高中物理實驗拓展中意義建構教學探究

劉 峰

(鎮(zhèn)平縣基礎教育教學研究室，河南 鎮(zhèn)平 474250)

一、高中物理實驗拓展中意義建構在培養(yǎng)學生物理學科素養(yǎng)方面的優(yōu)越性

物理學科素養(yǎng)反映出物理學自身的育人價值。理性認識、生活經驗和科學的思維方式是解釋物理現象和解決生產、生活和科學技術實踐問題的必要準備。高中物理實驗拓展之所以能夠成為推行意義建構教學的支持，其原因在于：一是學生具有一定的生活閱歷和初中物理知識，對力、電、熱、光、磁學等問題，大部分能由實驗或利用實驗拓展來探索；其二是讓學生經歷概念建構和探索規(guī)律的完整過程，充分考慮學困生的情商特征進行高中物理教學，學生成為活動的主人，全體學生都可參與；第三個原因是物理實驗拓展高度集中了以教師為主導、以學生為主體的雙邊磨合，教學思想、教學方法、教學環(huán)境、教學資源和教學合作集約型地在課堂出現，使得課堂優(yōu)化、效率提高、意義建構教學能夠推行。高中物理實驗拓展中實施意義建構教學在培養(yǎng)學生物理學科素養(yǎng)方面具有優(yōu)越條件。

物理學家的科研經歷以及實驗設計的精妙，可以讓學生體驗到物理學方法的嚴謹和簡潔之美。比如必修一第三章開篇“牛頓第一定律”中，以模擬探索的方式，介紹了諸多物理學家對于力和運動關系的探討思想，重點講解伽利略理想斜面實驗，理想在于來源生活又經過了思維加工，預見了摩擦力消失情況下的物體運動，不禁使人大加贊嘆，敬佩物理學家非同一般的洞察力，也讓學生又一次感受物理學中的理想模型方法，意義建構教學培養(yǎng)學生物理學科素養(yǎng)可見一斑。這些看似平常的課節(jié)實際卻有大用，于潛移默化、潤物細無聲中，使學生受到點滴觸動，感到樂趣，那么在后面的學科學習中確立了信心，增強了主動探索科學的勇氣和意志力，物理學科興趣和素養(yǎng)得到逐步培養(yǎng)。

二、高中物理實驗拓展中意義建構的實施過程

1.分析學情，設計實驗拓展中的意義建構教學

初、高中物理知識體系特點不同，初中物理更多是形象直觀，趣味性強，規(guī)律、公式應用簡單；而高中物理則抽象、深刻，問題的情境千變萬化，簡單地“套”公式已經行不通，并且數學運算也較復雜，更多的是字母代數式的運算，有些時候還需要特殊的數學方法，總體呈現出物理建模兼數學求解的兩大特點。因而對于學生的建模能力、理解分析能力、邏輯思維能力以及數學運算能力方面都有相對較高的要求，已經從初中物理的知識考查為主提升到能力考查為重點。

另一方面，學生的年齡情況和情商特征不同。決定學習效果的兩大因素一個是智力因素，另一個是非智力因素。很多情況下非智力因素主要取決于情商，所以，學習情商對學習成績的影響程度更大。有的學生智力水平與其他學生相比不相上下，課堂上看起來也在聽教師講，做作業(yè)時基本的問題能解決，稍微變化就感覺困難，學習效果極其不理想，步入物理學困生范疇。這部分學生從心理上來說，是非常想學好物理的，可因種種因素，學習結果總是事倍功半。結合高中物理的學科特征、調研和統(tǒng)計規(guī)律發(fā)現，物理學困生情商表現大多具有共性，比如浮躁、馬虎、粗糙、意志力和耐挫力弱、抗干擾能力不強。表現在學習上就是目標不清晰，興趣不夠濃厚，一旦在學習過程中碰到困難就容易退縮，三天打魚兩天曬網，持久性差，學習積極性和熱情不高，不能夠全力以赴應對學習困難。教師在制訂教學計劃和教學方法時要充分考慮學困生的情商特征，針對學情調整。要盡最大努力調動學生的學習興趣和熱情，培養(yǎng)物理學科必備的意義建構基礎，比如嚴謹認真、刻苦鉆研、耐心堅持、沉著細心、勇往直前等學習品質，力求教與學的節(jié)奏和諧，達到共鳴。

