建構主義理論下物理體驗式教學實踐策略

摘 要：隨著課程改革的深入實施，初中物理教學愈發重視學生的綜合能力以及核心素養的提升.建構主義理論下的體驗式教學符合學生年齡特征、認知水平以及學習能力等特點，讓學生具有多感官、多層次的學習體驗感，從而更加高效地實現物理規律的學習以及物理核心素養的滲透.

關鍵詞：初中物理；體驗式教學；建構主義

中圖分類號：G632 文獻標識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）17-0068-03

收稿日期：2023-03-15

作者簡介：徐東林（1976.11-），男，江蘇省南通人，本科，中學一級教師，從事物理教學研究.

體驗式教學旨在將抽象的物理知識教學轉化為直觀可見的物理現象，從而加強學生在學習過程中的體驗感.通過強化對物理現象的直觀認知，深化對現象本質原理的理解，是一種以學生作為課堂主體、教師適當引導的新教學模式.在體驗式教學課堂中，學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，重新梳理相關物理概念，體會知識形成過程中的成就感，從而全面提升學生的綜合素養.

1 拓展生活資源，體驗學科觀念

體驗式課堂的開展應結合學生的認知水平和思維特點，以學生容易接受并且樂于解決的問題為切入點，充分調動學生的積極性，實現物理概念的滲透.因此，教師應結合生活資源進行拓展，引導學生觀察分析生活現象，利用物理原理解決生活問題，從而在這個過程中加深學生的物理學習體驗，培養物理學科觀念的核心素養.

1.1 觀察生活現象，建構認知模型

物理來源于生活，各種物理現象和對應的物理規律與生活息息相關，所以觀察生活現象，建構與之相關的物理認知模型，是增強學生物理學習體驗的最佳手段之一.因此，教師應結合教學內容，合理地拓展生活資源，引領學生以物理學視角觀察分析并解釋生活當中的物理現象，從而建構物理認知模型.

比如，在講解八年級上冊《光的折射》這一節內容時，結合生活中“光的折射”現象開展體驗式教學.首先，運用多媒體展示生活中的折射現象，“盛滿水的玻璃杯中折斷的筷子”“變淺的泳池池底”“天空中出現的三日同輝”等.然后，結合前幾節所學的“光的傳播”相關知識引領學生分析出現上述現象的原因，通過分析學生會發現在上述幾種現象中，都是光線經過了不同的介質，從空氣到水中，已知光在空氣中是沿直線傳播的，所以出現這一現象的原因是因為不同介質交界處不再沿直線傳播.在此基礎上，教師適當引導，介紹光的折射原理，并給出典型的“光的折射”現象的光路圖，讓學生更加直觀地感受折射現象.

結合生活現象分析物理知識原理，可以有效地提高學生的課堂參與度，讓學生更積極地主動探究分析，利用已有的知識儲備分析出現物理現象的本質原因，在探究的過程中形成相應的知識體驗，完成認知模型的建構.

1.2 解決生活問題，深化抽象認知

學生畏懼物理的一個主要原因在于難以實際應用，不了解運用物理知識解決實際問題的方法，體驗不到基于物理學習解決生活問題的成就感.因此，教師要創設解決問題的情境，引導學生利用所學物理知識解決生活當中遇到的問題，從而深化對物理抽象知識的認知，提升學生的物理應用水平.

比如，在講解《家庭安全用電》這一節時，引入生活問題：小明家臥室的電燈開關接在火線上，當開關接通后電燈不亮，小明基于所學的物理知識用測電筆分別測量開關兩端以及燈泡兩端，三個點氖泡都發光，那么問題出現在哪一段電路呢？引領學生首先回憶測電筆的原理，當其接在火線上時氖泡發光，在這問題中當閉合開關后，開關兩端以及燈泡兩端測電筆的氖泡均發光，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成一個回路，因此只可能是燈泡到零線這一段導線出現斷路，導致無法構成回路，燈泡不亮.

在解決生活問題的過程中同學們需要將所學的物理知識融會貫通，充分理解其中的抽象原理并與實際生活問題相結合，找出解決問題的方法.同時，基于生活問題的挑戰性能夠有效激發學生的探知欲望，在實際解題過程中提升物理體驗，助力物理學科觀念的形成.

2 設置驅動問題，體驗科學探究

物理具有很強的科學探究性，所以在學習物理的過程中不能忽視學生的自主探究過程，需要讓學生在自主探究中獲得物理知識的形成體驗，養成科學探究的習慣.因此，教師應結合問題驅動式教學方法，合理地設計探究驅動問題，并給出適當的探究方向，加強學生的科學探究體驗，提升物理核心素養.

2.1 層進式，由淺入深

物理科學探究均需遵循遞進的規律，從物理現象表面由淺入課地分析現象的本質原因.驅動問題的設置也應當具備層進式特點，充分考慮物理探究的規律和學生的認知發展特點，將復雜的問題拆解為具有遞進性質的分層問題，引導學生逐漸深入探究，體驗其中蘊含的物理規律.

比如，在講解《物體的浮與沉》這一節時，設計驅動問題引領學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象，對物體受力分析總結規律，然后根據總結出的規律探析其中的異同，最后分析得出物體浮與沉的條件.對于第一個問題，引導學生觀察相同重量不同體積的物體在水中的現象，會發現體積較小的物體沉底，而體積較大的物體飄浮在水面，兩者都處于靜止狀態，對其受力分析可以發現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、彈力和浮力的作用，并且浮力+彈力=重力.對比兩種情況可以得出規律，物體的沉與浮與物體受到浮力和重力大小的關系存在物理關聯.進一步總結分析可以得出結論，當F_浮≥mg時物體漂浮，當F_浮

設置層進式問題驅動，將復雜的物理探究過程拆分為便于學生認知理解的簡單步驟，不僅可以引導學生由淺入深地探究物理規律，還可以加強學生在探究過程的體驗感，充分調動學生的探究積極性，打造更加高效的課堂.

