“互聯網+”推進情境體驗式教學路徑的優化

張月蘭

(蘇州工業園區星海實驗中學,江蘇 蘇州 215021)

1 問題的提出

情境體驗式教學是教師創設一定的教學情境,讓學生在設定的情境中進行體驗以獲取知識為目標的教學．情境可以是真實情境,也可以是模擬、虛擬的情境．以身體之,以行驗之,以心悟之,情境體驗式教學符合初中生的身心發展特點,符合物理學科特點,有利于學生實現知識體系的意義建構、發展能力、健全人格．由于受到觀念、時空、技術等因素的影響,情境體驗式教學中學生學習的自主性和針對性,體驗的深度和多樣化,思維發展的廣度和連貫性,實踐的創新能力、信息意識和技術運用能力、問題解決的意識和能力等方面有待改善．隨著“互聯網+”技術和思維的發展,“互聯網+教育”正實現教育領域綜合發展,也為情境體驗式教學帶來新思路．從工具觀角度來看,信息通信技術、互聯網平臺等技術是情境體驗式教學中的工具創新,是對傳統教學體驗的補充、完善和豐富,可以更好地促進學生的主體性生成．從理念角度來看,學科與互聯網的深度融合,打破工業化思維模式,一定程度上改變傳統課堂教學的“齊步走”現象,強調以人為本、需求為上,體現個性學習、開放共享、多元重構等特點．

2 “互聯網+”優化情境體驗式教學路徑構建的關鍵點

“互聯網”是一種跨界融合,是一種新型教育形態,也是一種智慧教育、生態教育．順應時代發展需要,教學要能運用“互聯網+”思維,正確選擇現代技術,符合學生主體,找準路徑構建的關鍵點,實現優化情境體驗式教學路徑的目的．

2.1 設計恰當情境

設計恰當情境是教學活動的開端,是進行深度體驗的源泉．情境體驗式學習主線為“情境→問題→知識”,教學設計主線為“知識→問題→情境”．設計恰當的情境可激發學生學習興趣,傳遞學習的快樂,促進學生分析、概括等能力的提升,激發學習者的創造力和創新意識．恰當的情境應符合學生認知,來源于生活,且生動有趣,能引發思考,對教學有導向性,有利于激發問題．例如，蘇科版8年級“照相機 眼睛”教學中,將眼球的“變焦”動態呈現能幫助學生降低認知難度．利用硅膠塑形成凸透鏡,如圖1所示,平行光透過硅膠透鏡后會聚,可利用視頻采集工具將壓扁前后的光路進行抓圖并比較,可得出結論:凸透鏡的凸起程度越大,對光的會聚作用越強．該實驗情境有現代技術輔助,引導學生通過透鏡凸起程度、光線會聚情況進行對比,利于得出結論,加強對眼睛變焦的理解．

圖1 硅膠透鏡

2.2 提出有效問題

圖2 光的散射實驗

讀書無疑需有疑,有疑卻要無疑,到這里方是長進．提出有效問題貫穿于教學過程中,是教師的導控,也是學生思維的自然生長．有效的問題來源于觀察和體驗,符合學生已有知識基礎,呈現有層次、有指向,引發學生感知不斷深化感悟的過程,進而打開學生思維路徑．例如，蘇科版8年級“光的色彩 顏色”教學中,播放展示各種發光物體的視頻,現場打開舞臺彩燈,激發學生在真實場景和視頻中獲得雙重體驗．結合視頻、實驗等情境,設置有層次的問題串,引導學生從情境的感知不斷進入感悟的過程．問題1:從現場和視頻中,看到的物體間有什么共同點?學生回答:會發光．問題2:這些發光的物體有何不同點?學生可能回答:物體自己發光,物體自己不發光(反射);物體發出白色光,物體發出彩色光……教師介紹:本身發光的物體是光源．問題3:這些光源有何不同點?學生可能回答:白光、色光,天然、人造……問題4:如圖2所示實驗,這杯液體是光源嗎?射出來的黃光從哪里來?學生進行猜想,進一步引導學生利用三棱鏡完成光的色散實驗．

2.3 優化實驗效果

物理是以實驗為基礎的一門自然科學,優化實驗效果有助于學生進行實驗觀察和分析,有助于學生進行知識建構和能力發展,也有利于培養學生的科學態度和精神．優化實驗效果可從增加實驗可視度、豐富實驗資源、拓寬實驗資源等方面入手．

