高中物理“情景——體驗(yàn)”教學(xué)模式探索

在物理新課程背景下，基于目前高中物理教學(xué)的現(xiàn)狀，筆者結(jié)合二十多年的物理教育教學(xué)實(shí)踐，探討農(nóng)村普通高中實(shí)施物理新課程的有效途徑，對(duì)高中物理“情景——體驗(yàn)”教學(xué)作些分析探討。

一、問題的提出

長(zhǎng)期以來，高中物理難教難學(xué)，一直困擾著廣大師生。教師教得辛苦，學(xué)生學(xué)得痛苦，物理教學(xué)的效率不高。實(shí)施高中物理新課程以后，雖然教師的教學(xué)方法和學(xué)生的學(xué)習(xí)方式發(fā)生了一些改變，但是仍沒有完全走出高中物理教學(xué)的困境，沒有出現(xiàn)能大面積提高高中物理教學(xué)效率的教學(xué)模式。自2006年安徽省高中進(jìn)入新課改后，筆者已完成了兩個(gè)完整的高中物理教學(xué)教學(xué)循環(huán)工作，借著課改的東風(fēng)，對(duì)高中物理“情景——體驗(yàn)”教學(xué)模式作了一些探索與嘗試，初步改善了高中物理教與學(xué)的方式，取得了一定的成效。

二、教學(xué)模式提出的依據(jù)

1.從物理學(xué)習(xí)的過程來看，物理學(xué)習(xí)是從感知物理現(xiàn)象、喚起物理表象開始的，形成物理概念、掌握物理規(guī)律，即完成了從感性認(rèn)識(shí)到理性認(rèn)識(shí)的第一次飛躍，在這個(gè)過程中，實(shí)現(xiàn)了物理認(rèn)知結(jié)構(gòu)的重新組合。接下來進(jìn)入運(yùn)用知識(shí)解決問題階段，即知能上的第二次飛躍。物理知識(shí)的學(xué)習(xí)過程一般包括三個(gè)階段，即感知階段、理解階段和運(yùn)用階段。無論是哪一個(gè)階段的學(xué)習(xí)，都離不開物理情景的建構(gòu)和重組，都要讓學(xué)生親身經(jīng)歷、體驗(yàn)物理知識(shí)形成和發(fā)展的過程。學(xué)習(xí)物理的關(guān)鍵是弄清物理情景、形成物理圖景。

2.心理學(xué)研究表明，學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)內(nèi)容的鞏固程度，跟教與學(xué)的方式關(guān)系很大。一般來說，學(xué)生通過閱讀文字材料、或聽教師講授之后，能夠記住10%—20%的內(nèi)容；學(xué)生對(duì)他們看到的實(shí)物與現(xiàn)象，能夠記住30%；如果既能聽講，又能看到看實(shí)物現(xiàn)象，自己又描述，便能記住70%；如果學(xué)生親手做過，又描述或講述過，則能記住90%。這說明讓學(xué)生親自操作，能取得良好的效果。

3.從中學(xué)物理教學(xué)過程的特點(diǎn)來看，物理教學(xué)是以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的，重視概念的形成過程和規(guī)律的建立過程，讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與，在親身體驗(yàn)中理解掌握規(guī)律，提高能力。也就是說，只有讓學(xué)生在一定的物理情景中，探究問題，經(jīng)歷知識(shí)的形成和發(fā)展過程，學(xué)生才能較好地理解知識(shí)、掌握方法，從而在參與認(rèn)知的過程中，形成科學(xué)的情感態(tài)度與價(jià)值觀。在情景體驗(yàn)中學(xué)習(xí)是中國(guó)傳統(tǒng)的教育教學(xué)思想，古訓(xùn)中就有“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”之說。著名教育家波利亞曾指出：獲取知識(shí)的最佳途徑是自己體驗(yàn)，因?yàn)樽陨眢w驗(yàn)最清楚，也最容易得出其中的內(nèi)在規(guī)律、性質(zhì)和聯(lián)系。物理學(xué)的實(shí)踐性，也要求物理教學(xué)應(yīng)以物理情景為切入點(diǎn)。

