陶行知先生曾說:“我以為好的先生,不是教學(xué)生,乃是教學(xué)生學(xué)。”這一理念與探究式教學(xué)內(nèi)涵一致,都強調(diào)學(xué)生的自主性和主動性。從學(xué)科特點來看,體驗式教學(xué)非常適用于高中物理學(xué)科,借助各種手段、通過各種方法,調(diào)動學(xué)生多感官參與,促使他們主動思考、探究物理知識,在實踐中獲得、理解新知,深化學(xué)習(xí)體驗,提升物理核心素養(yǎng),形成適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需求的必備品格和關(guān)鍵能力。
一、體驗式教學(xué)的內(nèi)涵與價值
(一)體驗式教學(xué)的內(nèi)涵
體驗式教學(xué)是以學(xué)生為教學(xué)主體,以學(xué)生自主體驗為中心,以情境、問題、實驗、活動為載體的新型教學(xué)方法,強調(diào)學(xué)生的主動參與和親身體驗,通過真切的體驗感悟,促進學(xué)生知識與能力的有效轉(zhuǎn)化,旨在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。相較于傳統(tǒng)教學(xué)模式,兩者在教學(xué)內(nèi)容、目的、內(nèi)涵三個層面存在較大差異,體驗式教學(xué)強調(diào)知識與能力并重,強調(diào)通過自主體驗來培養(yǎng)學(xué)生的物理興趣與核心素養(yǎng),以促進學(xué)生的全面發(fā)展為宗旨。
體驗式教學(xué)具備學(xué)生主體性、內(nèi)容多樣性、情境真實性、活動多樣性等特征。強調(diào)學(xué)生的自主思考、觀察、探究、實踐與反思;強調(diào)內(nèi)容的多樣性,主張為學(xué)生提供多種學(xué)習(xí)資料;強調(diào)情境的真實性,緊密貼近現(xiàn)實生活創(chuàng)設(shè)各類情境;強調(diào)活動的多樣性,圍繞學(xué)生需求組織豐富多樣的體驗式活動[]。
(二)體驗式教學(xué)的價值
在高中物理教學(xué)中,以往單一、落后的教學(xué)方法已經(jīng)不能完全滿足學(xué)生發(fā)展的實際需求,將體驗式教學(xué)融入其中,不僅能夠提高教學(xué)效率,還能促進學(xué)生學(xué)習(xí),提升其綜合素養(yǎng)。其一,有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)驅(qū)力。通過趣味性活動(如用水火箭研究拋體運動),降低物理學(xué)習(xí)的抽象性,讓“枯燥公式”變?yōu)椤坝腥すぞ摺保M而激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)興趣。其二,培養(yǎng)學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力。比如在解決實際問題中,設(shè)計“橋梁模型分析承重結(jié)構(gòu)\"活動,讓學(xué)生學(xué)會信息整合與批判性思維,為應(yīng)對未來復(fù)雜挑戰(zhàn)奠定基礎(chǔ)。其三,培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)。比如通過設(shè)計“驗證機械能守恒時如何控制變量”的實驗方案,培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力,提升科學(xué)思維;通過設(shè)計開放性問題,如“如何用手機傳感器測量重力加速度”,鍛煉學(xué)生探究能力。
二、核心素養(yǎng)下高中物理體驗式教學(xué)的基本原則
(一)學(xué)生主體原則
體驗式教學(xué)強調(diào)學(xué)生的自主參與和親身實踐,要求重視學(xué)生主體地位,以學(xué)生為中心,引導(dǎo)學(xué)生自主建構(gòu)知識,教師只是作為引導(dǎo)者,而非知識灌輸者。可以說,學(xué)生的主觀意識是貫徹執(zhí)行體驗式教學(xué)活動的基礎(chǔ)與動力。為此,教師應(yīng)圍繞學(xué)生需求組織各種互動式、體驗式、探究式教學(xué)活動,比如通過情境創(chuàng)設(shè),設(shè)計探究式實驗(如制作簡易電磁感應(yīng)裝置),激發(fā)學(xué)生動手操作的興趣。此外,教師還應(yīng)注重學(xué)生的個體差異性,以不同階段學(xué)生的身心發(fā)展特點為出發(fā)點,積極創(chuàng)新教學(xué)方法,以學(xué)生為中心設(shè)計教學(xué)流程,凸顯學(xué)生主體地位,發(fā)揮學(xué)生主觀能動性。
