江蘇省震澤中學（215200）李 暉

江蘇蘇州灣實驗初級中學（215200）汪阿運

一、經(jīng)驗學習的起源

自1969 年庫伯提出經(jīng)驗學習圈理論起，距今已50 年有余。國外《模擬與游戲：跨學科期刊》刊發(fā)了許多關于經(jīng)驗學習理論的文章，大力推動了經(jīng)驗學習理論的應用與實踐。經(jīng)驗學習理論研究是一個高度跨學科的研究，在許多領域延伸出的學習與教育問題中，經(jīng)驗學習理論都有著非常好的指導作用。經(jīng)驗學習理論立足于人類文明發(fā)展的現(xiàn)狀與基礎，著眼于更高層次、更高級別知識的學習需求，在現(xiàn)有和未來之間搭建橋梁，通過經(jīng)驗的轉(zhuǎn)換來創(chuàng)造知識，認為知識源于經(jīng)驗的升級和轉(zhuǎn)換，可以通過具體經(jīng)驗和抽象概念構(gòu)建知識。對知識的構(gòu)建呈現(xiàn)螺旋狀態(tài)，經(jīng)歷經(jīng)驗、反思、啟示、行動等過程完成對知識的主體架構(gòu)。學生在學習過程中會有許多純粹經(jīng)驗，當學習主體與這些純粹經(jīng)驗相互作用時，這些經(jīng)驗才會成為經(jīng)驗對象，經(jīng)驗對象既是人們學習仿造的主體，也是人們學習過程中的一面鏡子，人們可據(jù)此抽象、概括出一種模型或反例。經(jīng)驗學習是一種自然而然的學習，對問題解決有很好的啟示作用。

二、深度學習的發(fā)展

深度學習一詞從之前的預熱到現(xiàn)如今的火熱，基本統(tǒng)一了人們對先進學習模式的訴求。深度學習不僅追求更高水平和更深層次的認知發(fā)展，還包括個體情感、意志等全方位的投入。全視角下的深度學習更加貼合當下的育人要求。學習本身不是一個孤立的行為，知識傳授不是冰冷的貨品傳輸。我們更加注重知識的獲取路徑，更加注重對知識獲取的有效性，因為我們培養(yǎng)的是問題解決者和時代領跑者。學生的認知發(fā)展應與生活環(huán)境緊密聯(lián)系、相互作用，是知識與能力、個體發(fā)展與社會意義的雙重建構(gòu)?；仡欉^去，任何知識的產(chǎn)生都需要內(nèi)容與載體，我們?nèi)绻麑⒅R當作一個現(xiàn)成的作品看待，將錯過很多知識之所以成為知識的“沿途風景”。居高臨下的知識體系雖然系統(tǒng)、集約而高效，但是與學生當下的經(jīng)驗體系距離較遠。我們不妨嘗試將結(jié)構(gòu)化的知識還原打開，還原其發(fā)展的歷程，因為知識也是由當初未成熟的初始經(jīng)驗，歷經(jīng)人類生產(chǎn)生活不斷檢驗求證所得。這樣我們既以兒童的經(jīng)驗為起點，為兒童經(jīng)驗與課程知識搭建一個橋梁，又保證教師指導的方向性與有效性，讓教學設計與教學實踐不再脫節(jié)，成為有機的整體。

三、經(jīng)驗學習促進深度學習

經(jīng)驗學習理論強調(diào)教學要基于學生的經(jīng)驗，以學生的經(jīng)驗作為教學的起點和出發(fā)點。但是學生的經(jīng)驗又不是普通意義上的生活經(jīng)驗，它是多層次而又內(nèi)涵豐富的。傳統(tǒng)教育將知識看作是歷史產(chǎn)物，知識是一件已經(jīng)被完成的作品，從經(jīng)驗生長的角度可知，最終看到的知識是人類在歷史實踐中不斷試錯、檢驗、糾正和再驗證得到的，它是經(jīng)驗經(jīng)歷時間實踐和系統(tǒng)化抽象概括的結(jié)晶。要想讓這些靜止的作品變得鮮活，就必須把它還原再打開，從而促進深度學習的發(fā)生。筆者以“溫度”一課的教學為例，從整體架構(gòu)上把握溫度計的設計，讓學生體驗溫度計設計的變革，既能源于學生基礎經(jīng)驗，又能從溫度計的構(gòu)造上高屋建瓴。下面就案例設計做一些簡述與思考。

