高中物理教學“導引體驗式”設計研究

【摘要】高中知識網絡的形成就是物理概念的形成過程，了解了概念的產生及意義也就建立了高中物理知識網絡，因此，高中物理的教學重點就是讓學生理解物理概念，逐漸形成運用概念解決物理問題的能力.本文從教師和學生兩個方面分析和總結，通過靈活轉換地位使概念教學更加高效合理，課堂生動有趣.本文針對高中物理教學的一些現狀作分析，提出“導引體驗式”課堂教學設計方案，并且結合案例共同探討新課標物理概念教學的有效性.

【關鍵詞】高中物理；概念教學；課堂教學設計

1 研究的理論和方法

1.1 物理概念

物理概念的定義：在大量觀察和實驗的基礎上，運用邏輯思維的方法，把同一類事物共同的、本質的屬性集中起來，并且加以概括而形成的反映一般規律和特征的共有屬性，這個屬性用最概括的語言描述就形成了概念.物理概念往往用抽象的語言總結概括物理現象、物理規律.高中課本中物理概念多，信息量大，在這么短的時間內向學生的腦海中注入這么多信息，而且還要應付大量的考試，所以如何將抽象的概念教學變成具體的模型教學顯得非常重要.高中物理概念往往具有外延性，所以高中物理概念之間具有很嚴密的聯系性，揪出其中的一個馬上就能聯系到其他的概念，而且在牛頓力學的框架內，很多的公式和對概念的解釋都有條件的限制[1].在限制條件和抽象概括之間學生很難把握，所以高中教師在處理關系的時候如果方法不合理就容易產生模糊認識，甚至影響后面的概念學習，因為概念具有外延性.外延性和聯系性是物理概念的兩個重要的特點.

1.2 高中物理概念分類

1.2.1 比值法定義的概念

在高中教材中多數概念是用比值法定義的，這部分概念的特點是比值不隨分子和分母的改變，而改變而是一個定值，這個定值由研究對象的本質屬性決定.例如，速度v、加速度a、功率p、電場強度E、電勢、電流I、電阻R、電容C、磁感應強度B、壓強P等.比值法定義的概念的性質不由定義式中兩個物理量決定，它有自身的性質.

1.2.2 具體描述物理現象和物理過程的概念

高中知識中出現的很多物理模型以及很多運動過程都是多過程，所以認識并能夠準確表達運動特點顯得非常重要.對于這部分概念，陳述的概率非常高，概括性很強.如勻速運動、勻變速直線運動、自由落體運動、平拋運動、勻速圓周運動、動能定理、機械能守恒定律、動量守恒定律、光的干涉、核反應、質量虧損等.這部分概念要求學生構建物理模型，理解物理方法，新高考要求提升學生能力解決實際問題.

1.2.3 矢量概念

矢量既有大小也有方向，反映了方向的重要性.高中物理概念的難點在于引入了大量的矢量概念，學生的生活經驗中幾乎沒有矢量的概念和認識，所以認識矢量概念之前應該先培養學生對矢量的認識.大學教材中高數課本安排了矢量學習而高中課本中通過學習矢量概念去認識矢量的意義，這樣教師授課的難度會增大.對矢量概念的歸類就顯得異常重要[2].如速度、力、位移、加速度、電場強度、磁感應強度等.學生在理解矢量時對于方向的掌握容易忽略.

1.2.4 能夠描述物理狀態和現狀的物理量

只要滿足某些特征則這個研究對象就具有穩定的狀態，通過對這類物理量的歸類可以避免受其他外部因素的影響，從而強化了這個物理概念的認識，高中物理中這樣的概念不多而且沒有做深入的研究.如熱力學溫標、機械能、電勢能、內能、原子能等，這樣的物理量在高中階段往往有限定條件.在限定條件下學習概念容易忽視原因，對原因不做深入的研究.

1.2.5 具有相對性的概念

有些物理概念是相對于某個參照物或者參考點定義的，描述它的本質特點時具有相對性.這類物理概念是學生學習的難點，學生理解和運用時容易顧此失彼，錯誤百出.如參考系、重力勢能、彈性勢能、電勢能、電勢等.這類概念是考試的熱點和難點，大小的比較往往是相對于某個參考點，受到外部條件的限制.學生很容易忽視其相對性的特征，原因是自己的片面生活經驗起到了先入為主的作用.

