建構(gòu)主義理論下物理體驗(yàn)式教學(xué)實(shí)踐策略

摘 要：隨著課程改革的深入實(shí)施，初中物理教學(xué)愈發(fā)重視學(xué)生的綜合能力以及核心素養(yǎng)的提升.建構(gòu)主義理論下的體驗(yàn)式教學(xué)符合學(xué)生年齡特征、認(rèn)知水平以及學(xué)習(xí)能力等特點(diǎn)，讓學(xué)生具有多感官、多層次的學(xué)習(xí)體驗(yàn)感，從而更加高效地實(shí)現(xiàn)物理規(guī)律的學(xué)習(xí)以及物理核心素養(yǎng)的滲透.

關(guān)鍵詞：初中物理；體驗(yàn)式教學(xué)；建構(gòu)主義

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）17-0068-03

收稿日期：2023-03-15

作者簡介：徐東林（1976.11-），男，江蘇省南通人，本科，中學(xué)一級教師，從事物理教學(xué)研究.

體驗(yàn)式教學(xué)旨在將抽象的物理知識教學(xué)轉(zhuǎn)化為直觀可見的物理現(xiàn)象，從而加強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的體驗(yàn)感.通過強(qiáng)化對物理現(xiàn)象的直觀認(rèn)知，深化對現(xiàn)象本質(zhì)原理的理解，是一種以學(xué)生作為課堂主體、教師適當(dāng)引導(dǎo)的新教學(xué)模式.在體驗(yàn)式教學(xué)課堂中，學(xué)生能夠體驗(yàn)并參與到物理知識的觀察、分析和原理形成各個(gè)階段，重新梳理相關(guān)物理概念，體會(huì)知識形成過程中的成就感，從而全面提升學(xué)生的綜合素養(yǎng).

1 拓展生活資源，體驗(yàn)學(xué)科觀念

體驗(yàn)式課堂的開展應(yīng)結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知水平和思維特點(diǎn)，以學(xué)生容易接受并且樂于解決的問題為切入點(diǎn)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，實(shí)現(xiàn)物理概念的滲透.因此，教師應(yīng)結(jié)合生活資源進(jìn)行拓展，引導(dǎo)學(xué)生觀察分析生活現(xiàn)象，利用物理原理解決生活問題，從而在這個(gè)過程中加深學(xué)生的物理學(xué)習(xí)體驗(yàn)，培養(yǎng)物理學(xué)科觀念的核心素養(yǎng).

1.1 觀察生活現(xiàn)象，建構(gòu)認(rèn)知模型

物理來源于生活，各種物理現(xiàn)象和對應(yīng)的物理規(guī)律與生活息息相關(guān)，所以觀察生活現(xiàn)象，建構(gòu)與之相關(guān)的物理認(rèn)知模型，是增強(qiáng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)體驗(yàn)的最佳手段之一.因此，教師應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，合理地拓展生活資源，引領(lǐng)學(xué)生以物理學(xué)視角觀察分析并解釋生活當(dāng)中的物理現(xiàn)象，從而建構(gòu)物理認(rèn)知模型.

比如，在講解八年級上冊《光的折射》這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，結(jié)合生活中“光的折射”現(xiàn)象開展體驗(yàn)式教學(xué).首先，運(yùn)用多媒體展示生活中的折射現(xiàn)象，“盛滿水的玻璃杯中折斷的筷子”“變淺的泳池池底”“天空中出現(xiàn)的三日同輝”等.然后，結(jié)合前幾節(jié)所學(xué)的“光的傳播”相關(guān)知識引領(lǐng)學(xué)生分析出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因，通過分析學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)在上述幾種現(xiàn)象中，都是光線經(jīng)過了不同的介質(zhì)，從空氣到水中，已知光在空氣中是沿直線傳播的，所以出現(xiàn)這一現(xiàn)象的原因是因?yàn)椴煌橘|(zhì)交界處不再沿直線傳播.在此基礎(chǔ)上，教師適當(dāng)引導(dǎo)，介紹光的折射原理，并給出典型的“光的折射”現(xiàn)象的光路圖，讓學(xué)生更加直觀地感受折射現(xiàn)象.

