馬立學(xué)(湖北省隨州市第二中學(xué) 441300)
著名教育家陶行知先生曾說過:“我以為好的先生,不是教學(xué)生,乃是教學(xué)生學(xué)。”近年來,伴隨著我國課程教學(xué)改革的逐步推進,國內(nèi)教育界關(guān)于教育教學(xué)改革的研討氛圍也越來越濃厚,研討領(lǐng)域不斷拓寬。各種教學(xué)改革的嘗試、經(jīng)驗與成效正不斷涌現(xiàn)。其中,關(guān)于如何教學(xué)生學(xué)的教育模式、教學(xué)方法改革的探討與嘗試等更是熱點中的熱點,如體驗式教學(xué)、問題化教學(xué)、生活化教學(xué)等。
體驗式教學(xué)是一種在課堂中通過各種方式,調(diào)動學(xué)生多種感官,同步感受與體驗的新型教學(xué)方式。而高中物理作為一門以實驗為主的學(xué)科,在課堂中需要學(xué)生切實參與和親自體驗以加強學(xué)習(xí)領(lǐng)悟,因此,體驗式教學(xué)非常適用于高中物理學(xué)科。將體驗式教學(xué)與高中物理課堂深度結(jié)合,一方面通過創(chuàng)設(shè)各種教學(xué)情境、教學(xué)活動,調(diào)動學(xué)生多種感官去體驗與感受,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,促進學(xué)生有效學(xué)習(xí);另一方面,在學(xué)生體驗與思考的過程中,有助于調(diào)動學(xué)生分析、想象、概括、歸納等多種思維,刺激學(xué)生對物理知識的渴求,為優(yōu)化物理課堂教學(xué),實現(xiàn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的綜合發(fā)展提供了有效的實現(xiàn)途徑與方法。
體驗式教學(xué)是以學(xué)生自主體驗為中心,以學(xué)生為教學(xué)主體,以教學(xué)情境為主要開展方式,以體驗活動為重要環(huán)節(jié),幫助學(xué)生通過真切的體驗感悟,促進知識與能力的有效轉(zhuǎn)化,推動學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)全面發(fā)展的新型教學(xué)模式。將高中物理體驗式教學(xué)模式與常規(guī)教學(xué)模式相比,其應(yīng)用優(yōu)勢詳見下表1:
表1 體驗式教學(xué)模式與常規(guī)教學(xué)模式的比較
(續(xù)表1)
總體而言,體驗式教學(xué)具有以下三方面的特征:一是參與性。體驗式教學(xué)注重學(xué)生的參與性,強調(diào)教學(xué)過程中學(xué)生的主體地位,要求學(xué)生在實踐層面和思想層面都積極參與。其中實踐層面主要指學(xué)生親自參與物理教學(xué)的實驗、現(xiàn)場體驗等,思想層面則是指學(xué)生對親自體驗的過程應(yīng)積極回顧、反思與總結(jié)。二是應(yīng)用性。體驗式教學(xué)注重學(xué)生對高中物理知識的實踐應(yīng)用,強調(diào)動手與動腦結(jié)合,為此,應(yīng)重點訓(xùn)練學(xué)生對物理實驗的實際操作能力。三是轉(zhuǎn)化性。生動的體驗式教學(xué)活動設(shè)計,有助于激發(fā)學(xué)生對高中物理學(xué)習(xí)的興趣與主動性,有助于學(xué)生物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任等各方面物理學(xué)科核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。
推理一般是指由一個或幾個已知判斷推出新判斷的過程,就是由前提推出結(jié)論的過程。我們可以采取演繹推理的方法,從已有事實和確定規(guī)律出發(fā),按照邏輯推理法則進行證明和計算。也可以從已有事實出發(fā),憑借經(jīng)驗和直覺,通過歸納和類比推斷出結(jié)果。目前,高中物理教學(xué)中,由于應(yīng)試壓力,教師普遍壓縮概念和規(guī)律的形成過程,采取以公式推公式的方法,采用大量演繹推理,歸納、類比等方法使用頻次很低。而歸納、類比是發(fā)現(xiàn)新知識、探索真理必不可缺的方法,物理上許多重大發(fā)現(xiàn)都是基于歸納和類比,因此不可忽視。
利用體驗式教學(xué),可以著重訓(xùn)練學(xué)生類比能力、歸納能力,發(fā)展學(xué)生形成正確的物理觀念。例如,在學(xué)習(xí)“磁場對電流的作用左手定則”時,可通過兩個小窗同時播放“帶同種電荷的小球相互排斥”和“同名磁極相互排斥”的視頻,幫助學(xué)生體會類比思想。播放“電流周圍存在磁場”視頻,再次采用類比方法,引發(fā)學(xué)生“磁體和電流周圍均可產(chǎn)生磁場,既然磁場對磁體有力的作用,那么磁場對電流是否也有力的作用”的猜想。此外,教師還可安排學(xué)生進行安培力方向研究的小組實驗,采用在橡皮泥上插三根不同顏色魔術(shù)棒的方法,記錄磁場、電流、安培力的方向。學(xué)生匯總后發(fā)現(xiàn),旋轉(zhuǎn)各自的橡皮泥后,所有橡皮泥上的電流、磁場和安培力之間存在著某種固定方向關(guān)系,從而發(fā)現(xiàn)、歸納、總結(jié)出結(jié)論。
上述過程中,體驗式教學(xué)分別采用視頻和分組實驗的方式。播放過去實驗的視頻,為了喚起學(xué)生對過往體驗的回憶,有助于訓(xùn)練學(xué)生的類比推理;進行分組實驗,是為了給學(xué)生的歸納過程提供足夠的經(jīng)驗材料,有助于訓(xùn)練學(xué)生的歸納推理,這都有助于學(xué)生形成與發(fā)展正確物理觀念。