2.創(chuàng)設情境，營造意義建構教學氛圍

讓學生認識物理學的價值和與生活、社會、科技的聯系，引導學生觀察自己周圍的自然現象，聯系實際化解教學難點[1]。教師要學習掌握一定的心理學知識，在教學中遵循以人為本理念，點燃學生心中的靈感火花，喚醒沉睡的種子，助其發(fā)芽、開花、結碩果，履行教書育人的天職。課堂上以鼓勵學生為主，回答問題時客觀進行點評，忌以好或不好、對或不對來簡單下結論，盡量一分為二地點評。學生對于一個問題的理解大多情況下即便結果不對，也有可取之處。偶爾一句言語有可能激發(fā)學生的學習熱情，也有可能澆滅心頭的夢想星火。具有藝術性的教學語言可以引導學生積極主動、熱情勇敢，可以將問題歸類化，構建物理模型，抽象出問題的精髓。對于邏輯性較強的難點知識，分解難度點，低起點、螺旋式層層提升，降低學生的心理承受難度，注重教學過程中的情感參與，調動學生課堂主動性，逐一化解問題。比如電動勢概念的教學中，可以在前一節(jié)講電源作用時設下鋪墊：電源的作用從移動電荷角度是將電子從正極搬運到負極。學生會想，靜電力只能使電子從負極到正極，電源的作用顯然不是通過靜電力作用來完成的。一節(jié)課教師匠心獨運，備好教材和學生，課堂就會呈現出動感節(jié)奏，就能激勵學生在扣人心弦的節(jié)點上發(fā)揮潛力，形成意義建構教學氛圍。

3.培養(yǎng)良好習慣和探究精神，增強意義建構意識，提高學科核心素養(yǎng)

鍛煉學生制訂探究計劃的能力，研究對有效信息的處理方法，通過查詢有關資料來對探究計劃進行修訂，培養(yǎng)學生科學探究過程中的團隊精神。在教學中力求在良好的學習氛圍中培養(yǎng)習慣，逐步提高學科素養(yǎng)，比如講超重、失重時可以聯系實際生活中坐電梯的體會，激發(fā)學生質疑的勇氣，培育學習物理知識的好奇心；同時要有意識地引導、總結學習方法，要學而有法，學而得法。若學生上課有走神現象，課下所布置作業(yè)未按時完成，說明學生的自我約束力過弱，時間一長將導致不良循環(huán)，甚至會影響對待物理學科的態(tài)度。原因是知識未能完全掌握，進而影響了后續(xù)新課的學習。學生心理層面，對物理學科有懼怕感，認為難學，信心不足，缺乏興趣。教師這時給予這樣的學生充分關注，將教學內容同生活相結合，增加學生對于物理學科的親近感，在課堂上，適度引入小實驗，讓學生重新認識物理，感到物理知識不再是枯燥的公式，而是對生活現象的探討追問，是對實際問題的規(guī)律總結，從而激發(fā)探究興趣和建構意識。適度調整提問難度，給學生“稍微跳一下摘得果子”的機會，感受學習成功的喜悅[2]。鼓勵學生主動思考，培養(yǎng)良好學習習慣和探究精神，積極提出問題，將知識系統(tǒng)連接起來。

4.引導學生經歷概念建構或探索規(guī)律的完整過程，通過問題解決促進意義建構教學落實

用物理概念和原理認識并解釋生活中的事物，讓學生在各式各樣的問題解決中發(fā)展建構能力。在制訂教學目標前，可以利用各種途徑事先摸排學生對于新知識的預備情況，制訂有層次的教學目標，以及教學目標中的重難點。重點知識精講，精講不是少講，而是抓住問題的實質講精華，講容易混淆的點。也要把習題教學的目標上升到發(fā)展核心素養(yǎng)上來，提高學生運用已有知識分析、解決問題的能力。高中物理盡管有客觀上的知識難度，但只要教師適度順勢引導學生，激勵學生，盡可能調動學生學習興趣，有意識地設置生活化課堂、小型化實驗，突出意義建構主要單元，給學生機會經歷概念建構和探求原理的過程，就可以在解決具體問題的過程中讓學生逐漸養(yǎng)成優(yōu)良的學習品質，將意義建構教學落到實處。