4.從學(xué)生學(xué)習(xí)物理困難的原因來看，有的學(xué)生缺乏物理認(rèn)知表象的積累，缺少足夠的感性材料；有的學(xué)生不能明白定律、公式所代表的物理情景，沒有養(yǎng)成借助物理情景進(jìn)行分析、推理和判斷的習(xí)慣；有的學(xué)生眼高手低，上課只聽不想，只抄不做，沒有經(jīng)過自己想一想、畫一畫、推一推、說一說、做一做的體驗(yàn)過程；有的學(xué)生面對(duì)稍微復(fù)雜一些的物理問題，就感到無從下手，思維混亂，很難弄清或很難想象出題目所述的物理情景，不能從實(shí)際問題中抽象出相應(yīng)的物理模型，難以形成清晰的物理圖景，導(dǎo)致題目做錯(cuò)或做不下去。學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中會(huì)遇到很多問題，都與對(duì)問題情景的理解、想象有關(guān)，需要教師適時(shí)引導(dǎo)啟發(fā)。

5.從高中生的思維特點(diǎn)來看，高中生雖已具備一定的抽象思維能力，但還沒有成熟，抽象思維還需要形象思維的支持。因此，學(xué)生在形成物理概念、掌握物理規(guī)律，及應(yīng)用物理知識(shí)解決問題的過程中，要充分借助形象化的教學(xué)手段，如圖片、投影、畫圖、想象等。

三、實(shí)施的程序

按照上述依據(jù)，“情景——體驗(yàn)”教學(xué)模式是基于“情景”和“體驗(yàn)”兩個(gè)核心理念的，糅合了建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論、主體教育思想、“教學(xué)做合一”教育思想、認(rèn)知心理學(xué)理論、啟發(fā)式教學(xué)等先進(jìn)教學(xué)思想，而提出的教學(xué)模式，不是一種具體的教學(xué)形式。該模式主要含有“情景創(chuàng)設(shè)”和“探究體驗(yàn)”兩個(gè)過程。“情景”主要是指與教學(xué)目標(biāo)呼應(yīng)，與認(rèn)知活動(dòng)、情景活動(dòng)相結(jié)合的一種人為優(yōu)化的場(chǎng)景。“體驗(yàn)”主要是指通過親身經(jīng)歷或?qū)嵺`來認(rèn)識(shí)事物，主體用自己的情感、認(rèn)知去領(lǐng)悟和體會(huì)客觀世界，探尋世界的奧秘。

1.基本程序

2.實(shí)施說明

（1）創(chuàng)設(shè)物理問題情景，引發(fā)探究體驗(yàn)

問題是思維的動(dòng)因，是探究的起點(diǎn)。物理問題都是通過某種物理情景呈現(xiàn)的。這與物理研究對(duì)象是一些有形客體或理想模型，密不可分的。筆者在日常教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，有的學(xué)生對(duì)疑難問題，往往說不清楚不懂或不會(huì)的地方，也不清楚為什么不懂或不會(huì)，學(xué)生普遍缺乏問題意識(shí)，對(duì)問題往往不敏感，且不會(huì)質(zhì)疑。為此，我們采取了“教學(xué)內(nèi)容問題化”的教學(xué)策略，將所有的教學(xué)內(nèi)容分解為一個(gè)個(gè)由淺入深、由易到難、層層遞進(jìn)的程序化問題，把教學(xué)內(nèi)容活化成一系列引導(dǎo)學(xué)生積極探索、體驗(yàn)感悟的問題，通過各種教學(xué)方法和手段創(chuàng)設(shè)物理問題情景，引發(fā)學(xué)生進(jìn)行探究體驗(yàn)的欲望，使學(xué)生獲得感性認(rèn)識(shí)和認(rèn)知基礎(chǔ)。

（2）弄清物理問題情景，深入探究體驗(yàn)

所謂物理情景，是通過簡(jiǎn)化與純化之后的物理對(duì)象，在一定的規(guī)則（物理概念或規(guī)律）聯(lián)系下，按一定的時(shí)間順序和空間關(guān)系，在研究者頭腦中形成靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的形象。物理問題都是通過某種情景呈現(xiàn)的，物理情景寓于物理客體的運(yùn)動(dòng)變化之中。學(xué)習(xí)物理的過程是始終伴隨著物理情景而展開的，學(xué)習(xí)物理的關(guān)鍵就是要弄清物理知識(shí)和物理問題所蘊(yùn)含的物理情景。物理情景一般是通過實(shí)物、音響、圖形、模型、物理示意圖、多媒體等形象化的手段創(chuàng)設(shè)的，弄清物理情景的過程通常要經(jīng)歷科學(xué)的抽象、模式的再認(rèn)和合理的想象三個(gè)階段。

