“互聯(lián)網(wǎng)+”推進(jìn)情境體驗(yàn)式教學(xué)路徑的優(yōu)化

張?jiān)绿m

(蘇州工業(yè)園區(qū)星海實(shí)驗(yàn)中學(xué),江蘇 蘇州 215021)

1 問題的提出

情境體驗(yàn)式教學(xué)是教師創(chuàng)設(shè)一定的教學(xué)情境,讓學(xué)生在設(shè)定的情境中進(jìn)行體驗(yàn)以獲取知識(shí)為目標(biāo)的教學(xué)．情境可以是真實(shí)情境,也可以是模擬、虛擬的情境．以身體之,以行驗(yàn)之,以心悟之,情境體驗(yàn)式教學(xué)符合初中生的身心發(fā)展特點(diǎn),符合物理學(xué)科特點(diǎn),有利于學(xué)生實(shí)現(xiàn)知識(shí)體系的意義建構(gòu)、發(fā)展能力、健全人格．由于受到觀念、時(shí)空、技術(shù)等因素的影響,情境體驗(yàn)式教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和針對(duì)性,體驗(yàn)的深度和多樣化,思維發(fā)展的廣度和連貫性,實(shí)踐的創(chuàng)新能力、信息意識(shí)和技術(shù)運(yùn)用能力、問題解決的意識(shí)和能力等方面有待改善．隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)和思維的發(fā)展,“互聯(lián)網(wǎng)+教育”正實(shí)現(xiàn)教育領(lǐng)域綜合發(fā)展,也為情境體驗(yàn)式教學(xué)帶來新思路．從工具觀角度來看,信息通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)等技術(shù)是情境體驗(yàn)式教學(xué)中的工具創(chuàng)新,是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)體驗(yàn)的補(bǔ)充、完善和豐富,可以更好地促進(jìn)學(xué)生的主體性生成．從理念角度來看,學(xué)科與互聯(lián)網(wǎng)的深度融合,打破工業(yè)化思維模式,一定程度上改變傳統(tǒng)課堂教學(xué)的“齊步走”現(xiàn)象,強(qiáng)調(diào)以人為本、需求為上,體現(xiàn)個(gè)性學(xué)習(xí)、開放共享、多元重構(gòu)等特點(diǎn)．

2 “互聯(lián)網(wǎng)+”優(yōu)化情境體驗(yàn)式教學(xué)路徑構(gòu)建的關(guān)鍵點(diǎn)

“互聯(lián)網(wǎng)”是一種跨界融合,是一種新型教育形態(tài),也是一種智慧教育、生態(tài)教育．順應(yīng)時(shí)代發(fā)展需要,教學(xué)要能運(yùn)用“互聯(lián)網(wǎng)+”思維,正確選擇現(xiàn)代技術(shù),符合學(xué)生主體,找準(zhǔn)路徑構(gòu)建的關(guān)鍵點(diǎn),實(shí)現(xiàn)優(yōu)化情境體驗(yàn)式教學(xué)路徑的目的．

2.1 設(shè)計(jì)恰當(dāng)情境

設(shè)計(jì)恰當(dāng)情境是教學(xué)活動(dòng)的開端,是進(jìn)行深度體驗(yàn)的源泉．情境體驗(yàn)式學(xué)習(xí)主線為“情境→問題→知識(shí)”,教學(xué)設(shè)計(jì)主線為“知識(shí)→問題→情境”．設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)那榫晨杉ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,傳遞學(xué)習(xí)的快樂,促進(jìn)學(xué)生分析、概括等能力的提升,激發(fā)學(xué)習(xí)者的創(chuàng)造力和創(chuàng)新意識(shí)．恰當(dāng)?shù)那榫硲?yīng)符合學(xué)生認(rèn)知,來源于生活,且生動(dòng)有趣,能引發(fā)思考,對(duì)教學(xué)有導(dǎo)向性,有利于激發(fā)問題．例如，蘇科版8年級(jí)“照相機(jī) 眼睛”教學(xué)中,將眼球的“變焦”動(dòng)態(tài)呈現(xiàn)能幫助學(xué)生降低認(rèn)知難度．利用硅膠塑形成凸透鏡,如圖1所示,平行光透過硅膠透鏡后會(huì)聚,可利用視頻采集工具將壓扁前后的光路進(jìn)行抓圖并比較,可得出結(jié)論:凸透鏡的凸起程度越大,對(duì)光的會(huì)聚作用越強(qiáng)．該實(shí)驗(yàn)情境有現(xiàn)代技術(shù)輔助,引導(dǎo)學(xué)生通過透鏡凸起程度、光線會(huì)聚情況進(jìn)行對(duì)比,利于得出結(jié)論,加強(qiáng)對(duì)眼睛變焦的理解．