結(jié)合生活現(xiàn)象分析物理知識原理，可以有效地提高學(xué)生的課堂參與度，讓學(xué)生更積極地主動(dòng)探究分析，利用已有的知識儲(chǔ)備分析出現(xiàn)物理現(xiàn)象的本質(zhì)原因，在探究的過程中形成相應(yīng)的知識體驗(yàn)，完成認(rèn)知模型的建構(gòu).

1.2 解決生活問題，深化抽象認(rèn)知

學(xué)生畏懼物理的一個(gè)主要原因在于難以實(shí)際應(yīng)用，不了解運(yùn)用物理知識解決實(shí)際問題的方法，體驗(yàn)不到基于物理學(xué)習(xí)解決生活問題的成就感.因此，教師要?jiǎng)?chuàng)設(shè)解決問題的情境，引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)物理知識解決生活當(dāng)中遇到的問題，從而深化對物理抽象知識的認(rèn)知，提升學(xué)生的物理應(yīng)用水平.

比如，在講解《家庭安全用電》這一節(jié)時(shí)，引入生活問題：小明家臥室的電燈開關(guān)接在火線上，當(dāng)開關(guān)接通后電燈不亮，小明基于所學(xué)的物理知識用測電筆分別測量開關(guān)兩端以及燈泡兩端，三個(gè)點(diǎn)氖泡都發(fā)光，那么問題出現(xiàn)在哪一段電路呢？引領(lǐng)學(xué)生首先回憶測電筆的原理，當(dāng)其接在火線上時(shí)氖泡發(fā)光，在這問題中當(dāng)閉合開關(guān)后，開關(guān)兩端以及燈泡兩端測電筆的氖泡均發(fā)光，說明從火線到燈泡這一段電路不存在問題.但是燈泡沒亮說明并沒有構(gòu)成一個(gè)回路，因此只可能是燈泡到零線這一段導(dǎo)線出現(xiàn)斷路，導(dǎo)致無法構(gòu)成回路，燈泡不亮.

在解決生活問題的過程中同學(xué)們需要將所學(xué)的物理知識融會(huì)貫通，充分理解其中的抽象原理并與實(shí)際生活問題相結(jié)合，找出解決問題的方法.同時(shí)，基于生活問題的挑戰(zhàn)性能夠有效激發(fā)學(xué)生的探知欲望，在實(shí)際解題過程中提升物理體驗(yàn)，助力物理學(xué)科觀念的形成.

2 設(shè)置驅(qū)動(dòng)問題，體驗(yàn)科學(xué)探究

物理具有很強(qiáng)的科學(xué)探究性，所以在學(xué)習(xí)物理的過程中不能忽視學(xué)生的自主探究過程，需要讓學(xué)生在自主探究中獲得物理知識的形成體驗(yàn)，養(yǎng)成科學(xué)探究的習(xí)慣.因此，教師應(yīng)結(jié)合問題驅(qū)動(dòng)式教學(xué)方法，合理地設(shè)計(jì)探究驅(qū)動(dòng)問題，并給出適當(dāng)?shù)奶骄糠较颍訌?qiáng)學(xué)生的科學(xué)探究體驗(yàn)，提升物理核心素養(yǎng).

2.1 層進(jìn)式，由淺入深

物理科學(xué)探究均需遵循遞進(jìn)的規(guī)律，從物理現(xiàn)象表面由淺入課地分析現(xiàn)象的本質(zhì)原因.驅(qū)動(dòng)問題的設(shè)置也應(yīng)當(dāng)具備層進(jìn)式特點(diǎn)，充分考慮物理探究的規(guī)律和學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)，將復(fù)雜的問題拆解為具有遞進(jìn)性質(zhì)的分層問題，引導(dǎo)學(xué)生逐漸深入探究，體驗(yàn)其中蘊(yùn)含的物理規(guī)律.

比如，在講解《物體的浮與沉》這一節(jié)時(shí)，設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)問題引領(lǐng)學(xué)生探究物體浮與沉的條件.提出層進(jìn)式問題如下：首先觀察物體在水中的浮沉現(xiàn)象，對物體受力分析總結(jié)規(guī)律，然后根據(jù)總結(jié)出的規(guī)律探析其中的異同，最后分析得出物體浮與沉的條件.對于第一個(gè)問題，引導(dǎo)學(xué)生觀察相同重量不同體積的物體在水中的現(xiàn)象，會(huì)發(fā)現(xiàn)體積較小的物體沉底，而體積較大的物體飄浮在水面，兩者都處于靜止?fàn)顟B(tài)，對其受力分析可以發(fā)現(xiàn)漂浮的物體僅受到重力和浮力作用二力平衡，而沉底的物體同時(shí)受到重力、彈力和浮力的作用，并且浮力+彈力=重力.對比兩種情況可以得出規(guī)律，物體的沉與浮與物體受到浮力和重力大小的關(guān)系存在物理關(guān)聯(lián).進(jìn)一步總結(jié)分析可以得出結(jié)論，當(dāng)F_浮≥mg時(shí)物體漂浮，當(dāng)F_浮