1.3 針對物理基本概念組織教學活動理論

1.3.1 體驗式教學理論

17世紀英國唯物主義哲學家J·洛克繼承和發展了亞里士多德的“蠟塊說”，他認為人出生時心靈像白紙或白板一樣，人的一切觀念和知識都是外界事物在白紙或白板上留下的痕跡，它們最終都源于經驗.這就是教育學中著名的“白板理論”.在這一理論中洛克提出了“行動”和“實踐”對學習的重要性.也就是今天我們提出的“導引體驗式”學習的理論來源.體驗式學習理論在20世紀80年代由美國人大衛·科爾博完整提出.他構建了一個體驗式學習模型即“體驗式學習圈”，這個模型提出有效的學習應從體驗開始，進而發表看法，展開討論，然后進行反思，再總結形成理論，最后將理論應用于實踐當中.通過實驗這個理論收到了極好的效果.在這個過程中，他強調了共享與應用、團體的力量是無窮的.他的研究理論給當時西方的很多著名教育管理者很大的啟示，以至為此開展工作.這種強調“做中學”的體驗式學習，能夠將學習者的潛能充分發揮出來，是提高學習效率的有效方式.

體驗式教學法具體是指在教學過程中教師制定明確的教學目標，根據學生的實際情況，包括知識水平、行為習慣，根據教材編寫的過程和意圖以及教學大綱，創設與教學內容相適應的具體情境或氛圍，讓學生參與進去，并能產生共鳴，增加學生愉悅的情感體驗，能夠幫助學生擺脫錯誤認識，從而正確地理解所學內容的過程，并且在情感態度和價值觀方面促進他們的心理機能全面發展的一種教學方法[3].

1.3.2 建構主義指導物理概念教學

物理基本概念來源于人們的實踐，是一代代物理學家總結概括出來的，概念本身就體現著知識和經驗的建構主義.概念的教學離不開學生的生活經驗，因此將抽象的理論轉化成具體的物理模型來接近學生的就近發展區.建構主義強調教學中注重少而精，創造情境讓學生體會學習的過程以及建構過程的成功快樂，教師在教學中擔當導演的角色，學生是演員.另外，構建主義強調注重學生的自主建構.教師了解學生心里想什么，能做什么，有的放矢地引導學生完成知識體系的建立，建構主義強調外部環境的重要性，因此教師創造適宜的外部環境激發其內在的動力.

2 “導引體驗式”教學進行概念教學

2.1 導引的意義

導引，就是教師創設教學情境，運用恰當的教學手段，指導學生學習方法、點撥知識，為學生創設合理的發展空間，激發學生的求知欲望，進而激發學生自主學習、自主閱讀、自主探索的興趣，實現能力達成.

實現導引的關鍵，在于設計問題的生成環境.這需要教師設計問題生成環境，引導學生在學習過程中發現問題、思考問題、提出問題、解決問題.設計問題的生成環境，要基于引領學生達成學習目標的需要而設計一組具有邏輯遞進關系的“問題鏈”，通過問題引導學生的思維展開和提升，最終實現預期的學習目標[4].

導引應該立足于學生的學習興趣、學習方向、啟發思路等方面，使學生涉及四個階段的學習過程：①激活學生的先前經驗；②以演練的方式而不是告訴的方式，向學生展現相關問題的知識技能；③要求學生應用新知識、新技能來解決問題；④鼓勵學生將所獲知識整合到日常生活中.

2.2 導引的條件

教師仔細研讀教學目標和教學參考，明確教學任務，分析班級學生的層次性，有的放矢地搜集相關的教學資源準備大量的教學素材.導引的重點體現了教師在教學中的主導作用，教師是掌舵手，方向搞錯了后面的過程就困難了，因此導引是學生體驗課堂的入場券.

2.3 導引的方法

2.3.1 學案導學課前導引

導學案是針對當前高考形勢下合理的方法，體現了知識容量大，能力提高快的高效課堂理論，學案導學的編寫必須體現集體智慧，內容體現層次性，能夠對每一個同學起到導引作用.

