“336”教學模式在中學物理體驗式教學中的融合創(chuàng)新研究

蔣智恒

摘 ? 要：現實教學中實驗教學開展遇到瓶頸，造成實驗教學開展難，學生體驗不足的教學困境亟待解決?！?36”教學模式為開展體驗式教學提供了思路，現代技術為體驗式教學的開展提供了條件，彌補了傳統(tǒng)教學的不足，實現學生樂學、教師樂教，讓課堂充滿實踐與探究，真正實現技術支持下的以生為本，因材施教，有利于培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。

關鍵詞：中學物理 “336”教學模式;體驗式教學;信息技術融合;虛擬實驗

“336”教學模式是福州市教育技術應用名師工作室領銜名師周靈在20余年的信息化教學實踐中，構建并逐步完善的信息技術環(huán)境下的“學教并重”的新型教學模式。該模式借力“智慧教室”等現代信息技術，以學定教、教學相長，實現了信息技術與學科教學的深度融合，實現了教學方式的根本變革[ 1 ]。

為進一步深化其在物理課堂中的運用，筆者開展了“基于智慧教室3.0環(huán)境下中學物理體驗式教學的研究”課題研究，經過兩年實踐，深入分析體驗式教學遇到的瓶頸和信息技術的諸多優(yōu)勢，初步探索基于智慧教室中學物理體驗式教學“336”模式，取得一定成效。

1 ?中學物理教學現存困境

物理以實驗為基礎，無論概念建立或是規(guī)律探索都離不開實驗，實驗為學生學習物理提供符合認知規(guī)律的環(huán)境。實踐出真知，充分的學習體驗使學生在親歷的過程中培養(yǎng)學習興趣，激發(fā)求知欲，進而很好地理解并建構知識、發(fā)展能力，是培養(yǎng)科學素養(yǎng)和技能的重要手段。實驗重要，但耗時耗力，加之課時緊內容多，教師普遍不敢將主動權交給學生，也就弱化了實驗教學。理論與實踐的脫節(jié)進一步導致知識消化不良，教學進度緩慢，于是實驗就成了教師展示和圖文賞析。如何扭轉？還是從實驗入手尋找癥結，筆者分析了實驗教學開展的瓶頸主要有以下幾點：

（1）時空受限。由于課時所限，校內實驗的體驗時長有限，而家中一般不具有實驗環(huán)境，導致大部分學生無法真正有效體驗。另外，微觀、天體、高速、危險系數高的實驗也無法真實體驗。

（2）技術陳舊。多媒體展示在一定程度上解決了情境模擬和再現，但缺乏真實體驗感。另外，實驗設備更新慢，特別是條件復雜的實驗成了紙上談兵[ 2 ]。

（3）可視化弱。并非所有的物理概念都能模擬，也并非所有的模擬都能成功，當然也非所有成功都能顯而易見。多數學生并不能發(fā)現并思考隱性的或者不明顯的物理現象，從而使學生對物理規(guī)律及教師的思維邏輯持懷疑態(tài)度，在無體驗、無經驗的情況下被動接受造成知識薄弱甚至缺失。

（4）數據欠缺。傳統(tǒng)實驗探究收集的數據有限，不連續(xù)有缺失，造成學生發(fā)現規(guī)律比較困難，由此得到實驗結論不夠全面也不夠直觀，缺乏足夠的說服力。

2 ?“336”教學模式的優(yōu)勢

“336”教學模式，充分高效地應用信息技術為學科助力，實現了生本課堂、互動課堂、泛在課堂，為實現充分體驗提供了很好的理論和實踐依據。

（1）技術保障。信息化2.0時代，助力學科教學的工具愈發(fā)強大，效果愈發(fā)顯著，物理實驗有了更強大的數字虛擬空間，課堂內外，不受時空限制，安全、高效，學生也能擇需選用，極大地解決了課時不足、體驗不足的問題[ 3 ]。

（2）高效課堂?！?36”教學模式將課堂延伸到課前、課后，使得課堂更具趣味性、交互性、及時性和有效性，使學習成了一個自主、延續(xù)、內化的過程，拓寬了教學的寬度和廣度。