設(shè)置層進(jìn)式問題驅(qū)動(dòng)，將復(fù)雜的物理探究過程拆分為便于學(xué)生認(rèn)知理解的簡單步驟，不僅可以引導(dǎo)學(xué)生由淺入深地探究物理規(guī)律，還可以加強(qiáng)學(xué)生在探究過程的體驗(yàn)感，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究積極性，打造更加高效的課堂.

2.2 實(shí)驗(yàn)式，由表及里

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是相應(yīng)物理規(guī)律的最表層體現(xiàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律的最直接手段.因此，教師需要結(jié)合初中物理當(dāng)中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，在活動(dòng)中通過實(shí)驗(yàn)問題的設(shè)置，引領(lǐng)學(xué)生掌握物理實(shí)驗(yàn)探究的方法，學(xué)會(huì)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并總結(jié)其中蘊(yùn)含的物理規(guī)律，由表及里實(shí)現(xiàn)物理規(guī)律教學(xué).

比如，在講解《物質(zhì)的密度》這一節(jié)時(shí)，開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)引領(lǐng)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)探究密度的計(jì)算公式，掌握用實(shí)驗(yàn)測量物體密度的方法.首先提出問題：分析物體的密度與什么因素存在關(guān)系？如何在實(shí)驗(yàn)中測量物體的質(zhì)量和體積？根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，學(xué)生直觀認(rèn)為密度ρ必然與質(zhì)量m以及體積V之間存在某種關(guān)聯(lián).然后設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程為測量不同質(zhì)量的物體體積，再測量相同質(zhì)量的不同物體體積，最后根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析其中的數(shù)學(xué)關(guān)系.根據(jù)以往的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生確定用天平測量物體質(zhì)量m，用量筒排水法測量物體的體積V.最后通過分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)相同物體的質(zhì)量比體積為一個(gè)定值，從而可以得出物體的密度ρ=m/V，之后借助不同物體的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證.

實(shí)驗(yàn)探究作為物理學(xué)科不可或缺的重要內(nèi)容，教師應(yīng)有意識地提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率，加強(qiáng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的體驗(yàn)感，以問題驅(qū)動(dòng)的方式引領(lǐng)學(xué)生由表及里地經(jīng)歷從現(xiàn)象到本質(zhì)的過程，獲取相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，實(shí)現(xiàn)物理規(guī)律和實(shí)驗(yàn)探究方法的體系建構(gòu).

3 聯(lián)系學(xué)史知識，體驗(yàn)責(zé)任態(tài)度

科學(xué)責(zé)任和態(tài)度是物理學(xué)科的核心素養(yǎng)之一，引導(dǎo)學(xué)生了解歷代物理學(xué)家，發(fā)現(xiàn)并總結(jié)相應(yīng)物理規(guī)律，是培養(yǎng)學(xué)科責(zé)任和態(tài)度的最佳手段.但是傳統(tǒng)課堂中學(xué)生的體驗(yàn)感不強(qiáng)，因此，教師在教學(xué)過程中應(yīng)聯(lián)系學(xué)史內(nèi)容，開展體驗(yàn)式課堂，幫助學(xué)生體驗(yàn)物理學(xué)科的責(zé)任態(tài)度.

3.1 了解曲折過程，懂得持之以恒

物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和建立都是一個(gè)曲折且漫長的過程，這一過程恰好體現(xiàn)了物理規(guī)律探索中蘊(yùn)含的持之以恒的責(zé)任感和態(tài)度.結(jié)合物理學(xué)家的探索過程實(shí)現(xiàn)物理規(guī)律的體驗(yàn)式教學(xué)，不僅可以增強(qiáng)學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中的體驗(yàn)感，還能夠充分了解物理規(guī)律的發(fā)展歷程，懂得持之以恒的重要性.