5.挖掘教學資源，創(chuàng)造條件，拓展物理實驗，促進學生實驗能力發(fā)展

充分利用實驗器材，創(chuàng)新實驗方式，開展自主實驗，以室內、室外多樣形式，開展實驗的多維度探索，強化學生實驗和實驗拓展，是意義建構教學的重要手段。教師挖掘教學資源，結合生產、生活創(chuàng)造條件，引導學生動手實驗，把一些演示實驗和小實驗改為拓展實驗加以實施，會取得很好的教學效果[1]。利用日常用品改進實驗或開發(fā)新實驗，可開發(fā)出低成本、高效能的物理實驗。拓展物理實驗，引導學生動手探索，利用實際問題做好物理小實驗，引起學生興趣，在物理原理中尋應用、找模型，提高物理意義建構和實驗探究能力。

三、高中物理實驗拓展中意義建構的教學價值

1.有利于培養(yǎng)學生物理學科必須具備的情商

教學過程中，教師將拓展研討式教學滲透于課堂教學的重要環(huán)節(jié)，使學生經過自己的動手和動腦有意識、有目的、有準備地學習知識、技能，學生學習的積極性比往常的課堂聽課學習要高，主動性也比較強，學習物理的志趣能夠得到有效提高。意義建構教學使學生尤其是學困生的情商特征明顯改善，比如嚴謹認真、勇往直前等學習品質得到有效培養(yǎng)，為繼續(xù)學習和研究物理學科奠定必要的情商基礎。

2.學生建模能力提高

把一些物理、科技、生活和生產等問題歸于一類，找到它的模型，提高學生聯系模型的能力。意義建構教學能使學生訓練科學思維方法，學會用定性和定量兩個方面進行科學推理，經過論證，形成正確判斷，并能分析和解決實際問題，建構理想模型的意識和能力提高。

3.學生的實驗動手能力增強

讓學生們親自操作，提高動手能力，培養(yǎng)合作素養(yǎng)，體會知識的生成魅力。帶學生走出教室，到科學實驗現場和生產基地參觀體驗，啟發(fā)引導學生設計一些實驗裝置，如體現“力的分解”的塔吊模型、千斤頂模型等，激起學生的熱情和興趣。學生會感到:“一到物理課就精神百倍，物理課如此有趣，并不枯燥，喜歡上物理課?！睂嶒瀯邮帜芰υ鰪娕c實驗拓展的意義建構教學有緊密關系。

4.學生學習成績提高

實驗拓展的意義建構教學，符合社會期望，符合中學生身心特點，有利于教育學生以飽滿的熱情、堅定的信念，滿懷勇氣和信心，積極、主動深入思考，突破高中物理學習的瓶頸，由學會到會學，取得優(yōu)異的成績。

5.教育教學效率提高

實驗拓展的意義建構教學具有小型、靈活和運作方便的特點，能給學生提供更多訓練實驗技能和科學方法的機會。增加實驗拓展意義建構的教學內容，相應壓縮課堂被動學習時間，有利于減少機械記憶和對知識的平面化認識，獲取直接經驗，收到依靠課堂講授所不能達到的效果，事半功倍，從而使學生對知識的理解更加深刻和牢固，提高教育教學效率。

高中物理實驗拓展活動中實施意義建構教學，應關注以下幾個方面研究：(1)針對整個年級，進行例如《實驗拓展前后物理學習興趣水平測試量表統(tǒng)計》專題問卷調查，關注具體年齡段學生的學習情商現狀；(2)對學生物理成績的跟蹤記錄和統(tǒng)計對比調查；(3)實施實驗拓展方案過程中，教師指導學生完成實驗探索，但實驗的歸納總結和結論的驗證要由學生直接負責，學生對實際操作中新出現的問題進行猜想與假設，重新修改、制訂計劃和設計實驗，并進行實驗與收集數據，交流合作，分析、研究、評價，最后得出結論；(4)對收集的調查資料和測試報告等數據進行統(tǒng)計、分析，分享成果。

[參 考 文 獻]

[1] 廖之蘭.科普知識在高中物理教學中的意義[J]. 湖南中學物理，2010(01)：11-12.

[2] 曾斌.物理高效課堂設問模型構建與設計策略[J].物理通報，2015(5)：26-28.