(二)密切聯(lián)系生活原則
體驗式教學(xué)法的核心是體驗,強調(diào)學(xué)生的實際感受與親身參與,為此高中物理教師要堅持密切聯(lián)系生活的體驗式教學(xué)原則,創(chuàng)設(shè)生活化的物理教學(xué)情境,引導(dǎo)學(xué)生積極體驗物理實際情境,在情境中理解、運用物理知識,獲得經(jīng)驗,以加強學(xué)生對知識的理解與掌握。對此,教師可用生活案例導(dǎo)入教學(xué)內(nèi)容,比如用剎車距離分析慣性定律,聯(lián)系交通安全;通過冰箱制冷原理講解熱力學(xué)第二定律;或者引入社會熱門議題,結(jié)合新能源技術(shù)(如太陽能電池效率)探討能量守恒。有助于學(xué)生形成科學(xué)的知識框架,并在實踐活動中應(yīng)用所學(xué)知識[2]。
(三)啟發(fā)、探究原則
所謂啟發(fā)、探究原則,是指通過問題驅(qū)動和階梯式引導(dǎo),促進學(xué)生主動發(fā)現(xiàn)規(guī)律,發(fā)展科學(xué)思維。這要求教師通過問題鏈設(shè)計、探究實驗、假設(shè)論證等方式啟發(fā)學(xué)生思維,引導(dǎo)學(xué)生積極探究,比如在探究浮力時由淺入深提問學(xué)生:“為何船能漂浮?浮力與排水量有何關(guān)系?如何驗證阿基米德原理?”或者在電路實驗中,讓學(xué)生預(yù)測電阻變化對電流的影響并加以驗證。通過這種方式,啟發(fā)學(xué)生主動探究,提高操作能力和探究能力。
(四)嚴(yán)謹(jǐn)、求實的科學(xué)原則
物理作為一門以實驗為基礎(chǔ)的自然學(xué)科,極具嚴(yán)謹(jǐn)性與真實性,需遵循嚴(yán)謹(jǐn)、求實的科學(xué)原則。正因如此,物理教師應(yīng)重視實驗教學(xué),圍繞課程內(nèi)容設(shè)計組織一系列科學(xué)的實驗活動,強調(diào)科學(xué)方法的規(guī)范性、數(shù)據(jù)的真實性與結(jié)論的邏輯性,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神,引導(dǎo)學(xué)生在實驗操作中保持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、實事求是的態(tài)度,提升科學(xué)素養(yǎng)。比如在實驗操作中要求學(xué)生多次測量,減少誤差,采用科學(xué)的實驗方法,深化“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”,養(yǎng)成實事求是、批判質(zhì)疑的科學(xué)品質(zhì)。
三、核心素養(yǎng)下體驗式教學(xué)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用
(一)創(chuàng)設(shè)體驗情境,引發(fā)學(xué)生探究期待
核心素養(yǎng)強調(diào)教學(xué)情境的真實性與體驗性,相較于單純的知識教學(xué),真實情境更能吸引學(xué)生注意力,引起學(xué)生的關(guān)注與思考,使物理教學(xué)更加高效。因此在高中物理體驗式教學(xué)中,教師應(yīng)圍繞課程內(nèi)容積極創(chuàng)設(shè)物理體驗情境,將學(xué)科知識與現(xiàn)實生活聯(lián)系起來,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,引發(fā)學(xué)生的探究期待。在情境創(chuàng)設(shè)過程中,教師可借助媒體素材、趣味實驗、生活故事等方式創(chuàng)設(shè)更生動、直觀的物理情境,將物理知識融入其中,促使學(xué)生主動參與情境話題討論,思考情境中蘊含的物理知識,解決物理問題。