圖3 短路現象

教學案例:蘇科版9年級“初識家用電器和電路”教學中,通過教學要讓學生認識短路．一方面,課前或課后學生可以利用仿真實驗室對通路、斷路、短路進行試錯,防止學生因基礎知識不夠或操作不規范出現安全問題;另一方面,可以通過實驗情境呈現短路的危害．如圖3所示,用口香糖的包裝紙(錫箔紙和白紙組合)剪成條狀,中間相對狹窄,用條形紙將電池正負直接相連．片刻后,狹窄處冒煙燃火．通過視頻慢放鏡頭、放大鏡頭仔細觀察,從而更好地認識短路．該實驗操作方便、效果好,通過讓學生看見短路的危害，從而幫助學生認識短路,如果運用慢放、放大視頻的方法可提高實驗清晰度．

2.4 引發思維生長

著名物理學家錢學森先生提到，教育工作的最終機智在于人腦的思維過程．初中物理學科核心是物理思維,引發思維生長是情境體驗的重要目標之一,是引發學生成長最重要的改變,也是學生內化學科品格、提升學科能力的關鍵．引發思維生長需要合適的“著力點”,明確學習進階梯度,通過生動的情境和恰當的問題來激發學生主動思考．

圖4 光的反射與折射實驗

教學案例:在云痕系統數據分析中發現,學生對于光的反射和折射概念辨析問題較大．展開“光的反射和折射”復習,可設計如圖4所示實驗情境:香蕉內放入發光體并放入水中,調整水面上方的手離水面的距離,用手電筒照亮手,畫面中呈現手“抓”香蕉的奇特景象,引發學生思考:手“抓”香蕉的原理是什么?學生解釋成因,將光的反射和折射進行概念辨析．接著,用刻度尺測出手離水面的距離L,引導學生思考:水中的香蕉距離水面的距離與L的關系．學生可用ipad作圖,通過希沃平臺上傳、共享、反饋,提升學生建構模型的能力,明晰反射和折射的光路情況．該實驗建立在問題情境的基礎上,實現復習課中再次點燃學生學習興趣的作用,通過投屏、ipad作圖、平臺上傳等方式,圍繞情境將反射和折射的概念、光路情況進行了辨析和梳理．

3 初中物理情境體驗式教學路徑的優化

“互聯網+”作為一種思維方式、一種文化和學習狀態與教育共生互動,在另一個維度打開了情境體驗式教學的新方式．“互聯網+教育”強調個性學習、開放共享、多元重構等特點,實現智慧的聯通、資源的共享,實現互聯網與情境體驗教學互融互通發展．當前,互聯網與傳統教育產業已進入深度融合時代,教育將進入碎片化到重構的過程,互聯網就是這把極有力量的“斧頭”．然而,網絡信息不一定是知識,網絡碎片化的學習增加了獲取知識的廣度,卻失去了知識深度和關聯度．利用手機進行線上學習,利用電子白板實現互動是不夠的,更多的是線上、線下的融合,真實、模擬、虛擬情境交互體驗的過程．因此,立足學科發展,指向于學生知識建構、能力提升、思維發展,探索有效的融合方式是有必要的．

3.1 初中物理情境體驗式教學路徑的模式微構

在“互聯網+”思維和技術的推動下,初中物理情境體驗式教學向縱深發展,是持續發展、縱深推進、全面提高的過程,促進學習體驗的主動發生,深度關注人的發展．本文根據布魯姆目標分類的理論,對情境體驗劃分為:情境感知、情境感悟、情境反思3個層次．將教學路徑劃分為情境化、去情境化、再情境化3個環節,如圖5所示．體驗內容包括情境體驗、情緒體驗、感悟體驗、反思體驗、成就體驗等．

圖5 初中物理情境體驗式教學路徑的模式微構

“情境化”是引導學生產生情境感知,激發學習興趣,還原知識情境的過程．“互聯網+”為感知過程提供豐富的教學資源、體驗方式,有利于從生活問題找到物理問題,有利于舊知識的延伸和轉變．“去情境化”是引導學生產生情境感悟,從具體情境實現意義建構,從“特殊”實現“一般”認知的過程．“互聯網+”深化情境感悟,加強思維可視化促進學習進階、思維發展,有利于教學共享以獲得成就體驗．“再情境化”是引導學生對情境反思,實現深度體驗的同時增加知識的鞏固、應用的過程．“互聯網+”引導情境反思,多樣化且有針對性的體驗有助于深度學習的繼續發生．三者相輔相成,是教學不斷深化、師生共同生成的過程．