（一）感知與思考

以生活中常見的云、雨、霜、雪、霧、露的形成與學生互動。同樣的水為什么會有這么多不同的表現(xiàn)形式？引導學生思考影響這些物態(tài)變化的主要因素是什么，為課堂研究主題點睛破題。再結(jié)合天氣預報對氣溫高低的描述，捕捉溫度的概念：描述物體的冷熱程度。看似簡單的教學引入，實則將生活經(jīng)驗與知識學習區(qū)分開了，這樣就有了初步的抽象化和專業(yè)化。例如生活中對溫度的單位通常描述為“度”，物理學中描述為“攝氏度”。在感受冷熱程度環(huán)節(jié)，教師可用最經(jīng)典的冷熱對比實驗。經(jīng)典實驗如同真理一樣迷人，不是推倒換新就是創(chuàng)新，教師主導的創(chuàng)新應從課堂邏輯入手，立足課堂實際局部進行因地制宜的創(chuàng)新，讓學生知道僅憑感覺測溫是不可靠的，從而引導學生思考問題的解決方法。從定性比較過渡到定量比較是一個很大的思維跳躍。量化是一種實驗思維，也可以理解為具體經(jīng)驗過程，其過程必然伴隨著反思性觀察。以觀察促反思，以反思指導更進一步的觀察，螺旋遞進上升。

（二）設計與改良

以四百多年前伽利略制造的第一支氣體溫度計（如圖1）作為溫度計設計的開端，實物重現(xiàn)并現(xiàn)場演示由溫度變化帶來液柱的升降，引導學生思考液柱上升和下降的原因。液柱作為一個經(jīng)驗對象，其高度的變化在小學科學里已經(jīng)學過，并且感知了物體的熱脹冷縮。有了小學科學的經(jīng)驗基礎，那些得到驗證和檢驗的科學經(jīng)驗可以使學生順利遷移到氣體溫度計的原理——利用氣體的熱脹冷縮，同時，教師也同步實驗驗證。此處的認知生長看似簡單，其實蘊含著一種非常重要的物理思想方法——轉(zhuǎn)換法，教師可引導學生在實踐中體會。對氣體溫度計，液柱高度的變化是一個力學平衡問題。初二學生在初學物態(tài)變化時，力學知識體系還未建立，對物體受力分析的能力還不夠，尤其是還涉及大氣壓的作用。在處理相關問題時，可將液柱原始高度作為一個初始狀態(tài)，只考慮玻璃泡中氣體對液柱的壓力作用。教師可現(xiàn)場演示用熱毛巾熱敷，液柱下降；用吸有冰水的毛巾冷敷，液柱上升。說明加熱狀態(tài)下，氣體對液柱的壓力變大，而降溫時，氣體對液柱的壓力變小。這樣，學生直觀感知了氣體的熱脹冷縮。在已知冷熱毛巾溫度的前提下，嘗試對其標記刻度，其刻度大小分布自上而下是由小變大的，有別于生活中常見的溫度計。直觀的展示與自主的經(jīng)驗生長，讓學生對氣體溫度有了更加深刻的認識。同時，啟發(fā)學生思考氣體溫度計的缺陷：第一，體積較大，不易攜帶；第二，液柱高度受大氣壓的影響，不能準確反映物體的冷熱程度（這是一個非常致命的缺陷，因為作為測量儀器，其測量準確度不夠）。后來，法國科學家雷尹對此進行了改良，將伽利略設計的溫度計倒過來（如圖2），利用玻璃瓶中的水熱脹冷縮實現(xiàn)液柱的上升或下降，此次改良讓溫度計變得方便攜帶，也能相對準確地比較物體溫度的高低。對此改良，我們設法讓學生自主體驗，用此水溫度計比較水的冷熱程度，加深學生對液體溫度計原理的理解，讓學生在實踐操作中感受液體的熱脹冷縮。讓學生用自制的水溫度計對冷熱水進行測溫，同時挖掘他們在測溫過程中一個意外的實驗收獲：當測熱水溫度的時候，液柱先是下降一點再上升，引發(fā)學生思考，刺激學生經(jīng)驗生長。其原因是玻璃瓶先受熱膨脹，導致液柱下降。由液體熱脹冷縮遷移到固體玻璃瓶的熱脹冷縮，引導學生逐步走向深度學習。

圖1

圖2

鑒于設計的水溫度計與現(xiàn)有的實驗室溫度計差距較大，以及本著“科學實用”的原則，繼續(xù)對溫度計進行優(yōu)化。此處優(yōu)化要引導學生進行思維躍遷，測溫時，玻璃瓶先接觸被測物體吸熱導致膨脹，也就是說要發(fā)生熱傳遞，如果測溫液體過多，就會吸收大量的熱量，被測物體的溫度會降低，不再是測量前的數(shù)據(jù)，測量變得不再準確。因此，玻璃瓶中的測溫液體應盡可能少一點，玻璃瓶做小一點，玻璃泡尺寸小一點，這樣才方便測量溫度。既然測溫是一個熱傳遞的過程，要想達到熱平衡就需要一定的時間，由此學生得出測溫時要待溫度計示數(shù)穩(wěn)定后方可讀數(shù)，且不能離開被測液體讀數(shù)。教學中凸顯學生的主體地位，是實現(xiàn)深度學習的關鍵。進一步進行經(jīng)驗轉(zhuǎn)化，不同的液體膨脹情況相同嗎？讓學生對煤油和水的膨脹進行對比，促進學生思考實驗室為什么大多是酒精和煤油溫度計（向?qū)W生展示常見的各種液體膨脹系數(shù)）。

