基于建構(gòu)主義理論的初中物理體驗式教學(xué)實踐策略

摘 要：隨著課程改革的深入實施，初中物理教學(xué)越來越重視學(xué)生的綜合能力以及核心素養(yǎng)的培養(yǎng).建構(gòu)主義理論下的體驗式教學(xué)符合學(xué)生年齡特征、認知水平以及學(xué)習(xí)能力狀態(tài)等特點，讓學(xué)生通過多感官多層次的學(xué)習(xí)體驗，更加高效地實現(xiàn)物理現(xiàn)象規(guī)律的學(xué)習(xí)以及物理核心素養(yǎng)的滲透培養(yǎng).本文基于建構(gòu)主義理論，結(jié)合教學(xué)實際，對在初中物理課堂中開展體驗式教學(xué)進行探析.

關(guān)鍵詞：初中物理；體驗式教學(xué)；實踐策略

中圖分類號：G632" "文獻標識碼：A" "文章編號：1008-0333（2023）11-0102-03

收稿日期：2023-01-15

作者簡介：倪文倩（1989.3-），女，江蘇省漣水人，本科，中學(xué)一級教師，從事中學(xué)物理教學(xué)研究.

體驗式教學(xué)旨在將抽象的物理知識教學(xué)通過直觀可見的物理現(xiàn)象，增強學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的體驗感，通過強化對物理現(xiàn)象的直觀認知深化對物理現(xiàn)象本質(zhì)原理的理解，是一種以學(xué)生為課堂主體，教師適當引導(dǎo)的新教學(xué)模式.在體驗式教學(xué)中學(xué)生能夠體驗并參與到物理知識的觀察、分析和原理形成各個階段，體驗知識形成過程中的成就感，從而全面提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)，下面就如何開展體驗式教學(xué)，提以下三點策略.

1 拓展生活資源，體驗學(xué)科觀念

體驗式課堂的開展應(yīng)結(jié)合學(xué)生的認知水平和思維特點，以學(xué)生容易接受并且樂于解決的問題為切入點可以更充分調(diào)動學(xué)生的積極性.因此，教師應(yīng)結(jié)合生活資源拓展，引導(dǎo)學(xué)生觀察分析生活現(xiàn)象，利用物理原理解決生活問題，從而加深學(xué)生的物理學(xué)習(xí)體驗，培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng).

1.1 觀察生活現(xiàn)象，建構(gòu)認知模型

物理來源于生活，各種物理現(xiàn)象和對應(yīng)的物理規(guī)律與生活息息相關(guān)，所以觀察生活現(xiàn)象建構(gòu)與之相關(guān)的物理認知模型是增強學(xué)生物理學(xué)習(xí)體驗的最佳手段.因此，教師應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，合理地拓展生活資源，引領(lǐng)學(xué)生以物理學(xué)視角觀察分析并解釋生活中的物理現(xiàn)象，從而建構(gòu)物理認知模型.

比如在講解八年級上冊《光的折射》這一節(jié)內(nèi)容時，結(jié)合生活中常見的光的折射現(xiàn)象開展體驗式教學(xué)，首先結(jié)合PPT展示生活中可見的折射現(xiàn)象，如“盛滿水的玻璃杯中折斷的筷子”“變淺的泳池池底”“天空中出現(xiàn)的三日同輝”等，然后結(jié)合前幾節(jié)所學(xué)的光的傳播相關(guān)知識引領(lǐng)學(xué)生分析出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因，通過分析會發(fā)現(xiàn)在上述幾種現(xiàn)象中都是光線經(jīng)過了不同的介質(zhì)，學(xué)生清楚同種均勻介質(zhì)中光沿直線傳播，所以老師可提出是不是因為不同介質(zhì)交界處不再沿直線傳播？在此基礎(chǔ)上教師引導(dǎo)，介紹光的折射原理，并給出典型的折射光路圖，讓學(xué)生更加直觀地感受到折射現(xiàn)象.

