陶行知先生曾說:“我以為好的先生,不是教學生,乃是教學生學。”這一理念與探究式教學內涵一致,都強調學生的自主性和主動性。從學科特點來看,體驗式教學非常適用于高中物理學科,借助各種手段、通過各種方法,調動學生多感官參與,促使他們主動思考、探究物理知識,在實踐中獲得、理解新知,深化學習體驗,提升物理核心素養,形成適應個人終身發展和社會發展需求的必備品格和關鍵能力。
一、體驗式教學的內涵與價值
(一)體驗式教學的內涵
體驗式教學是以學生為教學主體,以學生自主體驗為中心,以情境、問題、實驗、活動為載體的新型教學方法,強調學生的主動參與和親身體驗,通過真切的體驗感悟,促進學生知識與能力的有效轉化,旨在培養學生學科核心素養。相較于傳統教學模式,兩者在教學內容、目的、內涵三個層面存在較大差異,體驗式教學強調知識與能力并重,強調通過自主體驗來培養學生的物理興趣與核心素養,以促進學生的全面發展為宗旨。
體驗式教學具備學生主體性、內容多樣性、情境真實性、活動多樣性等特征。強調學生的自主思考、觀察、探究、實踐與反思;強調內容的多樣性,主張為學生提供多種學習資料;強調情境的真實性,緊密貼近現實生活創設各類情境;強調活動的多樣性,圍繞學生需求組織豐富多樣的體驗式活動[]。
(二)體驗式教學的價值
在高中物理教學中,以往單一、落后的教學方法已經不能完全滿足學生發展的實際需求,將體驗式教學融入其中,不僅能夠提高教學效率,還能促進學生學習,提升其綜合素養。其一,有助于激發學生學習內驅力。通過趣味性活動(如用水火箭研究拋體運動),降低物理學習的抽象性,讓“枯燥公式”變為“有趣工具”,進而激發學生物理學習興趣。其二,培養學生終身學習能力。比如在解決實際問題中,設計“橋梁模型分析承重結構\"活動,讓學生學會信息整合與批判性思維,為應對未來復雜挑戰奠定基礎。其三,培養學生物理核心素養。比如通過設計“驗證機械能守恒時如何控制變量”的實驗方案,培養學生邏輯推理能力,提升科學思維;通過設計開放性問題,如“如何用手機傳感器測量重力加速度”,鍛煉學生探究能力。
二、核心素養下高中物理體驗式教學的基本原則
(一)學生主體原則
體驗式教學強調學生的自主參與和親身實踐,要求重視學生主體地位,以學生為中心,引導學生自主建構知識,教師只是作為引導者,而非知識灌輸者。可以說,學生的主觀意識是貫徹執行體驗式教學活動的基礎與動力。為此,教師應圍繞學生需求組織各種互動式、體驗式、探究式教學活動,比如通過情境創設,設計探究式實驗(如制作簡易電磁感應裝置),激發學生動手操作的興趣。此外,教師還應注重學生的個體差異性,以不同階段學生的身心發展特點為出發點,積極創新教學方法,以學生為中心設計教學流程,凸顯學生主體地位,發揮學生主觀能動性。
(二)密切聯系生活原則
體驗式教學法的核心是體驗,強調學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系生活的體驗式教學原則,創設生活化的物理教學情境,引導學生積極體驗物理實際情境,在情境中理解、運用物理知識,獲得經驗,以加強學生對知識的理解與掌握。對此,教師可用生活案例導入教學內容,比如用剎車距離分析慣性定律,聯系交通安全;通過冰箱制冷原理講解熱力學第二定律;或者引入社會熱門議題,結合新能源技術(如太陽能電池效率)探討能量守恒。有助于學生形成科學的知識框架,并在實踐活動中應用所學知識[2]。
(三)啟發、探究原則
所謂啟發、探究原則,是指通過問題驅動和階梯式引導,促進學生主動發現規律,發展科學思維。這要求教師通過問題鏈設計、探究實驗、假設論證等方式啟發學生思維,引導學生積極探究,比如在探究浮力時由淺入深提問學生:“為何船能漂浮?浮力與排水量有何關系?如何驗證阿基米德原理?”或者在電路實驗中,讓學生預測電阻變化對電流的影響并加以驗證。通過這種方式,啟發學生主動探究,提高操作能力和探究能力。
(四)嚴謹、求實的科學原則