圖1 硅膠透鏡

2.2 提出有效問題

圖2 光的散射實(shí)驗(yàn)

讀書無疑需有疑,有疑卻要無疑,到這里方是長進(jìn)．提出有效問題貫穿于教學(xué)過程中,是教師的導(dǎo)控,也是學(xué)生思維的自然生長．有效的問題來源于觀察和體驗(yàn),符合學(xué)生已有知識(shí)基礎(chǔ),呈現(xiàn)有層次、有指向,引發(fā)學(xué)生感知不斷深化感悟的過程,進(jìn)而打開學(xué)生思維路徑．例如，蘇科版8年級(jí)“光的色彩 顏色”教學(xué)中,播放展示各種發(fā)光物體的視頻,現(xiàn)場打開舞臺(tái)彩燈,激發(fā)學(xué)生在真實(shí)場景和視頻中獲得雙重體驗(yàn)．結(jié)合視頻、實(shí)驗(yàn)等情境,設(shè)置有層次的問題串,引導(dǎo)學(xué)生從情境的感知不斷進(jìn)入感悟的過程．問題1:從現(xiàn)場和視頻中,看到的物體間有什么共同點(diǎn)?學(xué)生回答:會(huì)發(fā)光．問題2:這些發(fā)光的物體有何不同點(diǎn)?學(xué)生可能回答:物體自己發(fā)光,物體自己不發(fā)光(反射);物體發(fā)出白色光,物體發(fā)出彩色光……教師介紹:本身發(fā)光的物體是光源．問題3:這些光源有何不同點(diǎn)?學(xué)生可能回答:白光、色光,天然、人造……問題4:如圖2所示實(shí)驗(yàn),這杯液體是光源嗎?射出來的黃光從哪里來?學(xué)生進(jìn)行猜想,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生利用三棱鏡完成光的色散實(shí)驗(yàn)．

2.3 優(yōu)化實(shí)驗(yàn)效果

物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門自然科學(xué),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)效果有助于學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察和分析,有助于學(xué)生進(jìn)行知識(shí)建構(gòu)和能力發(fā)展,也有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和精神．優(yōu)化實(shí)驗(yàn)效果可從增加實(shí)驗(yàn)可視度、豐富實(shí)驗(yàn)資源、拓寬實(shí)驗(yàn)資源等方面入手．

圖3 短路現(xiàn)象

教學(xué)案例:蘇科版9年級(jí)“初識(shí)家用電器和電路”教學(xué)中,通過教學(xué)要讓學(xué)生認(rèn)識(shí)短路．一方面,課前或課后學(xué)生可以利用仿真實(shí)驗(yàn)室對(duì)通路、斷路、短路進(jìn)行試錯(cuò),防止學(xué)生因基礎(chǔ)知識(shí)不夠或操作不規(guī)范出現(xiàn)安全問題;另一方面,可以通過實(shí)驗(yàn)情境呈現(xiàn)短路的危害．如圖3所示,用口香糖的包裝紙(錫箔紙和白紙組合)剪成條狀,中間相對(duì)狹窄,用條形紙將電池正負(fù)直接相連．片刻后,狹窄處冒煙燃火．通過視頻慢放鏡頭、放大鏡頭仔細(xì)觀察,從而更好地認(rèn)識(shí)短路．該實(shí)驗(yàn)操作方便、效果好,通過讓學(xué)生看見短路的危害，從而幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)短路,如果運(yùn)用慢放、放大視頻的方法可提高實(shí)驗(yàn)清晰度．

