核心素養(yǎng)視野下體驗式教學在高中物理學科中的應(yīng)用

馬立學（湖北省隨州市第二中學 441300）

著名教育家陶行知先生曾說過：“我以為好的先生，不是教學生，乃是教學生學?！苯陙?，伴隨著我國課程教學改革的逐步推進，國內(nèi)教育界關(guān)于教育教學改革的研討氛圍也越來越濃厚，研討領(lǐng)域不斷拓寬。各種教學改革的嘗試、經(jīng)驗與成效正不斷涌現(xiàn)。其中，關(guān)于如何教學生學的教育模式、教學方法改革的探討與嘗試等更是熱點中的熱點，如體驗式教學、問題化教學、生活化教學等。

體驗式教學是一種在課堂中通過各種方式，調(diào)動學生多種感官，同步感受與體驗的新型教學方式。而高中物理作為一門以實驗為主的學科，在課堂中需要學生切實參與和親自體驗以加強學習領(lǐng)悟，因此，體驗式教學非常適用于高中物理學科。將體驗式教學與高中物理課堂深度結(jié)合，一方面通過創(chuàng)設(shè)各種教學情境、教學活動，調(diào)動學生多種感官去體驗與感受，有利于激發(fā)學生的學習興趣，促進學生有效學習；另一方面，在學生體驗與思考的過程中，有助于調(diào)動學生分析、想象、概括、歸納等多種思維，刺激學生對物理知識的渴求，為優(yōu)化物理課堂教學，實現(xiàn)學生物理學科核心素養(yǎng)的綜合發(fā)展提供了有效的實現(xiàn)途徑與方法。

一、體驗式教學的內(nèi)涵及特征

體驗式教學是以學生自主體驗為中心，以學生為教學主體，以教學情境為主要開展方式，以體驗活動為重要環(huán)節(jié)，幫助學生通過真切的體驗感悟，促進知識與能力的有效轉(zhuǎn)化，推動學生學科核心素養(yǎng)全面發(fā)展的新型教學模式。將高中物理體驗式教學模式與常規(guī)教學模式相比，其應(yīng)用優(yōu)勢詳見下表1：

表1 體驗式教學模式與常規(guī)教學模式的比較

（續(xù)表1）

總體而言，體驗式教學具有以下三方面的特征：一是參與性。體驗式教學注重學生的參與性，強調(diào)教學過程中學生的主體地位，要求學生在實踐層面和思想層面都積極參與。其中實踐層面主要指學生親自參與物理教學的實驗、現(xiàn)場體驗等，思想層面則是指學生對親自體驗的過程應(yīng)積極回顧、反思與總結(jié)。二是應(yīng)用性。體驗式教學注重學生對高中物理知識的實踐應(yīng)用，強調(diào)動手與動腦結(jié)合，為此，應(yīng)重點訓練學生對物理實驗的實際操作能力。三是轉(zhuǎn)化性。生動的體驗式教學活動設(shè)計，有助于激發(fā)學生對高中物理學習的興趣與主動性，有助于學生物理觀念、科學思維、科學探究、科學態(tài)度與責任等各方面物理學科核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

二、核心素養(yǎng)視野下體驗式教學在高中物理學科中的應(yīng)用

1.利用體驗式教學開展推理演繹，發(fā)展學生的物理觀念

推理一般是指由一個或幾個已知判斷推出新判斷的過程，就是由前提推出結(jié)論的過程。我們可以采取演繹推理的方法，從已有事實和確定規(guī)律出發(fā)，按照邏輯推理法則進行證明和計算。也可以從已有事實出發(fā)，憑借經(jīng)驗和直覺，通過歸納和類比推斷出結(jié)果。目前，高中物理教學中，由于應(yīng)試壓力，教師普遍壓縮概念和規(guī)律的形成過程，采取以公式推公式的方法，采用大量演繹推理，歸納、類比等方法使用頻次很低。而歸納、類比是發(fā)現(xiàn)新知識、探索真理必不可缺的方法，物理上許多重大發(fā)現(xiàn)都是基于歸納和類比，因此不可忽視。

利用體驗式教學，可以著重訓練學生類比能力、歸納能力，發(fā)展學生形成正確的物理觀念。例如，在學習“磁場對電流的作用左手定則”時，可通過兩個小窗同時播放“帶同種電荷的小球相互排斥”和“同名磁極相互排斥”的視頻，幫助學生體會類比思想。播放“電流周圍存在磁場”視頻，再次采用類比方法，引發(fā)學生“磁體和電流周圍均可產(chǎn)生磁場，既然磁場對磁體有力的作用，那么磁場對電流是否也有力的作用”的猜想。此外，教師還可安排學生進行安培力方向研究的小組實驗，采用在橡皮泥上插三根不同顏色魔術(shù)棒的方法，記錄磁場、電流、安培力的方向。學生匯總后發(fā)現(xiàn)，旋轉(zhuǎn)各自的橡皮泥后，所有橡皮泥上的電流、磁場和安培力之間存在著某種固定方向關(guān)系，從而發(fā)現(xiàn)、歸納、總結(jié)出結(jié)論。

上述過程中，體驗式教學分別采用視頻和分組實驗的方式。播放過去實驗的視頻，為了喚起學生對過往體驗的回憶，有助于訓練學生的類比推理；進行分組實驗，是為了給學生的歸納過程提供足夠的經(jīng)驗材料，有助于訓練學生的歸納推理，這都有助于學生形成與發(fā)展正確物理觀念。