綜上所述，我們對溫度計的設計就一個整體要求：方便使用，測溫準確。小巧的玻璃泡、易于膨脹的測溫液體、細長的管內(nèi)徑上端封口，儼然一個標準的實驗室溫度計模樣。最后采用瑞典科學家攝爾修斯的攝氏溫標對溫度計刻度進行標記。回顧歷史變遷，溫度計變成一個鮮活的成長個體，是一件伴隨經(jīng)驗變革和生活實踐而完善的作品。

（三）評估與反思

對溫度計的學習，教材的設計一般是觀察溫度計的構(gòu)造，然后給出溫度計使用的注意事項。對于溫度計的使用規(guī)范明了直觀，但是不利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，簡單的拿來主義引發(fā)不了深度學習。教材不過是個例子，給常規(guī)教學打個樣、立個標。在實際教學過程中，教師應該立足學情、有的放矢。多年來，基于STEAM 教育理念，很多教師在教學設計時以任務為驅(qū)動，引導學生進行項目化學習，給學生帶來了不一樣的學習體驗和收獲。以溫度計的設計為例，僅僅憑借項目化學習無法實現(xiàn)深度學習的目標。因為制作溫度計不會讓學生了解溫度計的歷史，直接制作液體溫度計不足以讓學生體會溫度計的設計變遷，還是存在“就是這樣”的主觀灌輸。我們從幾百年前人們對冷熱量化的需求尋找到氣體溫度計，這是人類文明實踐的萌芽，雖然不夠完美，但卻是人類生產(chǎn)生活經(jīng)驗得以更新進步的動力源泉。教學研究一直在追求怎么讓學生學得深入與深刻，怎么賦予他們創(chuàng)新能力。筆者認為，學習同萬事萬物一樣也要遵從自然規(guī)律，自然而然地學習必然會引發(fā)深度學習，個體的學習在社會的主體意義建構(gòu)中完成效果更好。深度學習既要基于學生經(jīng)驗，也要立足于社會發(fā)展，自然科學類學科教學更要立足于科學發(fā)展史和發(fā)展歷程，任何一次失敗或進步都是我們學習的寶貴財富。類似的案例，我們不妨推廣到“刻度尺”“彈簧測力計”等課題；除了測量儀器，我們物理學中核心規(guī)律的發(fā)現(xiàn)也可以嘗試還原設計。

四、經(jīng)驗學習促進深度學習的策略

（一）重視情境創(chuàng)設

物理學習與生活實踐密不可分。初中階段是學生學習物理的開端，聲、光、熱、力、電等各個板塊的概念和規(guī)律都源于生活。教師在教會學生科學知識的同時，更要讓學生掌握學習方法。因此，教學中創(chuàng)設真實的情境，進行沉浸式教學，更容易給學生搭建抽象物理概念和規(guī)律的橋梁，讓學生在情境中實現(xiàn)問題發(fā)生、問題思考、問題解決。

（二）重視思維發(fā)展

本杰明·布魯姆提出的教育目標分類理論，將人的認知思維過程從低到高分為六個層次，即識記、理解、應用、分析、綜合和評價。認知思維存在高、低階之分，經(jīng)驗學習是之前學習的高階，今后學習的低階，主要是對自己學習知識的內(nèi)化。學習過程中需要完成有一定難度的任務——高層次輸出，在高階任務的完成中實現(xiàn)深度學習，是學習者利用已有的認知理解解決實際復雜問題，其中包含了多種能力要求：評價、質(zhì)疑、創(chuàng)新、遷移、建構(gòu)等。由經(jīng)驗學習進階深度學習，可使低階思維到高階思維的流暢性得到保障，學生思維參與更加廣泛、深入，讓課堂思維富有充分性和高效性。

（三）堅持以人為本

初中是學生學習物理的起始階段，考慮到學生的實際認知水平和能力，需要給學生搭建足夠的扶手臺階。正如奧蘇泊爾所說的：探明，并據(jù)此研究。探明什么？即學生的前經(jīng)驗、認知能力、心理情緒等方面。始終堅持以學生為主體設計和開展物理教學活動，達到培養(yǎng)學生物理學習興趣的目的。學生學習的原動力來源于自我效能感的提升，而影響自我效能感的關鍵因素就是成敗經(jīng)驗。以學生的經(jīng)驗學習為基礎，能夠幫助學生迅速找到成功感，為進一步的深度學習提供內(nèi)生動力。以學生為本，教師在經(jīng)驗學習的基礎上，精心設計教學環(huán)節(jié)，讓這些環(huán)節(jié)支撐學生積極主動學習，引導他們自主探究與解決問題。

經(jīng)驗學習以學生的經(jīng)驗為起點，有自發(fā)性和自主性。教學目的就是要在教與學兩頭構(gòu)建聯(lián)系，自上而下地教是一組密集而又邏輯性極強的組合動作，其目的是將學生引到深度學習中去，讓學生學會學習、學會管理，最終實現(xiàn)個體經(jīng)驗的升級與轉(zhuǎn)化。教與學的統(tǒng)一，不僅體現(xiàn)在結(jié)果上，更體現(xiàn)在教學過程中。