物理教學(xué)可以創(chuàng)設(shè)物理問題情景為切入點(diǎn)，物理學(xué)的實(shí)踐性、物理概念的抽象性和高中生的認(rèn)知特點(diǎn)都要求物理教學(xué)應(yīng)通過創(chuàng)設(shè)物理問題情景，開展物理教學(xué)。筆者在教學(xué)中總是盡可能地引導(dǎo)學(xué)生把物理概念和規(guī)律與具體鮮活的物理情景聯(lián)系起來。在習(xí)題教學(xué)中，注意引導(dǎo)學(xué)生將題目中所包含的各種典型的運(yùn)動(dòng)情景、受力情景和狀態(tài)變化的情景“挖”出來、展現(xiàn)出來、想象出來。

教科書中有很多插圖，為學(xué)生提供了認(rèn)知的表象和素材。人教版物理新課標(biāo)僅在必修1和必修2系列就有396幅插圖，選修系列教材中也有很多插圖。有效整合這些插圖，可以幫助學(xué)生弄清物理情景，“體驗(yàn)”探究的樂趣。

（3）形成物理問題圖景，升華探究體驗(yàn)

弄清物理情景后，使物理情景“模型化”就形成了物理圖景。物理圖景是以“圖景”為依托，以物理概念和規(guī)律為依據(jù)，與物理過程相關(guān)聯(lián)的動(dòng)態(tài)情景，是空間思維的材料和基本元素。高中物理涉及的圖景有重力圖景、運(yùn)動(dòng)過程圖景、幾何圖景、能量圖景、熱學(xué)圖景、電學(xué)圖景、光學(xué)圖景和微觀粒子行為圖景等。具體地說有：平衡狀態(tài)（靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)）、勻加（減）速直線運(yùn)動(dòng)、平拋運(yùn)動(dòng)、勻速圓周運(yùn)動(dòng)、豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)、簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)、變加速運(yùn)動(dòng)、波的形成、布朗運(yùn)動(dòng)、氣體狀態(tài)和內(nèi)能的變化、靜電平衡、電容器、部分電路（包括電表的改裝等）、全電路（包括電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻的測(cè)定等）、電場(chǎng)線和磁感線的分布、帶電粒子在電場(chǎng)、磁場(chǎng)和復(fù)合場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)、電磁感應(yīng)、交流電、遠(yuǎn)距離輸電、電磁振蕩、光的傳播、原子結(jié)構(gòu)及微觀粒子的行為等。

建立一個(gè)比較實(shí)用的物理圖景，首先要弄清楚物理過程可分為哪幾個(gè)階段或?qū)哟危浯我芮宄鱾€(gè)階段或?qū)哟沃g是由什么物理量聯(lián)系起來的，第三要分析每個(gè)階段或?qū)哟嗡裱奈锢硪?guī)律。

四、教學(xué)示例

在建立機(jī)械波的概念時(shí)，要經(jīng)歷以下過程。

通過觀察繩波、水波，感受真實(shí)的物理問題情景；用波動(dòng)演示器演示各個(gè)質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)情況，弄清波動(dòng)情景；想象多個(gè)質(zhì)點(diǎn)同時(shí)又不同步的運(yùn)動(dòng)，形成波動(dòng)圖景。

如果學(xué)生沒有經(jīng)歷上述過程，教師就直接向?qū)W生給出機(jī)械波的定義，學(xué)生很難理解和建立機(jī)械波的概念。

五、成效與反思

“情景——體驗(yàn)”物理教學(xué)模式實(shí)施幾年來，我們感到學(xué)生學(xué)到了地道的物理，物理教學(xué)回到了本真的狀態(tài)，找到了物理課改的方向和目標(biāo)，我校在生源狀況極不理想的情況下，學(xué)生愛學(xué)物理、會(huì)學(xué)物理了，學(xué)生高中物理學(xué)業(yè)水平測(cè)試的成績(jī)和高考成績(jī)，較以前均有大幅提升。

對(duì)于這種教學(xué)模式，我們也清楚地認(rèn)識(shí)到，情景只是一種手段，而不是目的。情景的創(chuàng)設(shè)要合理，要符合學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展規(guī)律和物理教學(xué)規(guī)律。體驗(yàn)既要注重活動(dòng)過程中的體驗(yàn)，又要對(duì)體驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行提升，上升到理性思辨的高度。

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（責(zé)任編輯 易志毅）