由此可見，結(jié)合生活現(xiàn)象分析物理知識原理，可以有效地提高學(xué)生的課堂參與性，讓學(xué)生積極主動探究分析，結(jié)合已有的知識儲備分析出現(xiàn)物理現(xiàn)象的本質(zhì)原因，在探究的過程中形成相應(yīng)的知識體驗，完成認知模型的建構(gòu).

1.2 解決生活問題，深化抽象認知

學(xué)生畏懼物理的一個主要原因在于難以實踐應(yīng)用，不會運用物理知識解決實際問題，體驗不到基于物理學(xué)習(xí)解決生活問題的成就感.因此，教師要創(chuàng)設(shè)問題解決情境，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)物理知識解決生活中遇到的問題，從而深化對物理抽象知識的認知，提升學(xué)生的物理應(yīng)用水平.

比如在講解《家庭安全用電》這一節(jié)時，引入生活問題：“小明家臥室的電燈開關(guān)接在火線上，當開關(guān)接通后電燈不亮，小明基于所學(xué)的物理知識用測電筆分別測量了開關(guān)兩端以及燈泡兩端，三處氖泡都發(fā)光，那么問題出現(xiàn)在哪一段電路呢？”首先引領(lǐng)學(xué)生回憶測電筆的原理，當其接在火線上時氖泡發(fā)光，在這一問題中閉合開關(guān)后，開關(guān)兩端以及燈泡兩端測電筆的氖泡均發(fā)光，說明從火線到燈泡這一段電路不存在問題，但是燈泡沒亮說明并沒有構(gòu)成閉合回路，因此只可能是燈泡到零線這一段導(dǎo)線出現(xiàn)斷路，電流無法從火線流向零線，燈泡不亮.

由此可見，在解決生活問題的過程中，同學(xué)們需要將所學(xué)的物理知識融會貫通，將其中的抽象原理與實際生活問題相結(jié)合，找出解決問題的方法，同時基于生活問題的挑戰(zhàn)性能夠有效激發(fā)學(xué)生的探知欲望，戰(zhàn)勝畏難心理，在實際解題過程中提升物理體驗，助力物理學(xué)科觀念的形成.

2 設(shè)置驅(qū)動問題，體驗科學(xué)探究

物理具有很強的科學(xué)探究性，所以在學(xué)習(xí)過程中不能忽視學(xué)生的自主探究過程，需要讓同學(xué)們在自主探究中獲得物理知識形成體驗，并養(yǎng)成科學(xué)探究的習(xí)慣.因此，教師應(yīng)結(jié)合問題驅(qū)動式教學(xué)方法，合理地設(shè)計探究驅(qū)動問題，適當引導(dǎo)探究方向，加強科學(xué)探究體驗，提升物理核心素養(yǎng).

2.1 層進式，由淺入深

物理科學(xué)探究需遵循遞進的規(guī)律，由淺入深地從物理現(xiàn)象表面逐漸深入分析現(xiàn)象的本質(zhì)原因.所以驅(qū)動問題的設(shè)置也應(yīng)當具備層進式特點，充分考慮物理探究的規(guī)律和學(xué)生的認知發(fā)展特點，將復(fù)雜的問題拆解為具有遞進的分層問題，引導(dǎo)學(xué)生逐漸深入探究，體驗其中蘊含的物理規(guī)律.