2.2 實驗式，由表及里

實驗現象是相應物理規律的最表層體現，觀察實驗現象是發現物理規律的最直接手段.因此，教師需要結合初中物理當中的實驗內容開展實驗活動，在活動中通過實驗問題的設置，引領學生掌握物理實驗探究的方法，學會分析實驗現象并總結其中蘊含的物理規律，由表及里實現物理規律教學.

比如，在講解《物質的密度》這一節時，開展實驗活動引領學生自主實驗探究密度的計算公式，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存在關系？如何在實驗中測量物體的質量和體積？根據所學內容，學生直觀認為密度ρ必然與質量m以及體積V之間存在某種關聯.然后設計實驗過程為測量不同質量的物體體積，再測量相同質量的不同物體體積，最后根據實驗數據分析其中的數學關系.根據以往的實驗經驗，學生確定用天平測量物體質量m，用量筒排水法測量物體的體積V.最后通過分析實驗結果發現相同物體的質量比體積為一個定值，從而可以得出物體的密度ρ=m/V，之后借助不同物體的實驗結果進行驗證.

實驗探究作為物理學科不可或缺的重要內容，教師應有意識地提升實驗教學的效率，加強學生在實驗過程中的體驗感，以問題驅動的方式引領學生由表及里地經歷從現象到本質的過程，獲取相應的實驗體驗，實現物理規律和實驗探究方法的體系建構.

3 聯系學史知識，體驗責任態度

科學責任和態度是物理學科的核心素養之一，引導學生了解歷代物理學家，發現并總結相應物理規律，是培養學科責任和態度的最佳手段.但是傳統課堂中學生的體驗感不強，因此，教師在教學過程中應聯系學史內容，開展體驗式課堂，幫助學生體驗物理學科的責任態度.

3.1 了解曲折過程，懂得持之以恒

物理規律的發現和建立都是一個曲折且漫長的過程，這一過程恰好體現了物理規律探索中蘊含的持之以恒的責任感和態度.結合物理學家的探索過程實現物理規律的體驗式教學，不僅可以增強學生在物理學習過程中的體驗感，還能夠充分了解物理規律的發展歷程，懂得持之以恒的重要性.

比如，在《氣體的壓強》這一節，結合大氣壓強的發現、證明以及測量的發展過程開展體驗式教學，讓學生了解到該物理規律發展的艱辛歷程.首先是在1654年，馬德堡格里克市長進行了著名的“馬德堡半球實驗”，用16匹馬向相反方向拉開兩個抽出球內空氣的金屬半球，向學生展示這一實驗的過程樣圖.其次為“托里拆利實驗”，利用水銀柱得到了大氣壓強的表示方式，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，發現試管中的水銀有所下降但是并沒有完全流入下方的槽內，這一實驗在證明大氣壓強作用的同時，根據試管內剩余水銀的量可以測量出大氣壓強的大小.

物理學史知識中蘊含著豐富的情感態度以及責任意識，在教學過程中充分地發揮物理學史的作用，將其作為體驗式教學的素材，既可以加強學生在學習過程中的體驗感，又可以實現物理學史的滲透，促進學生形成完善的情感態度和責任意識，體驗持之以恒的物理學發展規律.

3.2 借鑒典型案例，嘗試遷移應用

物理學史中蘊含著豐富的案例，每一位科學家最后得出結論的實驗過程和思維方式都具有很強的學習性，教師應有意識地引導學生發現和理解典型物理學史當中出現的案例，嘗試在典型案例中加入自己的思考，從而實現學史內容的遷移創新.

比如，在講解《浮力》部分內容時，引入“阿基米德原理”相關學史.引導學生理解阿基米德發現并提出該原理的過程以及實驗的思路.在理解的基礎上引導學生遷移創新，得到一種測量液體密度的方法.首先利用測力計分別測量入水前后的示數即可得到浮力大小F_浮，基于“阿基米德原理”可以知道F_浮=m_排g，而m_排=ρV_排，所以當根據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ρ=F_浮/gV_排計算出液體的密度，從而實現對“阿基米德原理”的遷移應用.

物理學史中的典型案例是學生學習進步的基石，教師應引領學生充分對學習當中的典型案例進行分析理解，掌握歷代物理學家科學探究的思路方法，從而在此基礎上消化吸收，實現相關物理原理的遷移創新，加強學生在這一創新過程中的體驗感，培養學生的物理應用意識.

綜上所述，建構主義理論下物理體驗式教學對于加強學生的體驗感，實現學生物理核心素養的提升有著十分積極的作用.因此，教師需要把握體驗式教學的實踐策略，通過拓展生活資源、設置驅動問題以及聯系學史知識等方式增強學生學習體驗感，激發學生的學習熱情.

參考文獻：

［1］畢家駿.建構主義學習理論視角下的物理教學設計：以“物質的密度”為例[J].中學物理，2021（5）：30-32.

[2] 趙鈞明.建構主義滲透于初中物理教學中的理論分析[J].華夏教師，2018（21）：48-49.

[3] 程春清.初中物理體驗式教學的實踐初探[J].物理之友，2017（4）：16-19.

[4] 洪永志.建構主義學習理論指導下的物理教學[J].考試周刊，2017（64）：164.

［責任編輯：李 璟］