2.4 引發(fā)思維生長

著名物理學(xué)家錢學(xué)森先生提到，教育工作的最終機(jī)智在于人腦的思維過程．初中物理學(xué)科核心是物理思維,引發(fā)思維生長是情境體驗(yàn)的重要目標(biāo)之一,是引發(fā)學(xué)生成長最重要的改變,也是學(xué)生內(nèi)化學(xué)科品格、提升學(xué)科能力的關(guān)鍵．引發(fā)思維生長需要合適的“著力點(diǎn)”,明確學(xué)習(xí)進(jìn)階梯度,通過生動(dòng)的情境和恰當(dāng)?shù)膯栴}來激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考．

圖4 光的反射與折射實(shí)驗(yàn)

教學(xué)案例:在云痕系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析中發(fā)現(xiàn),學(xué)生對(duì)于光的反射和折射概念辨析問題較大．展開“光的反射和折射”復(fù)習(xí),可設(shè)計(jì)如圖4所示實(shí)驗(yàn)情境:香蕉內(nèi)放入發(fā)光體并放入水中,調(diào)整水面上方的手離水面的距離,用手電筒照亮手,畫面中呈現(xiàn)手“抓”香蕉的奇特景象,引發(fā)學(xué)生思考:手“抓”香蕉的原理是什么?學(xué)生解釋成因,將光的反射和折射進(jìn)行概念辨析．接著,用刻度尺測出手離水面的距離L,引導(dǎo)學(xué)生思考:水中的香蕉距離水面的距離與L的關(guān)系．學(xué)生可用ipad作圖,通過希沃平臺(tái)上傳、共享、反饋,提升學(xué)生建構(gòu)模型的能力,明晰反射和折射的光路情況．該實(shí)驗(yàn)建立在問題情境的基礎(chǔ)上,實(shí)現(xiàn)復(fù)習(xí)課中再次點(diǎn)燃學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的作用,通過投屏、ipad作圖、平臺(tái)上傳等方式,圍繞情境將反射和折射的概念、光路情況進(jìn)行了辨析和梳理．

3 初中物理情境體驗(yàn)式教學(xué)路徑的優(yōu)化

“互聯(lián)網(wǎng)+”作為一種思維方式、一種文化和學(xué)習(xí)狀態(tài)與教育共生互動(dòng),在另一個(gè)維度打開了情境體驗(yàn)式教學(xué)的新方式．“互聯(lián)網(wǎng)+教育”強(qiáng)調(diào)個(gè)性學(xué)習(xí)、開放共享、多元重構(gòu)等特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)智慧的聯(lián)通、資源的共享,實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)與情境體驗(yàn)教學(xué)互融互通發(fā)展．當(dāng)前,互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)教育產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入深度融合時(shí)代,教育將進(jìn)入碎片化到重構(gòu)的過程,互聯(lián)網(wǎng)就是這把極有力量的“斧頭”．然而,網(wǎng)絡(luò)信息不一定是知識(shí),網(wǎng)絡(luò)碎片化的學(xué)習(xí)增加了獲取知識(shí)的廣度,卻失去了知識(shí)深度和關(guān)聯(lián)度．利用手機(jī)進(jìn)行線上學(xué)習(xí),利用電子白板實(shí)現(xiàn)互動(dòng)是不夠的,更多的是線上、線下的融合,真實(shí)、模擬、虛擬情境交互體驗(yàn)的過程．因此,立足學(xué)科發(fā)展,指向于學(xué)生知識(shí)建構(gòu)、能力提升、思維發(fā)展,探索有效的融合方式是有必要的．

3.1 初中物理情境體驗(yàn)式教學(xué)路徑的模式微構(gòu)