比如在講解《物體的浮與沉》這一節(jié)時，設(shè)計驅(qū)動問題引領(lǐng)學(xué)生探究物體浮與沉的條件.提出層進式問題如下：“首先觀察物體在水中的浮沉現(xiàn)象，對物體受力分析并總結(jié)規(guī)律，根據(jù)規(guī)律探析其中的異同，最后分析得出物體浮與沉的條件.”對于第一個問題，引導(dǎo)學(xué)生觀察相同重量不同體積的物體在水中的現(xiàn)象會發(fā)現(xiàn)體積較小的物體沉底而體積較大的物體飄浮在水面，兩者都靜止，對其受力分析可以發(fā)現(xiàn)漂浮的物體僅受到重力和浮力作用，二力平衡，而沉底的物體同時受到重力、彈力以及浮力的作用，并且浮力加彈力等于重力.對比兩種情況可以得出規(guī)律，物體的沉與浮與物體受到浮力和重力大小的關(guān)系存在物理關(guān)聯(lián).進一步總結(jié)分析可以得出結(jié)論當F浮大于燈油mg時物體漂浮或懸浮，當F浮小于mg時，重力大于浮力，物體下沉，最后物體沉在水底.

由此可見，設(shè)置層進式問題驅(qū)動，將復(fù)雜的物理探究過程拆分為便于學(xué)生理解簡的單步驟，不僅可以引導(dǎo)學(xué)生由淺入深進行規(guī)律探究，還可以增強學(xué)生在探究過程中的體驗感，調(diào)動學(xué)生的探究積極性，打造更加高效的課堂.

2.2 實驗式，由表及里

教師需要結(jié)合初中物理當中的實驗內(nèi)容開展實驗活動，在活動中通過實驗問題的設(shè)置，引領(lǐng)學(xué)生掌握物理實驗探究的方法，學(xué)會如何分析實驗現(xiàn)象并總結(jié)其中蘊含的物理規(guī)律，由表及里實現(xiàn)物理規(guī)律教學(xué).

比如在講解《物質(zhì)的密度》這一節(jié)時，開展實驗活動引領(lǐng)學(xué)生自主實驗探究密度的計算公式，并掌握用實驗測量物體密度的方法.首先提出問題：“分析物體的密度與什么因素有關(guān)？如何在實驗中測量物體的質(zhì)量和體積？”根據(jù)所學(xué)內(nèi)容學(xué)生直觀地認為密度ρ必然與質(zhì)量m以及體積V之間存在某種關(guān)聯(lián).然后設(shè)計實驗測量相同質(zhì)量的不同物體的體積，最后根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析其中的數(shù)據(jù)關(guān)系.根據(jù)以往的實驗經(jīng)驗，同學(xué)們確定用天平測量物體質(zhì)量m，用量筒排水測量物體的體積V.通過分析實驗結(jié)果同學(xué)們發(fā)現(xiàn)，相同物體質(zhì)量與體積的比值為一個定值，從而可以得出結(jié)論為物體的密度ρ=m/V.

由此可見，實驗探究作為物理學(xué)科不可或缺的重要內(nèi)容，教師應(yīng)有意識地提升實驗教學(xué)的效率，加強學(xué)生在實驗過程中的體驗感，以問題驅(qū)動的方式引領(lǐng)學(xué)生由表及里經(jīng)歷從現(xiàn)象到本質(zhì)的過程，獲取相應(yīng)的實驗體驗的同時，實現(xiàn)物理規(guī)律和實驗探究方法的體系建構(gòu).

3 聯(lián)系學(xué)史知識，體驗責任態(tài)度

科學(xué)責任和態(tài)度是物理學(xué)科的核心素養(yǎng)之一，學(xué)史教育中可滲透引導(dǎo)學(xué)生觀察歷代物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)并總結(jié)相應(yīng)物理規(guī)律，是培養(yǎng)科學(xué)責任和態(tài)度的最佳手段，教師在教學(xué)過程中應(yīng)聯(lián)系學(xué)史內(nèi)容，開展體驗式課堂，幫助學(xué)生體驗物理學(xué)科的責任態(tài)度.

3.1 了解曲折過程，懂得持之以恒

物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和建立都是一個曲折且漫長的過程，這恰好體現(xiàn)出了物理規(guī)律探索中蘊含的持之以恒的責任感和態(tài)度.