例如:在教授“摩擦力”相關(guān)內(nèi)容時,為使學(xué)生掌握滑動摩擦力、靜摩擦力,以及滑動摩擦力的影響因素,教師可圍繞教學(xué)主題,借助信息技術(shù)為學(xué)生創(chuàng)設(shè)直觀情境,選擇播放視頻或展示圖片,如司機在開車時用手轉(zhuǎn)動方向盤、將旅游鞋放置在傾斜木板上等情境,以喚醒學(xué)生的生活經(jīng)驗。緊接著,借此機會引導(dǎo)學(xué)生思考上述情境蘊含了哪些物理知識,又該如何解釋這些生活現(xiàn)象?摩擦總是阻力嗎?通過展示充滿趣味性的摩擦力例子,激發(fā)學(xué)生對摩擦力的探究積極性,引發(fā)學(xué)生的探究期待。其次,在期待的基礎(chǔ)上,為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實的體驗情境:引導(dǎo)學(xué)生將手平放在桌面上,做推拉動作或保持手部不動,使手在桌面上運動或保持靜止,對比兩次運動的力,初步感受、體驗?zāi)Σ亮ΑMㄟ^這種方式,以情境激發(fā)學(xué)生動手操作的積極性,加深對摩擦力相關(guān)知識的理解,為后續(xù)的體驗式學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)[3]
(二)設(shè)計引導(dǎo)問題,指明體驗探究方向
核心素養(yǎng)視域下,在組織物理體驗式教學(xué)過程中,教師應(yīng)精心設(shè)計引導(dǎo)式問題,通過問題設(shè)計為學(xué)生指明探究方向,讓學(xué)生帶著問題思考、探究,進而通過主動探究獲得問題答案,體會到物理學(xué)習(xí)的魅力。對于物理問題的設(shè)計,教師首先應(yīng)注重問題的啟發(fā)性和探究性,要能啟發(fā)學(xué)生積極思考;其次,問題應(yīng)具備針對性,遵循學(xué)生的認知發(fā)展規(guī)律,符合學(xué)生的實際需求。
例如:在《曲線運動》一課教學(xué)中,為使學(xué)生明白曲線運動的內(nèi)涵,以及物體作曲線運動的條件,教師可借助多媒體展示月球繞地球旋轉(zhuǎn)、飛機從天空劃過等圖片,并提問學(xué)生:“這些物體的運動軌跡有何特點?”由此引出本課內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生主動參與到課堂探究當(dāng)中來,獲取關(guān)于曲線運動的相關(guān)知識。在學(xué)習(xí)“牛頓第三定律”相關(guān)內(nèi)容時,教師可邀請兩位同學(xué)面對面站立,互相用力推對方,觀察兩人的運動狀態(tài)變化,并提問其他同學(xué):“為什么兩人被同時推開?”“如果一方停止用力,另一方的推力還存在嗎?”“如何用牛頓第三定律解釋這一現(xiàn)象?”又如:在教授“光的反射”這一內(nèi)容時,教師可借助簡易實驗創(chuàng)設(shè)問題情境:用激光筆照射平面鏡,調(diào)整入射角,觀察反射光路;再用凹凸不平的錫紙代替鏡面。基于這一操作,引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察并提問他們:“反射角與入射角有何關(guān)系?”“為什么錫紙的反射光雜亂無章?”“生活中哪些現(xiàn)象屬于鏡面反射?哪些是漫反射?”總之,圍繞課題內(nèi)容創(chuàng)設(shè)問題情境,通過設(shè)計一系列啟發(fā)式問題,為學(xué)生指明體驗探究的方向,逐步掌握相關(guān)物理知識,從而達到體驗教學(xué)的目的[4]。
(三)引導(dǎo)學(xué)生合作討論,激發(fā)探究主動性
核心素養(yǎng)培育背景下,高中物理教師在開展體驗式教學(xué)時必須立足學(xué)生的全面發(fā)展,借助小組活動引導(dǎo)學(xué)生合作討論,激發(fā)探究主動性,深化物理體驗,全面培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究及社會責(zé)任感。因此,教師應(yīng)對學(xué)生進行有效分組,組織學(xué)生以小組為單位展開物理探究,在互動、交流與合作中碰撞出新的想法,引導(dǎo)他們應(yīng)用發(fā)散性思維思考問題,從而有效探究物理知識,培養(yǎng)創(chuàng)新精神。
例如:在《導(dǎo)體的電阻》一課教學(xué)中,為引導(dǎo)學(xué)生積極探究影響導(dǎo)體電阻的因素、了解導(dǎo)體電阻規(guī)律,教師可開展小組活動,圍繞“導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的哪些因素有關(guān)?”這一話題,鼓勵學(xué)生自由分組,團隊成員協(xié)調(diào)分配任務(wù),一人負責(zé)收集資料、一人負責(zé)實驗操作、一人負責(zé)記錄實驗現(xiàn)象,再由全組成員共同討論得出結(jié)論。從導(dǎo)體電阻與長度、橫截面、材料之間的關(guān)系探究導(dǎo)體電阻的影響因素,指出導(dǎo)體電阻與長度、橫截面存在定量關(guān)系,當(dāng)這兩個因素相同時,導(dǎo)體電阻會因材料不同而不同。