物理作為一門以實驗為基礎的自然學科,極具嚴謹性與真實性,需遵循嚴謹、求實的科學原則。正因如此,物理教師應重視實驗教學,圍繞課程內容設計組織一系列科學的實驗活動,強調科學方法的規范性、數據的真實性與結論的邏輯性,培養學生科學精神,引導學生在實驗操作中保持科學嚴謹、實事求是的態度,提升科學素養。比如在實驗操作中要求學生多次測量,減少誤差,采用科學的實驗方法,深化“科學態度與責任”,養成實事求是、批判質疑的科學品質。
三、核心素養下體驗式教學在高中物理教學中的應用
(一)創設體驗情境,引發學生探究期待
核心素養強調教學情境的真實性與體驗性,相較于單純的知識教學,真實情境更能吸引學生注意力,引起學生的關注與思考,使物理教學更加高效。因此在高中物理體驗式教學中,教師應圍繞課程內容積極創設物理體驗情境,將學科知識與現實生活聯系起來,激發學生學習興趣,引發學生的探究期待。在情境創設過程中,教師可借助媒體素材、趣味實驗、生活故事等方式創設更生動、直觀的物理情境,將物理知識融入其中,促使學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”相關內容時,為使學生掌握滑動摩擦力、靜摩擦力,以及滑動摩擦力的影響因素,教師可圍繞教學主題,借助信息技術為學生創設直觀情境,選擇播放視頻或展示圖片,如司機在開車時用手轉動方向盤、將旅游鞋放置在傾斜木板上等情境,以喚醒學生的生活經驗。緊接著,借此機會引導學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,激發學生對摩擦力的探究積極性,引發學生的探究期待。其次,在期待的基礎上,為學生創設真實的體驗情境:引導學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、體驗摩擦力。通過這種方式,以情境激發學生動手操作的積極性,加深對摩擦力相關知識的理解,為后續的體驗式學習奠定基礎[3]
(二)設計引導問題,指明體驗探究方向
核心素養視域下,在組織物理體驗式教學過程中,教師應精心設計引導式問題,通過問題設計為學生指明探究方向,讓學生帶著問題思考、探究,進而通過主動探究獲得問題答案,體會到物理學習的魅力。對于物理問題的設計,教師首先應注重問題的啟發性和探究性,要能啟發學生積極思考;其次,問題應具備針對性,遵循學生的認知發展規律,符合學生的實際需求。
例如:在《曲線運動》一課教學中,為使學生明白曲線運動的內涵,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、飛機從天空劃過等圖片,并提問學生:“這些物體的運動軌跡有何特點?”由此引出本課內容,引導學生主動參與到課堂探究當中來,獲取關于曲線運動的相關知識。在學習“牛頓第三定律”相關內容時,教師可邀請兩位同學面對面站立,互相用力推對方,觀察兩人的運動狀態變化,并提問其他同學:“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象?”又如:在教授“光的反射”這一內容時,教師可借助簡易實驗創設問題情境:用激光筆照射平面鏡,調整入射角,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,引導學生仔細觀察并提問他們:“反射角與入射角有何關系?”“為什么錫紙的反射光雜亂無章?”“生活中哪些現象屬于鏡面反射?哪些是漫反射?”總之,圍繞課題內容創設問題情境,通過設計一系列啟發式問題,為學生指明體驗探究的方向,逐步掌握相關物理知識,從而達到體驗教學的目的[4]。
(三)引導學生合作討論,激發探究主動性
核心素養培育背景下,高中物理教師在開展體驗式教學時必須立足學生的全面發展,借助小組活動引導學生合作討論,激發探究主動性,深化物理體驗,全面培養學生的物理觀念、科學思維、科學探究及社會責任感。因此,教師應對學生進行有效分組,組織學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,引導他們應用發散性思維思考問題,從而有效探究物理知識,培養創新精神。