比如在講解八年級下冊《氣體的壓強》這一節(jié)時，結(jié)合大氣壓強的發(fā)現(xiàn)、證明以及測量的發(fā)展過程開展體驗式課堂，讓學(xué)生了解物理規(guī)律發(fā)展的艱辛歷程.首先是在1654年，馬德堡格里克市長進行了著名的“馬德堡半球?qū)嶒灐保?6匹馬向相反方向拉開兩個抽出球內(nèi)空氣的金屬半球，向?qū)W生展示這一實驗的原理樣圖，兩個半球沒有其他連接結(jié)構(gòu)，僅受到大氣壓力的作用緊緊貼在一起，需要很大力氣才能拉開，從而證明了大氣壓的存在.第二階段，“托里拆利實驗”成功地利用水銀柱得到了大氣壓強的表現(xiàn)形式，該實驗將一個裝滿水銀的玻璃管口朝下放進裝有水銀的槽中，發(fā)現(xiàn)試管中的水銀有所下降但是并沒有完全流入下方的槽內(nèi)，這一實驗在證明了大氣壓強的作用的同時，根據(jù)試管內(nèi)剩余水銀的量可以測量出大氣壓強的大小F=mg，也就是在平衡后試管內(nèi)水銀的重量等于此時大氣壓強作用力的大小，進一步地根據(jù)F/S=G/S可以估計出P大氣壓=P水銀，從而可以直接計算出大氣壓強的大小.

由此可見，物理學(xué)史知識中蘊含著豐富的情感態(tài)度及責任意識，在教學(xué)過程中充分地發(fā)揮物理學(xué)史的作用，將其作為體驗式教學(xué)的素材，既可以加強學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的體驗感，實現(xiàn)物理學(xué)史的滲透，培養(yǎng)學(xué)生情感態(tài)度價值觀.

3.2 借鑒典型案例，嘗試遷移應(yīng)用

物理學(xué)史中蘊含著豐富的案例，每一位科學(xué)家最后得出結(jié)論的實驗過程和思維方式都具有很強的代表性，教師應(yīng)有意識地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和理解典型物理學(xué)史當案例，嘗試在典型案例中進行思考，實現(xiàn)學(xué)史內(nèi)容的遷移創(chuàng)新，同時增強學(xué)習(xí)過程的體驗感.

比如在講解“浮力”這一部分內(nèi)容時，引入阿基米德原理相關(guān)學(xué)史.首先引導(dǎo)學(xué)生理解阿基米德發(fā)現(xiàn)并提出該原理的過程以及實驗的思路，在理解的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生遷移應(yīng)用，同學(xué)們得到了一種測量液體密度的方法，利用測力計分別測量入水前后的示數(shù)即可得到浮力大小F浮，基于阿基米德原理可以指導(dǎo)F浮=m排g，而m排=ρ×V排，所以當根據(jù)測力計計算出浮力大小之后，讀出入水前后液體體積的變化得到排水量體積大小，就可以根據(jù)ρ=F浮/gV排計算出此液體的密度，從而實現(xiàn)了對阿基米德原理的遷移應(yīng)用.

由此可見，物理學(xué)史中的典型案例是學(xué)生學(xué)習(xí)進步的基石，教師應(yīng)引領(lǐng)學(xué)生充分對學(xué)習(xí)當中的典型案例進行分析理解，掌握歷代物理學(xué)家科學(xué)探究的思路方法，在此基礎(chǔ)上，實現(xiàn)相關(guān)物理原理的遷移應(yīng)用，增強體驗感的同時，培養(yǎng)學(xué)生的物理應(yīng)用意識.

綜上所述，建構(gòu)主義理論下物理體驗式教學(xué)對增強學(xué)生的體驗感，提升學(xué)生的物理核心素養(yǎng)有著十分積極的作用，教師應(yīng)把握體驗式教學(xué)的實踐策略，通過拓展生活資源、設(shè)置驅(qū)動問題以及聯(lián)系物理學(xué)史知識等方式增強學(xué)生學(xué)習(xí)體驗感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.

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［責任編輯：李 璟］