3 ?中學物理體驗式教學“336”模式概述

中學物理體驗式教學“336”模式（圖1）是在“336”教學模式的基礎上，結合學科特點，從“教師、智慧教室、學生”三個維度、“初級體驗、深度體驗、提升體驗”三個體驗階段、“情境學習、知識建構、實操演練、釋疑領悟、檢測反饋、提升再造”六個環(huán)節(jié)[ 1 ]，對教師的教學行為、學生的學習行為進行了梳理，力求做到中學物理課堂特別是實驗課堂實現人機共教、動靜結合、體驗深入、智能診斷、領悟提升的目的。學生由學到做、由做到思、由思到悟形成系統(tǒng)有效的體驗學習過程，提升了物理核心素養(yǎng);既面向全體，也關注個體差異，實現技術支持下的教學兩宜、人機共教、及時評價、個性指導、領悟提升，從而提升了教學質量。

4 ?模式的分步實施過程

該模式通過三階段漸進式體驗，層層遞進有機結合，初級體驗激發(fā)學生認知興趣，深度體驗觸發(fā)思考理解，最后提升體驗引發(fā)創(chuàng)新運用，課堂延伸到課外與線上。下面以“力的合成”一課為例，介紹各環(huán)節(jié)的基本含義和內容。

環(huán)節(jié)一：情境學習。教師可以利用互聯網海量資源，或利用現代技術手段打造豐富的教學資源，創(chuàng)設適合學生認知水平的物理情境等，打造學習資源包和任務清單推送學生課前學習。通過課前體驗吸引學生，觸發(fā)學生的視聽感知，使學生有親臨其境之感。

環(huán)節(jié)二：知識建構。有了情境鋪墊，自然激活了學生的生活經驗，學生印象深刻接受知識也更加清晰易懂。教師可設置初步診斷題完成前測，根據前測結果，正式上課時，教師不斷抽絲剝繭、引導深入，使學生形成初步感性認識。

例如，在“力的合成”一課的教學中，筆者在課前學習單中引入“兩人各執(zhí)一條紙帶互勾對拉”實驗，并告知課堂將進行小組pk。求勝心的驅使，加之實驗器材簡單，易于操作，學生興趣濃厚。由于必有一方拉斷，不服輸的心理必然引發(fā)學生深入探究，直至發(fā)現紙帶對折角度造成的影響，也激發(fā)學生回憶起“雙人提水、單杠”等生活常見情境的體驗，也就不難理解互成角度的力的合成與角度有關這一規(guī)律。有了這一體驗基礎，接下來借助力的合成分解演示實驗，學生也就不難理解力的平行四邊形定則。

環(huán)節(jié)三：實操演練。根據問題情景的難易和實際需要，教師給予一定示范演示，學生通過虛擬實驗、實物實驗等方式開展不同形式的實操演練。學生體驗過程中，教師及時發(fā)現問題，給予指導，學生通過做中學，逐漸深入，達到融會貫通的目的。信息化2.0正大力發(fā)展虛擬實驗，我校也是首批試點校，虛擬實驗經濟、安全且高效，又充滿趣味性、互動性和指導性，將成為物理教師的得力助手。

（1）NB實驗。學生利用NB虛擬實驗室對所學物理知識進行演練，熟悉實驗流程，觀察實驗現象。虛擬實驗室為學生提供了可視化、實操性、自主性的學習空間，每位學生均可通過個人設備模擬體驗，系統(tǒng)及時糾錯反饋，確保全員參與，個性指導，加深實驗感知。當然虛擬實驗美中不足的是存在真實感不足、操作性欠缺等缺點。

（2）VR實驗。為了加強學生的實操感，利用VR實驗室資源給學生提供一個更加真實的模擬情境，學生可以利用虛擬設備對實驗進行“身臨其境”的觀察，虛擬實驗的內容更加逼真。學生是通過自己體驗式學習來獲得對實驗的原理及內容的理解。沉浸性強、交互性強、空間性強、實驗內容逼真、形象、易于學生理解，學生練習機會較多。

（3）DIS實驗。為解決部分探究實驗的數據采集問題，利用DIS 實驗技術系統(tǒng)開展物理實驗可以使用采集器和傳感器替代學生讀取物理實驗數據，采用計算機軟件替代學生手工記錄、采集和分析物理實驗數據，并且將物理實驗數據最終以圖象的形式直觀地展現在學生面前，不僅可以幫助學生在物理實驗過程中擺脫繁瑣計算過程，而且可以有效避免人為因素導致的實驗錯誤，從而增強學生數據獲得上的體驗感，實驗結論的獲得自然水到渠成。

（4）實物實驗。實物操練可以帶來最真實的體驗感和成功感。實物操練對學生操作規(guī)范、實驗流程都有較高要求，實物操練沒有提示、缺少指導，需要高度細心、專心，遇到問題要能及時分析研判、排查故障，可以使學生全面提升實驗素養(yǎng)和實驗技能，具有不可替代的作用。