例如，蘇科版8年級“沸騰”教學中,“情境化”的過程:可以制作微課,鼓勵學生觀察燒水的過程,借助網絡豐富的圖片,引導學生發現水慢慢變少了．提出問題:變少的水去哪里了?變化過程有什么特點?引發學生進行猜想．

“去情境化”的過程:學生分小組進行沸騰實驗研究,記錄溫度、氣泡、聲音等特點,教師做視頻、圖片采集．實驗結束后,圍繞靜態圖片、動態視頻進行沸騰前后比較并得出結論．運用同屏軟件可實現主要信息的采集和展示,突出實驗的真實性,也便于聚焦問題引發深度學習．學生進行自主實驗,利用ipad實時共享,進行課堂討論,師生、生生、生本多維立體互動空間的形成,是促進學生情境感悟自主生成、不斷深化的過程．

圖6 液氮沸騰實驗

“再情境化”的過程:如圖6所示,將液氮倒入瓶中,根據觀察到液氮沸騰的現象,將沸騰與蒸發進行辨別．然后,在管口套上氣球,打開閥門,觀察到氣球逐漸變大,知道減少的液氮變成了氣體,使得氣球逐漸變大,從而理解沸騰時在液體內部和表面同時發生劇烈的汽化現象．該實驗在“水沸騰實驗”的基礎上進行了變化,引導學生進行知識應用,激發學習興趣和情緒體驗,通過學生觀察和對比,引發問題的再發生,是前期學生的補充、完善、提升．課后可將視頻上傳到網絡平臺,鼓勵學生進行自主再學習．

3.2 教學實踐反觀情境體驗式教學路徑的優化

教育信息化日益推進,現代技術在情境體驗式教學中發揮了重要作用,同時也出現了一些問題:因網絡紛繁的資源和學習平臺成為“數字廢墟”,課堂出現無效、錯誤情境體驗,教師在選擇資源時應重視其正確性．因拿來主義作怪,課堂出現虛擬取代真實而降低情境體驗度和感受性,教師在教學設計過程中應重視真實實驗．因片面追求在線學習出現個性化學習顛覆學校教學主導,課堂出現失真、無序體驗,教師重視學生的主體作用的同時,發揮好導向作用．因片面追求熱鬧,出現注重情境創設而忽視情境感知和感悟,教師應重視深度學習,促進學生能力全面提升．

圖7 滑輪引入實驗

例如,蘇科版9年級“滑輪”教學中,可以利用滑輪圖片、模擬動畫等方式引入課題,但是由于學生缺少生活感知,這樣的情境感知體驗度是不夠的．一方面要考慮原有知識基礎,另一方面要豐富學生體驗感知,可以從杠桿變型引入滑輪,并在具體情境的體驗中理解滑輪的本質．如圖7所示,利用杠桿可實現將重物提升一段距離,然后換用杠桿實現重物繼續提升,依次往復可實現重物持續提升的過程．增加這些杠桿數目,他們填充的空間就是圓盤．如此可以理解,滑輪的本質是杠桿．這是一個情境感知并不斷進入情境感悟的過程,對原有知識的繼續生長．在進行定滑輪、動滑輪的教學過程中,利用仿真實驗能得到更為理想的數據,但是仿真實驗的真實性,學生參與度是不夠的．可以通過真實實驗

增加物重、減小摩擦、減小動滑輪自重等方法改進實驗效果；引導學生對實驗數據偏差進行分析，從而引導學生對實驗進行反思,深化學習，這是一個從情境感悟并不斷進入情境反思的過程.立足學科,重視實驗,關注學生主體,而不是互聯網“拿來主義”．仿真實驗不受器材限制、操作簡便,適用于學生自主學習,是對課堂的補充和延伸．

“互聯網+”正在影響并重塑學習方式,也正推動物理情境體驗式教學路徑的變革與優化.這是時代發展的成果,也是教與學共鳴的過程．初中物理情境體驗式教學因為有了大數據分析變得更為精準,因為有了多元技術變得更為豐富,因為有了思維可視變得更加互聯,因為有了智慧學習空間變得更加個性．教育正邁入信息化3.0時代,教師應重視教育理論的學習和更新,關注新技術、新思想的發展,推動教育現代化更快、更好地發展．