物理中的模型是從客觀存在的事物中抽象概括而來,是抽象思維的結(jié)果,模型建構(gòu)也是物理學(xué)科中最重要的研究方法之一。在學(xué)習(xí)某個模型時,往往將模型的定義、限制條件直接介紹給學(xué)生,再通過習(xí)題將其“固定”下來,這樣的過程看似一步到位、清晰周密,但因為學(xué)生缺乏感性知識和日常經(jīng)驗中的錯誤干擾及抽象思維能力不足,加上學(xué)生沒有經(jīng)歷模型建構(gòu)的過程,往往出現(xiàn)對模型的認(rèn)識流于表面的情況。
而利用體驗式教學(xué),教師可提供紙片、塑料球、金屬球等物體,請同學(xué)從里面任意選擇器材進行下落快慢的對比。采用這一體驗式的教學(xué)情境,增加了學(xué)生的直接經(jīng)驗,學(xué)生通過自身感官發(fā)現(xiàn),由于存在空氣阻力,物體下落的快慢呈現(xiàn)各種情況,為將實際問題簡化,應(yīng)忽略空氣阻力的影響,產(chǎn)生建構(gòu)模型的意識。將不同材質(zhì)、形狀的物體運動,簡化抽象為同一種運動模型。也使學(xué)生體會到模型建立的現(xiàn)實意義。學(xué)生親歷建構(gòu)模型過程,就能意識到并非所有下落運動都可視作自由落體運動??偠灾?,高中物理模型多是由具體事物或?qū)嶋H過程簡化抽象而來,體驗式教學(xué)則能為學(xué)生提供足夠感性的材料,讓學(xué)生在此基礎(chǔ)上,進行思維加工,從而將模型建構(gòu)過程具象化,有效提高學(xué)生模型建構(gòu)的能力,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維。
科學(xué)論證是重要的科學(xué)活動,其內(nèi)涵是利用證據(jù)建立科學(xué)的理由以支持科學(xué)主張。高中物理新課程標(biāo)準(zhǔn)中明確指出:“學(xué)生要能用證據(jù)表達(dá)自己的觀點”。值得注意的是,這里出現(xiàn)了兩個關(guān)鍵詞“證據(jù)”“表達(dá)”。即學(xué)生應(yīng)具有使用科學(xué)證據(jù)的意識、能運用證據(jù)描述研究問題,具有評估科學(xué)證據(jù)的能力和運用證據(jù)解釋和預(yù)測研究問題。證據(jù)能力是科學(xué)探究核心素養(yǎng)的關(guān)鍵能力之一。證據(jù)獲得可依靠原有理論,也可通過實驗探究;“描述”“解釋”則是對科學(xué)語言的表達(dá)能力提出要求。進行科學(xué)論證,既需要學(xué)生具備一定的科學(xué)推理能力,也要求學(xué)生了解同伴的認(rèn)知過程,并嘗試說服他人。
雖然能夠參加物理學(xué)術(shù)創(chuàng)新競賽的只是極少數(shù)同學(xué),但教師仍可通過體驗式教學(xué)為學(xué)生提供類似學(xué)習(xí)環(huán)境。例如,在學(xué)習(xí)過自由落體運動后,可讓學(xué)生課后分小組測量當(dāng)?shù)刂亓铀俣戎?;學(xué)習(xí)過太陽能的應(yīng)用后,制作太陽能集熱器;學(xué)習(xí)過左手定則后,制作直流電動機等,請學(xué)生用手機拍攝視頻的方式,記錄下實驗方案的制定、實施、改進及數(shù)據(jù)處理等過程,并在課堂上交流和辯論。
體驗式教學(xué)可以讓學(xué)生經(jīng)歷完整的科學(xué)論證過程,并且將科學(xué)論證過程延續(xù)到課后,不再只是要求學(xué)生在有限的時間內(nèi)以紙筆學(xué)習(xí)物理,從而給學(xué)生獲取證據(jù)提供了足夠的空間和時間,有效發(fā)展了學(xué)生的科學(xué)探究能力。
笛卡爾認(rèn)為,科學(xué)始于懷疑。物理學(xué)中的重大發(fā)現(xiàn)都源于對經(jīng)典和權(quán)威的懷疑。懷疑揭示出矛盾的存在,進而推動理論發(fā)展、促進技術(shù)完善。要使學(xué)生具有正確的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任,首先要提高學(xué)生的批判思維能力,形成大膽質(zhì)疑、小心求證的態(tài)度。但基于目前的評價體制,學(xué)校教育仍傾向于培養(yǎng)出“聽話”、會尋求“標(biāo)準(zhǔn)答案”的學(xué)生,質(zhì)疑和創(chuàng)新精神有待提高。
體驗式教學(xué)可讓學(xué)生將質(zhì)疑轉(zhuǎn)化為探究,將想法付諸行動,而不是由教師一說了之。這既能鼓勵學(xué)生不迷信權(quán)威和多數(shù)人意見,也能引發(fā)學(xué)生后續(xù)思考,體現(xiàn)真正的科學(xué)精神,從而培養(yǎng)學(xué)生形成正確的科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。
本文從體驗式教學(xué)的內(nèi)涵及特征出發(fā),著重探討了核心素養(yǎng)視野下體驗式在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用和如何利用體驗式教學(xué)。總體而言,將體驗式教學(xué)與高中物理學(xué)科深度結(jié)合,能充分調(diào)動學(xué)生多種感官去體驗與感受,有利于激發(fā)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)興趣,促進有效學(xué)習(xí)的產(chǎn)生。而且,學(xué)生在體驗與思考的過程中,也有助于刺激學(xué)生大腦對物理知識的渴求。