導學案的結構包括：知識回顧、自主學習、合作探究、精講點撥、鞏固檢測、學習評價.

2.3.2 “問題導引”課堂教學

通過設計穿透力的問題超越課本知識去思考問題，能夠達到理解知識點的升華.問題的設計要與學生的實際水平相吻合，通過不同的問題激發不同層次的思考，培養學生的興趣，形成學習的動力.

例如 探究自由落體運動的概念和規律這堂課利用問題導引可以很好地激發學生思考的動力，物理中的很多現象來源于學生們的生活實際，比較接近學生的經驗，課堂上學生能迅速地進入思考總結狀態，所以本節課在課內利用問題導引完成整個探究過程，問題的設置能使學生產生身臨其境的感覺，這種體會的成功再現使問題的結論顯而易見，學生們在不知不覺中就對自由落體運動的概念和規律有了概括性認識，最后教師對學生的種種問題歸納引導學生最終得到結論.

2.3.3 “模型導引”突破難點

高中物理概念較抽象，有些概括語言超出了學生的認識能力和理解水平，通過把復雜問題簡單化、生活化，幫助學生建立基本的模型來理解概念.利用熟悉的物理模型可以把學生一下子拉近到實際環境中，他們可以利用已有的經驗和理解處理新問題，通過比較概括形成自己的新的體驗而達到新的高度.

例如 學習電場知識中的電勢能可以幫助學生利用重力場中的高度和重力勢能的概念模型類比地理解電場中的概念.高中物理中常見的模型有彈簧模型、斜面模型、萬有引力模型、雙星模型等.

2.3.4 “實驗操作”導引

物理概念是人們在實踐的過程中總結出來的，因此通過學生的實際動手模擬實驗體會概念的意義更加深刻，記憶的時間更長.

例如 探究圓周運動線速度、角速度、向心力概念，學生在實驗室中通過操作向心力演示儀體會概念的特征和意義[5].如果沒有這個過程，無論教師怎么深入地講解，這種記憶保存的時間會很短，當學生重新面對類似的問題時仍然感到茫然，無從下手.

2.4 體驗教學的注意問題

體驗式教學是指在教學過程中教師制定教學目標，根據學生的實際情況，根據教材編寫的過程和意圖及課程標準，創設情境或課堂教學氛圍，讓學生參與進去，并能產生共鳴，增加學生愉悅的情感體驗，能夠幫助學生擺脫錯誤認識，從而正確地理解所學內容的過程，并且在情感態度和價值觀方面促進他們的心理機能全面發展的一種教學方法.

（1）主體地位的轉變.教師要放下“師道尊嚴”“我為中心”的觀念，讓學生充當課堂的主角；

（2）授課方式的轉變.改變“滿堂灌”的低效率授課方式.注重少而精的探究式教學；

（3）價值觀念的轉化.改變“唯課本論”，應把學生的發展需要作為教學的核心價值；

（4）培養師生情感需要.教學過程就是交往過程，師生間的情感是推進工作的催化劑；

（5）注重過程的同時一定幫助學生總結結論.讓學生體驗到成功感.

3 結語

物理學科屬于基礎性學科，在高中階段物理教學工作開展的過程中，作為物理教師要深入了解學生的學習特點，要根據學生的實際情況采用相應的教學理念和教學方式.在這個過程中，要注重應用“導引體驗式”教學方法，通過該類教學方法的有效應用，讓學生對于物理學科產生濃厚的興趣，也有助于后續教學工作的開展.相信在各方面共同努力下，該類教學方法一定還會擁有更大的應用空間，為高中物理教學水平的整體提升提供有力支持.

參考文獻：

[1]李素芳.高中物理概念教學模式在課堂中的運用[J].數理天地（高中版），2022（08）：77-79.

[2]王波.高中物理概念教學的有效策略和方法[J].數理化解題研究，2020（24）：47-48.

[3]常艷茹.高中物理概念教學模式在課堂中的運用探討[J].考試周刊，2019（41）：160.

[4]宋學花.高中物理概念教學模式的探討[J].中學物理教學參考，2019，48（22）：97.

[5]林貴華.基于核心素養理念的高中物理基礎概念教學研究[J].教學管理與教育研究，2022，07（10）：89-91.