在“互聯(lián)網(wǎng)+”思維和技術(shù)的推動(dòng)下,初中物理情境體驗(yàn)式教學(xué)向縱深發(fā)展,是持續(xù)發(fā)展、縱深推進(jìn)、全面提高的過程,促進(jìn)學(xué)習(xí)體驗(yàn)的主動(dòng)發(fā)生,深度關(guān)注人的發(fā)展．本文根據(jù)布魯姆目標(biāo)分類的理論,對(duì)情境體驗(yàn)劃分為:情境感知、情境感悟、情境反思3個(gè)層次．將教學(xué)路徑劃分為情境化、去情境化、再情境化3個(gè)環(huán)節(jié),如圖5所示．體驗(yàn)內(nèi)容包括情境體驗(yàn)、情緒體驗(yàn)、感悟體驗(yàn)、反思體驗(yàn)、成就體驗(yàn)等．

圖5 初中物理情境體驗(yàn)式教學(xué)路徑的模式微構(gòu)

“情境化”是引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生情境感知,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,還原知識(shí)情境的過程．“互聯(lián)網(wǎng)+”為感知過程提供豐富的教學(xué)資源、體驗(yàn)方式,有利于從生活問題找到物理問題,有利于舊知識(shí)的延伸和轉(zhuǎn)變．“去情境化”是引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生情境感悟,從具體情境實(shí)現(xiàn)意義建構(gòu),從“特殊”實(shí)現(xiàn)“一般”認(rèn)知的過程．“互聯(lián)網(wǎng)+”深化情境感悟,加強(qiáng)思維可視化促進(jìn)學(xué)習(xí)進(jìn)階、思維發(fā)展,有利于教學(xué)共享以獲得成就體驗(yàn)．“再情境化”是引導(dǎo)學(xué)生對(duì)情境反思,實(shí)現(xiàn)深度體驗(yàn)的同時(shí)增加知識(shí)的鞏固、應(yīng)用的過程．“互聯(lián)網(wǎng)+”引導(dǎo)情境反思,多樣化且有針對(duì)性的體驗(yàn)有助于深度學(xué)習(xí)的繼續(xù)發(fā)生．三者相輔相成,是教學(xué)不斷深化、師生共同生成的過程．

例如，蘇科版8年級(jí)“沸騰”教學(xué)中,“情境化”的過程:可以制作微課,鼓勵(lì)學(xué)生觀察燒水的過程,借助網(wǎng)絡(luò)豐富的圖片,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)水慢慢變少了．提出問題:變少的水去哪里了?變化過程有什么特點(diǎn)?引發(fā)學(xué)生進(jìn)行猜想．

“去情境化”的過程:學(xué)生分小組進(jìn)行沸騰實(shí)驗(yàn)研究,記錄溫度、氣泡、聲音等特點(diǎn),教師做視頻、圖片采集．實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,圍繞靜態(tài)圖片、動(dòng)態(tài)視頻進(jìn)行沸騰前后比較并得出結(jié)論．運(yùn)用同屏軟件可實(shí)現(xiàn)主要信息的采集和展示,突出實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性,也便于聚焦問題引發(fā)深度學(xué)習(xí)．學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn),利用ipad實(shí)時(shí)共享,進(jìn)行課堂討論,師生、生生、生本多維立體互動(dòng)空間的形成,是促進(jìn)學(xué)生情境感悟自主生成、不斷深化的過程．

圖6 液氮沸騰實(shí)驗(yàn)

“再情境化”的過程:如圖6所示,將液氮倒入瓶中,根據(jù)觀察到液氮沸騰的現(xiàn)象,將沸騰與蒸發(fā)進(jìn)行辨別．然后,在管口套上氣球,打開閥門,觀察到氣球逐漸變大,知道減少的液氮變成了氣體,使得氣球逐漸變大,從而理解沸騰時(shí)在液體內(nèi)部和表面同時(shí)發(fā)生劇烈的汽化現(xiàn)象．該實(shí)驗(yàn)在“水沸騰實(shí)驗(yàn)”的基礎(chǔ)上進(jìn)行了變化,引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)應(yīng)用,激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和情緒體驗(yàn),通過學(xué)生觀察和對(duì)比,引發(fā)問題的再發(fā)生,是前期學(xué)生的補(bǔ)充、完善、提升．課后可將視頻上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自主再學(xué)習(xí)．

