張 鶴
(江蘇省常州市北郊高級中學,江蘇 常州 213031)
體驗式課堂教學初探
張鶴
(江蘇省常州市北郊高級中學,江蘇常州213031)
摘要:體驗式課堂教學就是通過學生的親身實踐經歷,獲得體悟和經驗的教學方式.本文從五個方面對體驗式課堂教學加以研究:體驗感覺,從感覺引發問題;體驗生活,從生活走向物理;體驗現象,從現象激發思維;體驗過程,從過程學會探究;體驗方法,從方法培養能力,以突出物理課堂教學的“物”性特征和“理”性特征.
關鍵詞:中學物理;體驗式課堂教學;“物”性和“理”性特征
體驗是指通過親身實踐所獲得的經驗,體驗到的東西使人感到真實,并在大腦記憶中留下深刻印象,使人們可以隨時回想起親身感受過的生命歷程,也因此對未來有所預感.實踐是直接經驗的源泉,是感性認識的基礎,從實踐的體驗到理性的體悟,使感性認識上升到理性認識,實現認識的飛躍.
體驗式課堂教學就是通過學生的親身實踐,獲得體驗和經驗的教學方式.學生經過體驗的東西,印象深刻、認識可靠、易于理解和把握.現用“互感和自感”的教學案例對體驗式課堂教學加以探討.
1體驗感覺,從感覺引發問題

圖1
千人震實驗:實驗器材為1.5V干電池兩節、變壓器線圈一個、開關、幾根導線.五個男生和五個女生手拉手,按如圖1所示電路連接.
師:開關K打開后,問學生有什么感覺?
生:沒有感覺.
師:開關K閉合后,問學生有什么感覺?
生:也沒有感覺.
師:開關K斷開時(學生突然驚訝地放開手),此時有什么感覺?
生:有電擊的感覺.
師:通過電擊的感覺體驗,你能提出什么問題?
生:安全電壓是36V,為什么這3.0V的電壓就能使人有電擊的感覺?為什么會產生這種現象?
評析:心理學認為,感覺是事物直接作用于器官時,對事物個別屬性的反映.感覺是知覺的基礎,是認知的一種形式.通過體驗感覺,使學生在對事物個別屬性認識的基礎上提出問題,進而激發學生產生解決問題的欲望和動機,從而產生探究動力.
2體驗生活,從生活走向物理
教師播放在加油站打手機引發爆炸的視頻.
師:在這個視頻中你看到了什么?對這個事故的產生原因,你有哪些想法?
生:在加油站打手機引發加油機爆炸,這個事故的產生一定與手機電磁信號有關.
教師播放電動機閘刀分閘時,產生電弧的視頻.
師:在這個視頻中,你又看到了什么?對這個現象的產生原因,你有哪些思考?
生:閘刀連在電動機電路中,閘刀分閘時產生電弧放電,這個現象的產生一定和電動機有關.
師:這兩個同學的思考與生活中的這兩個現象有一定的直接聯系,下面我們將聯系前面所學的知識對這兩個現象的產生做深入的分析.
評析:引導學生觀察生活中的物理現象,發掘生活中的物理事實,認識生活中的物理原理,在體驗生活的過程中加強生活與物理的聯系,讓物理融于生活,使生活應用物理,由此在生活中學習物理、在物理中體驗生活,進而從生活走向物理,使物理回歸生活.
3體驗現象,從現象激發思維
教師演示:把一個用鐵絲做成的不閉合線圈兩端連接一個小燈泡,把線圈平放在工作中的電磁爐面板上方,小燈泡就會發光(如圖2).
師:請同學們對電磁爐使小燈泡發光的現象進行思考討論,探求這個現象產生的原因是什么?
生:小燈泡發光說明小燈泡中有電流通過,電流的產生肯定和電磁爐的結構有關.
師:圖3為電磁爐構造實物圖,從中同學們看到電磁爐的主要部件是什么?你如何解釋電磁爐使小燈泡發光的現象?(留一定的時間讓學生展開思維,進行思考,接著進行下面的探究.)

