运用证据描述研究问题，具有评估科学证据的能力和运用证据解释和预测研究问题。证据能力是科学探究核心素养的关键能力之一。证据获得可依靠原有理论，也可通过实验探究；“描述”“解释”则是对科学语言的表达能力提出要求。进行科学论证，既需要学生具备一定的科学推理能力，也要求学生了解同伴的认知过程，并尝试说服他人。

虽然能够参加物理学术创新竞赛的只是极少数同学，但教师仍可通过体验式教学为学生提供类似学习环境。例如，在学习过自由落体运动后，可让学生课后分小组测量当地重力加速度值；学习过太阳能的应用后，制作太阳能集热器；学习过左手定则后，制作直流电动机等，请学生用手机拍摄视频的方式，记录下实验方案的制定、实施、改进及数据处理等过程，并在课堂上交流和辩论。

体验式教学可以让学生经历完整的科学论证过程，并且将科学论证过程延续到课后，不再只是要求学生在有限的时间内以纸笔学习物理，从而给学生获取证据提供了足够的空间和时间，有效发展了学生的科学探究能力。

4.利用体验式教学引导质疑创新，培养学生的科学态度与责任

笛卡尔认为，科学始于怀疑。物理学中的重大发现都源于对经典和权威的怀疑。怀疑揭示出矛盾的存在，进而推动理论发展、促进技术完善。要使学生具有正确的科学态度与责任，首先要提高学生的批判思维能力，形成大胆质疑、小心求证的态度。但基于目前的评价体制，学校教育仍倾向于培养出“听话”、会寻求“标准答案”的学生，质疑和创新精神有待提高。

体验式教学可让学生将质疑转化为探究，将想法付诸行动，而不是由教师一说了之。这既能鼓励学生不迷信权威和多数人意见，也能引发学生后续思考，体现真正的科学精神，从而培养学生形成正确的科学态度与责任。

三、结语

本文从体验式教学的内涵及特征出发，着重探讨了核心素养视野下体验式在高中物理教学中的应用和如何利用体验式教学。总体而言，将体验式教学与高中物理学科深度结合，能充分调动学生多种感官去体验与感受，有利于激发学生的课堂学习兴趣，促进有效学习的产生。而且，学生在体验与思考的过程中，也有助于刺激学生大脑对物理知识的渴求。