比如，在《氣體的壓強(qiáng)》這一節(jié)，結(jié)合大氣壓強(qiáng)的發(fā)現(xiàn)、證明以及測量的發(fā)展過程開展體驗(yàn)式教學(xué)，讓學(xué)生了解到該物理規(guī)律發(fā)展的艱辛歷程.首先是在1654年，馬德堡格里克市長進(jìn)行了著名的“馬德堡半球?qū)嶒?yàn)”，用16匹馬向相反方向拉開兩個(gè)抽出球內(nèi)空氣的金屬半球，向?qū)W生展示這一實(shí)驗(yàn)的過程樣圖.其次為“托里拆利實(shí)驗(yàn)”，利用水銀柱得到了大氣壓強(qiáng)的表示方式，該實(shí)驗(yàn)將一個(gè)裝滿水銀的玻璃管口朝下放進(jìn)裝有水銀的槽中，發(fā)現(xiàn)試管中的水銀有所下降但是并沒有完全流入下方的槽內(nèi)，這一實(shí)驗(yàn)在證明大氣壓強(qiáng)作用的同時(shí)，根據(jù)試管內(nèi)剩余水銀的量可以測量出大氣壓強(qiáng)的大小.

物理學(xué)史知識中蘊(yùn)含著豐富的情感態(tài)度以及責(zé)任意識，在教學(xué)過程中充分地發(fā)揮物理學(xué)史的作用，將其作為體驗(yàn)式教學(xué)的素材，既可以加強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的體驗(yàn)感，又可以實(shí)現(xiàn)物理學(xué)史的滲透，促進(jìn)學(xué)生形成完善的情感態(tài)度和責(zé)任意識，體驗(yàn)持之以恒的物理學(xué)發(fā)展規(guī)律.

3.2 借鑒典型案例，嘗試遷移應(yīng)用

物理學(xué)史中蘊(yùn)含著豐富的案例，每一位科學(xué)家最后得出結(jié)論的實(shí)驗(yàn)過程和思維方式都具有很強(qiáng)的學(xué)習(xí)性，教師應(yīng)有意識地引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和理解典型物理學(xué)史當(dāng)中出現(xiàn)的案例，嘗試在典型案例中加入自己的思考，從而實(shí)現(xiàn)學(xué)史內(nèi)容的遷移創(chuàng)新.

比如，在講解《浮力》部分內(nèi)容時(shí)，引入“阿基米德原理”相關(guān)學(xué)史.引導(dǎo)學(xué)生理解阿基米德發(fā)現(xiàn)并提出該原理的過程以及實(shí)驗(yàn)的思路.在理解的基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生遷移創(chuàng)新，得到一種測量液體密度的方法.首先利用測力計(jì)分別測量入水前后的示數(shù)即可得到浮力大小F_浮，基于“阿基米德原理”可以知道F_浮=m_排g，而m_排=ρV_排，所以當(dāng)根據(jù)測力計(jì)計(jì)算出浮力大小之后，讀出入水前后液體體積的變化得到排水量體積大小，就可以根據(jù)ρ=F_浮/gV_排計(jì)算出液體的密度，從而實(shí)現(xiàn)對“阿基米德原理”的遷移應(yīng)用.

物理學(xué)史中的典型案例是學(xué)生學(xué)習(xí)進(jìn)步的基石，教師應(yīng)引領(lǐng)學(xué)生充分對學(xué)習(xí)當(dāng)中的典型案例進(jìn)行分析理解，掌握歷代物理學(xué)家科學(xué)探究的思路方法，從而在此基礎(chǔ)上消化吸收，實(shí)現(xiàn)相關(guān)物理原理的遷移創(chuàng)新，加強(qiáng)學(xué)生在這一創(chuàng)新過程中的體驗(yàn)感，培養(yǎng)學(xué)生的物理應(yīng)用意識.

綜上所述，建構(gòu)主義理論下物理體驗(yàn)式教學(xué)對于加強(qiáng)學(xué)生的體驗(yàn)感，實(shí)現(xiàn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的提升有著十分積極的作用.因此，教師需要把握體驗(yàn)式教學(xué)的實(shí)踐策略，通過拓展生活資源、設(shè)置驅(qū)動(dòng)問題以及聯(lián)系學(xué)史知識等方式增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情.

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［責(zé)任編輯：李 璟］