3.2 教學(xué)實(shí)踐反觀情境體驗(yàn)式教學(xué)路徑的優(yōu)化

教育信息化日益推進(jìn),現(xiàn)代技術(shù)在情境體驗(yàn)式教學(xué)中發(fā)揮了重要作用,同時(shí)也出現(xiàn)了一些問題:因網(wǎng)絡(luò)紛繁的資源和學(xué)習(xí)平臺(tái)成為“數(shù)字廢墟”,課堂出現(xiàn)無效、錯(cuò)誤情境體驗(yàn),教師在選擇資源時(shí)應(yīng)重視其正確性．因拿來主義作怪,課堂出現(xiàn)虛擬取代真實(shí)而降低情境體驗(yàn)度和感受性,教師在教學(xué)設(shè)計(jì)過程中應(yīng)重視真實(shí)實(shí)驗(yàn)．因片面追求在線學(xué)習(xí)出現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)顛覆學(xué)校教學(xué)主導(dǎo),課堂出現(xiàn)失真、無序體驗(yàn),教師重視學(xué)生的主體作用的同時(shí),發(fā)揮好導(dǎo)向作用．因片面追求熱鬧,出現(xiàn)注重情境創(chuàng)設(shè)而忽視情境感知和感悟,教師應(yīng)重視深度學(xué)習(xí),促進(jìn)學(xué)生能力全面提升．

圖7 滑輪引入實(shí)驗(yàn)

例如,蘇科版9年級(jí)“滑輪”教學(xué)中,可以利用滑輪圖片、模擬動(dòng)畫等方式引入課題,但是由于學(xué)生缺少生活感知,這樣的情境感知體驗(yàn)度是不夠的．一方面要考慮原有知識(shí)基礎(chǔ),另一方面要豐富學(xué)生體驗(yàn)感知,可以從杠桿變型引入滑輪,并在具體情境的體驗(yàn)中理解滑輪的本質(zhì)．如圖7所示,利用杠桿可實(shí)現(xiàn)將重物提升一段距離,然后換用杠桿實(shí)現(xiàn)重物繼續(xù)提升,依次往復(fù)可實(shí)現(xiàn)重物持續(xù)提升的過程．增加這些杠桿數(shù)目,他們填充的空間就是圓盤．如此可以理解,滑輪的本質(zhì)是杠桿．這是一個(gè)情境感知并不斷進(jìn)入情境感悟的過程,對(duì)原有知識(shí)的繼續(xù)生長．在進(jìn)行定滑輪、動(dòng)滑輪的教學(xué)過程中,利用仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)艿玫礁鼮槔硐氲臄?shù)據(jù),但是仿真實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性,學(xué)生參與度是不夠的．可以通過真實(shí)實(shí)驗(yàn)

增加物重、減小摩擦、減小動(dòng)滑輪自重等方法改進(jìn)實(shí)驗(yàn)效果；引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)偏差進(jìn)行分析，從而引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思,深化學(xué)習(xí)，這是一個(gè)從情境感悟并不斷進(jìn)入情境反思的過程.立足學(xué)科,重視實(shí)驗(yàn),關(guān)注學(xué)生主體,而不是互聯(lián)網(wǎng)“拿來主義”．仿真實(shí)驗(yàn)不受器材限制、操作簡便,適用于學(xué)生自主學(xué)習(xí),是對(duì)課堂的補(bǔ)充和延伸．

“互聯(lián)網(wǎng)+”正在影響并重塑學(xué)習(xí)方式,也正推動(dòng)物理情境體驗(yàn)式教學(xué)路徑的變革與優(yōu)化.這是時(shí)代發(fā)展的成果,也是教與學(xué)共鳴的過程．初中物理情境體驗(yàn)式教學(xué)因?yàn)橛辛舜髷?shù)據(jù)分析變得更為精準(zhǔn),因?yàn)橛辛硕嘣夹g(shù)變得更為豐富,因?yàn)橛辛怂季S可視變得更加互聯(lián),因?yàn)橛辛酥腔蹖W(xué)習(xí)空間變得更加個(gè)性．教育正邁入信息化3.0時(shí)代,教師應(yīng)重視教育理論的學(xué)習(xí)和更新,關(guān)注新技術(shù)、新思想的發(fā)展,推動(dòng)教育現(xiàn)代化更快、更好地發(fā)展．