教師演示:利用通電自感演示器,演示電路通電瞬間燈泡延遲發光.
師:這個現象說明了什么?請同學們對燈泡通電瞬間延遲發光的現象進行思考討論.
生:燈泡延遲發光一定與和燈泡串聯的電感線圈有關.
師:那么燈泡延遲發光的物理本質是什么?這里面會有什么規律?請同學們思考討論.
評析:學生通過對實驗現象的觀察體驗,不但對實驗現象印象深刻,對實驗產生興趣,而且對學生積極主動的思維產生一定的激勵作用.體驗現象,引發思考,激勵和促進思維,形成感知.不但使學生在現象體驗中激發思維,而且也為學生認識物理現象的本質和探究物理規律提供了思維動力.
4體驗過程,從過程學會探究
在學生經過體驗現象,展開思維后,接著進行理論和實驗探究.
師:請同學們對電磁爐使小燈泡發光現象的產生原因加以探究.請同學們首先提出問題.
生:小燈泡為什么會發光?
師:你們有什么猜想與假設?
生甲:可能是鐵絲與電磁爐線圈之間的靜電感應.
生乙:可能是鐵絲線圈上一部分導體切割電磁爐線圈產生磁場的磁感線.
生丙:可能是電磁爐線圈中電流的磁場使穿過鐵絲線圈的磁通量發生變化,從而產生感應電動勢.
教師通過不同的實驗,推翻生甲、生乙的假設,并證實了生丙的假設是正確的.
生:電磁爐線圈有交變電流通過時產生交變磁場,從而使穿過鐵絲線圈的磁通量發生變化,在鐵絲線圈中產生感應電動勢,從而使小燈泡中有電流通過發光.
師:在物理學中把當一個線圈中電流變化時,它所產生的變化的磁場在另一個線圈中產生感應電動勢的現象叫做互感.
師:請同學們對電路通電瞬間燈泡延遲發光的現象,按照上述科學探究過程加以探究.
生甲:電路接通后兩燈泡亮度相同,但電路剛接通時與電感線圈串聯的燈泡逐漸變亮,說明電感線圈對交變電流有阻礙作用.
生乙:電路接通瞬間線圈中瞬間增加的電流激發出磁場,使穿過線圈中的磁通量增加,從而在線圈中產生感應電動勢.
生丙:一定是線圈產生的感應電動勢對線圈中電流的阻礙作用才使燈泡延遲發光.
師:丙同學探究出的結果,就是電路通電瞬間燈泡延遲發光的根本原因.
師:上述現象表明:當一個線圈中的電流變化時,它產生的變化的磁場在它本身激發出感應電動勢的現象,物理學中叫做自感,而且自感電動勢的作用總是要阻礙引起自感電動勢的電流變化.
評析:科學探究包括提出問題、假設與猜想、理論分析和設計實驗、進行實驗和收集證據、分析與論證、評估、交流與合作七個要素.上面幾位同學的探究都是從問題開始,通過猜想與假設,利用所學的知識進行理論分析、論證、交流與評估,突出了科學探究特征,經歷了科學探究過程,理解了科學探究要素的基本含義,使學生在科學探究過程的體驗中學會了探究.
5體驗方法,從方法培養能力
師:請同學們思考一下在探究互感和通電自感現象中,應用了哪些科學研究方法?
生甲:都是通過實驗現象引發
問題,進而展開實驗探究,這是應用了實驗方法.
生乙:通電實驗前要調整兩個燈泡發光后亮度相同,然后演示通電瞬間與燈泡串聯的燈泡逐漸亮起來而延遲發光,只有發光后兩燈泡亮度相同才能比較發光過程的快慢,這里用了比較方法.
生丙:探究以上實驗現象產生的原因時,都是從現象入手,分析現象產生的原因,即執果索因,應用了因果分析的方法.
師:三個同學分析得都很好,在實驗探究中,主要應用了物理學的實驗方法、比較方法和因果分析方法,當然我們也可以用圖像法直觀的認識通電自感現象的過程.
師:請同學們用上述科學方法分析下面問題.
在圖4a、b所示的電路中,電阻R和自感線圈L的電阻均很小,且小于燈S的電阻,接通開關K使電路達到穩定,燈S發光,則().
A. 在電路a中斷開K后,S將逐漸變暗
B. 在電路a中斷開K后,S將先變得更亮然后才逐漸變暗
C. 在電路b中斷開K后,S將逐漸變暗
D. 在電路b中斷開K后,S將先變得更亮然后才逐漸變暗

圖4
師:這兩個問題是由原因探尋結果,還是由結果探尋原因?在電路斷電之前要用比較的方法分析通過自感線圈的電流和通過燈泡的電流大小.
生甲:這兩個問題是都是由原因尋找結果.
生乙:在電路a中電路斷電之前通過燈泡和自感線圈的電流相等,在電路b中電路斷電之前通過自感線圈的電流大于通過燈泡的電流.
生丙:兩個電路電鍵斷開的瞬間,自感線圈都要產生自感電動勢阻礙線圈所在支路的電流減小.這樣,在電路a中斷開K后,S將逐漸變暗,在電路b中斷開K后,S將先變得更亮然后才逐漸變暗.
評析:方法是應用知識解決問題的手段,是知識轉化為能力的橋梁.在學生理解和掌握知識的前提下,通過科學方法的體驗和領會,提高分析問題和解決問題的能力.自感現象本身蘊含著實驗和比較的科學思維方法,而在對三個實驗現象產生原因的分析中運用了因果分析的科學思維方法,并通過這三種科學方法對變式斷電自感問題的分析,使學生在方法的體驗中分析能力得到提升.
總之,體驗式課堂教學,使物理課堂教學的“物理味”更濃,使學生生活中的“物理情”更重,使學生學習物理的興趣更高,使過程與方法的課程目標落實得更準,使物理課堂教學對學生能力的培養更實,無疑對提高物理課堂教學的有效性具有更重要的意義.