環(huán)節(jié)四：釋疑領悟。教師收集學生實驗過程中的問題，予以集中展示，學生通過交流討論，釋疑解惑，實現知識的內化，領悟原理。

本課例中，平行四邊形定則的得出是一個重點也是一個難點，傳統(tǒng)教學中借助“力的合成分解演示儀”演示并得出結論。為方便操作，常利用鉤碼個數來改變拉力，一般只取互成90°和120°進行實驗，這一實驗不具普遍性僅為發(fā)現規(guī)律提供方向。接下來“驗證力的平行四邊形定則”實驗是真正熟悉規(guī)律應用規(guī)律的重要一環(huán)，傳統(tǒng)課堂學生實驗次數少，指導不夠，存在較多問題又無法及時解決。為此筆者引入VR實驗與實物實驗結合的方式讓學生進行實操演練。VR虛擬實驗引入通關模式的沉浸式體驗，成功操作得分，違規(guī)操作報警。在闖關任務驅動下成功激發(fā)學生的探索、挑戰(zhàn)欲望，實現了人機互教、個性指導，同時也加強了操作規(guī)范性和實驗素養(yǎng)的培養(yǎng)。師生互動階段，教師拍攝上傳學生虛擬操作成果，交流分享闖關得分情況，交流總結學生操作上可能存在的問題。接著，由VR體驗者作為小組長指導組員完成實物實驗，學生間的交流少了拘束感和緊張感，多了合作感和成功感，教師個別指導釋疑即可。

在本課例的同課異構中，同課題組另一位老師采用DIS實驗進行探究，數字傳感技術能迅速采集豐富數據，而且效果直觀，印象深刻。

環(huán)節(jié)五：檢測反饋。教師設置問題，檢測學生知識掌握情況，通過IRS反饋系統(tǒng)，做到實時互動、及時反饋、智能診斷，讓教師快速、準確、全面地掌握學生學情，即時解決學困點，使教學更有目的性和針對性，實現學生補缺提升的目的。

環(huán)節(jié)六;提升再造。物理源于生活，又用于生活，理論如何聯系實際就成了物理課堂最閃亮的一筆。教師應創(chuàng)設新情境，拋出新問題，學生融會貫通后也愿意接受新挑戰(zhàn)，對實驗進行改良，對生活中的現象進行解釋，利用身邊的器材開展創(chuàng)新實踐活動。

本課例的最后，教師通過IRS反饋系統(tǒng)，及時檢測學生本節(jié)所學，提出系列問題，獲得后測數據，針對掌握不足部分，設置課后“延伸補救”清單，學生課后還可通過NB實驗室回顧模擬，真正學懂弄通。學以致用方顯真章，我又布置了兩個任務，一是要求學生自制平行四邊形模型感受合力的大小與方向;二是讓學生思考“石拱橋”原理，進行“紙橋承重”實驗設計，一張普通柔軟的紙利用所學知識可以承受起數倍重物，這既是一次中國文化的傳承也是一次科學創(chuàng)新的嘗試，同時也為下一節(jié)力的分解做好鋪墊。

5 ?結束語

中學物理體驗式教學“336”模式拓展了“336”教學模式與物理學科融合的深度與廣度，信息技術的高速發(fā)展與應用，為實驗教學和深層體驗提供了便利，讓我們可以做到實時互動、即時反饋、智能診斷，讓教師快速、準確、全面地掌握學生學情，從而及時關注個體差異，一定程度上解決了中學物理教學的困境，為實驗教學的開展提供了借鑒。當然模式的應用需要信息素養(yǎng)、技術設備的支持，需要根據教學需求和學生實際靈活運用，真正發(fā)揮技術的優(yōu)勢，打通教學壁壘，彌補傳統(tǒng)教學的不足，實現學生樂學、教師樂教，讓課堂充滿實踐與探究，真正實現技術支持下的以生為本，因材施教，有利于培養(yǎng)學生良好的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新精神。

參考文獻：

[1] 周靈. “336”教學模式——信息技術與學科深度融合的設計與實施[M].福州：福建教育出版社，2021.

[2] 李安，黃光鋒. 中學物理教學存在的困境與對策研究[J]. 科技風，2020（8）：31-32.

[3] 周靈. 融合創(chuàng)新 構筑后疫情時代教學新常態(tài)——“336”混合式教學模式的構建與實踐[J]. 福建教育學院學報，2020，（6）：8-11.