例如:在《導體的電阻》一課教學中,為引導學生積極探究影響導體電阻的因素、了解導體電阻規律,教師可開展小組活動,圍繞“導體的電阻與導體的哪些因素有關?”這一話題,鼓勵學生自由分組,團隊成員協調分配任務,一人負責收集資料、一人負責實驗操作、一人負責記錄實驗現象,再由全組成員共同討論得出結論。從導體電阻與長度、橫截面、材料之間的關系探究導體電阻的影響因素,指出導體電阻與長度、橫截面存在定量關系,當這兩個因素相同時,導體電阻會因材料不同而不同。又如:在教授“自由下落”相關內容時,教師可引導學生以小組為單位進行角色互換扮演,組織“小教師模擬”活動,由一位學生扮演小老師,帶領學生探究自由下落運動的概念和特點,提出相關問題,促使小組成員熱烈討論。隨后,由小組內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,拓寬學生的探究思路,培養學生創新思維,同時讓學生感受教學的不易,能主動在課前查閱資料,主動參與課堂活動,以提高學習能力,增強體驗式教學效果[5]。
(四)組織實驗探究,親身體驗知識
實驗在物理教學中占據重要地位,尤其在核心素養培育背景下,有助于培養學生的邏輯思維、動手操作能力和科學探究素養,能夠使學生親身體驗學科知識,深化學習體驗。因此,教師應結合實際情況,以體驗式教學方式為基礎,精心設計物理實驗活動,組織學生實驗探究,以加強對理論知識的理解與掌握。
例如:在教授“彈力”相關內容時,教師可設計彈力主題實驗,準備不同勁度系數的彈簧、直尺、鉤碼、白紙、記號筆等,將彈簧豎直懸掛,標記未懸掛物體時的原始長度,隨后依次懸掛不同質量的鉤碼,記錄彈簧伸長量。其次結合數據繪制 F-x 圖,觀察它們是否成線性關系,通過對比不同彈簧的圖線,討論“勁度系數”的意義,幫助學生理解彈力的產生條件、方向,以及初步掌握胡克定律的應用。又如:在《摩擦力》一課教學中,為引導學生探究靜摩擦與滑動摩擦的差異,理解摩擦力的影響因素,教師可設計摩擦力主題實驗(如書本“拔河”挑戰)。準備兩本交替疊頁穿插的書(頁數越多效果越明顯),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,學生發現:摩擦力方向與物體相對運動方向相反,而非絕對運動方向。通過設計主題實驗,給予學生動手操作、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、定律的深層內涵,助力物理核心素養的提升。
(五)開展項目實踐,注重體驗內化
體驗內化是體驗式教學的核心之一,強調學生的知識內化,關注學生是否真正掌握物理知識。為此,高中物理教師應開展項目實踐,圍繞單元主題設計符合學生認知水平、貼合學生生活經驗的項目任務,引導學生深入思考,通過深思、探索,將物理知識內化為自己的行動。
例如:在學習“圓周運動在生活中的應用”時,教師可結合日常生活,以生活中的常見現象為思考點,如“火車在軌道上行駛時,外軌明顯高于內軌”,以此為項目任務,引領學生深入分析其中蘊含的物理概念,用物理知識解釋這一現象。又如:在學習“超重與失重”時,教師可引導學生結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、失重現象,最終了解相關概念,達到體驗內化的目的[6]。
結束語
綜上所述,在核心素養培育視域下,高中物理教師應注重體驗式教學的應用,遵循學生主體、密切聯系生活、啟發探究、嚴謹求實的教學原則,借助體驗情境、問題、實驗活動等形式展開課堂探究,強化學生學習體驗,引導其深度思考、探究,發展物理核心素養。
參考文獻
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[3]尹蘇武.體驗式教學在高中物理教學中的應用策略探究[].數理天地(高中版),2024(24):66-68.
[4]劉婷.情境體驗式教學在高中地理教學中的應用探討.中學政史地(教學指導),2024(11):47-48.
[5]王傳電.體驗式教學在高中物理教學中的應用策略探究[J].學苑教育,2024(23):49-51.
[6]蔡燕如.體驗式教學在高中物理教學中的應用研究[J].數理化解題研究,2024(6):62-64.