2.利用體驗式教學具化模型建構(gòu)，發(fā)展學生的科學思維

物理中的模型是從客觀存在的事物中抽象概括而來，是抽象思維的結(jié)果，模型建構(gòu)也是物理學科中最重要的研究方法之一。在學習某個模型時，往往將模型的定義、限制條件直接介紹給學生，再通過習題將其“固定”下來，這樣的過程看似一步到位、清晰周密，但因為學生缺乏感性知識和日常經(jīng)驗中的錯誤干擾及抽象思維能力不足，加上學生沒有經(jīng)歷模型建構(gòu)的過程，往往出現(xiàn)對模型的認識流于表面的情況。

而利用體驗式教學，教師可提供紙片、塑料球、金屬球等物體，請同學從里面任意選擇器材進行下落快慢的對比。采用這一體驗式的教學情境，增加了學生的直接經(jīng)驗，學生通過自身感官發(fā)現(xiàn)，由于存在空氣阻力，物體下落的快慢呈現(xiàn)各種情況，為將實際問題簡化，應(yīng)忽略空氣阻力的影響，產(chǎn)生建構(gòu)模型的意識。將不同材質(zhì)、形狀的物體運動，簡化抽象為同一種運動模型。也使學生體會到模型建立的現(xiàn)實意義。學生親歷建構(gòu)模型過程，就能意識到并非所有下落運動都可視作自由落體運動?？偠灾?，高中物理模型多是由具體事物或?qū)嶋H過程簡化抽象而來，體驗式教學則能為學生提供足夠感性的材料，讓學生在此基礎(chǔ)上，進行思維加工，從而將模型建構(gòu)過程具象化，有效提高學生模型建構(gòu)的能力，發(fā)展學生的科學思維。

3.利用體驗式教學進行科學論證，發(fā)展學生的科學探究能力

科學論證是重要的科學活動，其內(nèi)涵是利用證據(jù)建立科學的理由以支持科學主張。高中物理新課程標準中明確指出：“學生要能用證據(jù)表達自己的觀點”。值得注意的是，這里出現(xiàn)了兩個關(guān)鍵詞“證據(jù)”“表達”。即學生應(yīng)具有使用科學證據(jù)的意識、能運用證據(jù)描述研究問題，具有評估科學證據(jù)的能力和運用證據(jù)解釋和預(yù)測研究問題。證據(jù)能力是科學探究核心素養(yǎng)的關(guān)鍵能力之一。證據(jù)獲得可依靠原有理論，也可通過實驗探究；“描述”“解釋”則是對科學語言的表達能力提出要求。進行科學論證，既需要學生具備一定的科學推理能力，也要求學生了解同伴的認知過程，并嘗試說服他人。

雖然能夠參加物理學術(shù)創(chuàng)新競賽的只是極少數(shù)同學，但教師仍可通過體驗式教學為學生提供類似學習環(huán)境。例如，在學習過自由落體運動后，可讓學生課后分小組測量當?shù)刂亓铀俣戎?；學習過太陽能的應(yīng)用后，制作太陽能集熱器；學習過左手定則后，制作直流電動機等，請學生用手機拍攝視頻的方式，記錄下實驗方案的制定、實施、改進及數(shù)據(jù)處理等過程，并在課堂上交流和辯論。

體驗式教學可以讓學生經(jīng)歷完整的科學論證過程，并且將科學論證過程延續(xù)到課后，不再只是要求學生在有限的時間內(nèi)以紙筆學習物理，從而給學生獲取證據(jù)提供了足夠的空間和時間，有效發(fā)展了學生的科學探究能力。

4.利用體驗式教學引導質(zhì)疑創(chuàng)新，培養(yǎng)學生的科學態(tài)度與責任

笛卡爾認為，科學始于懷疑。物理學中的重大發(fā)現(xiàn)都源于對經(jīng)典和權(quán)威的懷疑。懷疑揭示出矛盾的存在，進而推動理論發(fā)展、促進技術(shù)完善。要使學生具有正確的科學態(tài)度與責任，首先要提高學生的批判思維能力，形成大膽質(zhì)疑、小心求證的態(tài)度。但基于目前的評價體制，學校教育仍傾向于培養(yǎng)出“聽話”、會尋求“標準答案”的學生，質(zhì)疑和創(chuàng)新精神有待提高。

體驗式教學可讓學生將質(zhì)疑轉(zhuǎn)化為探究，將想法付諸行動，而不是由教師一說了之。這既能鼓勵學生不迷信權(quán)威和多數(shù)人意見，也能引發(fā)學生后續(xù)思考，體現(xiàn)真正的科學精神，從而培養(yǎng)學生形成正確的科學態(tài)度與責任。

三、結(jié)語

本文從體驗式教學的內(nèi)涵及特征出發(fā)，著重探討了核心素養(yǎng)視野下體驗式在高中物理教學中的應(yīng)用和如何利用體驗式教學?？傮w而言，將體驗式教學與高中物理學科深度結(jié)合，能充分調(diào)動學生多種感官去體驗與感受，有利于激發(fā)學生的課堂學習興趣，促進有效學習的產(chǎn)生。而且，學生在體驗與思考的過程中，也有助于刺激學生大腦對物理知識的渴求。