又如:在教授“自由下落”相關(guān)內(nèi)容時,教師可引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位進行角色互換扮演,組織“小教師模擬”活動,由一位學(xué)生扮演小老師,帶領(lǐng)學(xué)生探究自由下落運動的概念和特點,提出相關(guān)問題,促使小組成員熱烈討論。隨后,由小組內(nèi)的其他成員扮演小老師,可以探討不同問題,也可以不同視角探討同一個問題。通過這種方式,拓寬學(xué)生的探究思路,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維,同時讓學(xué)生感受教學(xué)的不易,能主動在課前查閱資料,主動參與課堂活動,以提高學(xué)習(xí)能力,增強體驗式教學(xué)效果[5]。
(四)組織實驗探究,親身體驗知識
實驗在物理教學(xué)中占據(jù)重要地位,尤其在核心素養(yǎng)培育背景下,有助于培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維、動手操作能力和科學(xué)探究素養(yǎng),能夠使學(xué)生親身體驗學(xué)科知識,深化學(xué)習(xí)體驗。因此,教師應(yīng)結(jié)合實際情況,以體驗式教學(xué)方式為基礎(chǔ),精心設(shè)計物理實驗活動,組織學(xué)生實驗探究,以加強對理論知識的理解與掌握。
例如:在教授“彈力”相關(guān)內(nèi)容時,教師可設(shè)計彈力主題實驗,準(zhǔn)備不同勁度系數(shù)的彈簧、直尺、鉤碼、白紙、記號筆等,將彈簧豎直懸掛,標(biāo)記未懸掛物體時的原始長度,隨后依次懸掛不同質(zhì)量的鉤碼,記錄彈簧伸長量。其次結(jié)合數(shù)據(jù)繪制 F-x 圖,觀察它們是否成線性關(guān)系,通過對比不同彈簧的圖線,討論“勁度系數(shù)”的意義,幫助學(xué)生理解彈力的產(chǎn)生條件、方向,以及初步掌握胡克定律的應(yīng)用。又如:在《摩擦力》一課教學(xué)中,為引導(dǎo)學(xué)生探究靜摩擦與滑動摩擦的差異,理解摩擦力的影響因素,教師可設(shè)計摩擦力主題實驗(如書本“拔河”挑戰(zhàn))。準(zhǔn)備兩本交替疊頁穿插的書(頁數(shù)越多效果越明顯),將兩本書每隔3一5頁交替疊放,模擬“分子間作用力”,隨后讓學(xué)生分別嘗試水平拉開書本,記錄所需拉力大小,或者分析干燥書頁與輕微濕潤書頁(或用粗糙紙張)的效果差異。通過上述探究,學(xué)生發(fā)現(xiàn):摩擦力方向與物體相對運動方向相反,而非絕對運動方向。通過設(shè)計主題實驗,給予學(xué)生動手操作、親身體驗物理知識的機會與空間,充分體驗知識的探索過程,從而深刻理解物理知識、定律的深層內(nèi)涵,助力物理核心素養(yǎng)的提升。
(五)開展項目實踐,注重體驗內(nèi)化
體驗內(nèi)化是體驗式教學(xué)的核心之一,強調(diào)學(xué)生的知識內(nèi)化,關(guān)注學(xué)生是否真正掌握物理知識。為此,高中物理教師應(yīng)開展項目實踐,圍繞單元主題設(shè)計符合學(xué)生認知水平、貼合學(xué)生生活經(jīng)驗的項目任務(wù),引導(dǎo)學(xué)生深入思考,通過深思、探索,將物理知識內(nèi)化為自己的行動。
例如:在學(xué)習(xí)“圓周運動在生活中的應(yīng)用”時,教師可結(jié)合日常生活,以生活中的常見現(xiàn)象為思考點,如“火車在軌道上行駛時,外軌明顯高于內(nèi)軌”,以此為項目任務(wù),引領(lǐng)學(xué)生深入分析其中蘊含的物理概念,用物理知識解釋這一現(xiàn)象。又如:在學(xué)習(xí)“超重與失重”時,教師可引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合乘電梯時的失重感受,探究“超重與失重”的定義和成因,以此為項目展開課堂探究,模擬超重、失重現(xiàn)象,最終了解相關(guān)概念,達到體驗內(nèi)化的目的[6]。
結(jié)束語
綜上所述,在核心素養(yǎng)培育視域下,高中物理教師應(yīng)注重體驗式教學(xué)的應(yīng)用,遵循學(xué)生主體、密切聯(lián)系生活、啟發(fā)探究、嚴(yán)謹(jǐn)求實的教學(xué)原則,借助體驗情境、問題、實驗活動等形式展開課堂探究,強化學(xué)生學(xué)習(xí)體驗,引導(dǎo)其深度思考、探究,發(fā)展物理核心素養(yǎng)。
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