体验式教学法在高中物理教学中的应用

摘要：体验式教学法作为一种先进的教学方法，受到了高中一线物理教师的青睐。相较于传统高中物理课堂，体验式教学法以学生体验为中心，可以增强学生的情感体验，激发学生物理学习的热情，提升学生的学习效果。本文着重阐述了体验式教学法在高中物理教学中课前教学设计阶段、课堂教学实践阶段、课后作业布置阶段以及学生学习结果评价这四个阶段的应用与案例展示，为体验式教学法在高中物理教学中的应用提供了借鉴性思路。关键词：高中物理教学；体验式教学；物理教学《学习的革命》这本书中说：听到的信息，我们能学到百分之十五，但经验过的事情，我们却能学到百分之八十。可见体验是高效学习的重要途径。因此，为了提升高中物理教学效果，可以在高中物理教学过程中引入体验式教学法。体验式教学是一种教师通过为学生创造实际的或者重复经历的情境以及机会，呈现或再现、还原教学中的内容，让学生亲身经历体会之后，理解并建构知识、发展自身能力、产生情感、生成意义的教学形式。体验式教学的优点在于，设计合理有趣的课堂教学内容，引导学生积极参与到教学活动中，充分调动学生主观能动性——用眼睛看，用耳朵听，用鼻子闻，用双手做，用大脑想，使学生在经历中体验，在体验中感悟，在感悟中成长。因此，应用此教学法能极大地提高教学质量。体验式教学可以在高中物理教学的各个阶段进行运用，但教师应根据各个阶段的不同特点和要求，认真分析教学内容和教学对象，灵活多样、随机应变地展开教学实践活动[1]。一、教学设计阶段围绕目标注重体验物理教学内容多、理论性强，抽象枯燥，教师承受的教学任务重，时间紧迫，面临的挑战较大。为此，教师在教学设计阶段不免操之过急，将设计理念定性为“教+考试=完成教学”。这样就会出现教师聚焦灌输的教学设计，导致在教学设计中不考虑学习者的需求和兴趣，而单纯对教学内容进行通盘讲授，没有给学生充分体验关键知识的机会，让学生以背会为目的，不管学生理解与否。体验式教学下的教学设计可以理解为注重体验的教学设计。在教学设计阶段，教师首先要研究课程内容，明确教学目标，清晰学习架构，然后认真分析学情，掌握学生的实际需要、能力水平与认知倾向，再结合教学目标与学情设计体验式教学活动。在进行教学设计过程中教师要始终追问：学习的目标是什么？内容的特点是什么？学生的学情是什么？为了达到教学目的，应设计什么样的教学活动？设计的学习体验如何帮助学习者达到学习目标？此类教学设计以目标为中心，以体验式教学活动为载体，让学生伴随着有趣的活动体验有所领悟和收获，实现智力上的成长[2]。比如，在进行高一物理弹力的体验式教学设计时，应首先分析教材内容：弹力是高中力学最基础与重要的知识，也是学生的一个学习难点。本部分的教学目标是让学生学习弹力产生的原因与条件，弹力的方向判定、弹力大小与形变的关系等知识点。本部分的学习重点：（1）知道生活中常见的形变，知道弹力产生的条件是什么；（2）知道支持力、压力、绳子的拉力都是弹力，并能画出它们的方向；（3）理解胡克定律。其次进行学生学情分析：学生在生活中对形变有了一些认识，但还不够深入。因此本次体验式教学设计就要在学生已有知识的基础上，设计学生个人感受性实验、师生合作演示性实验等，并辅以引导法、问答法，从实验和理论两方面探究形变与弹力的关系，让学生对弹力从感性上升到理性，并最终对弹力的定义、产生的条件、方向和大小的认识更进一步。体验式教学法的教学设计必须坚定围绕教学目标不放松，所有教学活动的设计都要有一定的目的性，不能盲目设计教学活动，同时要注重学生体验，让学生在活动中体验、在体验中学习、在学习中成长。二、体验式教学法在高中物理教学中的实施策略体验式教学实施阶段要求教师将体验带给学生，引发学生的兴趣，让学生充分发挥眼、耳、手、脑的作用，增强情感体验，在体验中感知知识。体验式教学法的课堂手段有很多，笔者主要介绍课堂游戏、课堂实验和课堂语言形象化、增加资料拓宽学生视野等几种策略。（一）实施课堂小游戏，趣味十足效果佳在教学过程中，教师经常强调物理概念的理解，但理解物理概念并不容易。物理中的概念既看不到也摸不着，想要达到教学效果，就必须通过在课堂上进行逼真的游戏，让学生通过类比等方法形成较清晰的物理概念。比如，在高中物理必修二“机械能守恒定律”的教学实施环节，教师不能在课堂上简单地把动能和势能的相互转化、机械能守恒定律内容、守恒条件以及守恒定律的公式直接传授给学生。学习过程中，很多学生对于“守恒”表达的意思不能很好地理解。在教学过程中，教师可以带领学生开展课堂小游戏来增进学生的理解。首先进行游戏活动：让同桌之间互相传递一个乒乓球，每组同学之间传递10次，乒乓球留在最后接球的同学手中。接着游戏结束后和学生一起总结：不论传递到第几次，这个乒乓球只要还在本组，还在这两个同学组成的系统里，乒乓球就不会消失，永恒存在，只不过是由甲传递给乙，或反之。最后引导学生进行类比：如果把能量比作一个乒乓球，把甲同学命为动能，乙同学命名为重力势能，那么只要乒乓球仅在这两个同学之间传递（做功），乒乓球（能量）就在甲同学（动能）与乙同学（重力势能）之间相互转化，并且从这两名同学整体（系统）上来看，保持不变。通过这样的课堂游戏参与，学生把传递过程类比成做功，两个人整体类比成机械能系统，就将看似难懂的物理学知识深入浅出、充满趣味性地掌握了。（二）课堂实验做一做，手脑并用能力强传统课堂物理演示实验时一般都是以教师为主体，单纯地按照课本设计的实验进行演示，学生仅是旁观者，并没有直接参与实验。体验式教学法课堂上，实验的展开大多要让学生自己动手做一做。教师可以从多个方面，采用多种思路进行实验。首先就地取材，鼓励学生使用生活中容易获取的材料进行简易实验。比如，在学习电路部分时，让学生从家中带来汁水较多、酸性较大的水果（西红柿、柠檬等），自己动手制作水果电池，教师提供锌片、铝片、导线、二极管等，然后在课堂上制作能够让二极管发光的简单电池。整个过程充满新鲜感，能极大地调动学生学习探究的热情。其次，实验不能单纯地做，更要根据现象发问，引导学生进行积极探索。例如，学习高中物理必修三导体的电阻这一部分时，实验过程中，教师在适当的时机向学生提问：小灯泡的明暗变化说明了什么？导致这个变化背后的因素又是什么？如何用语言定性地、用公式定量地描述表征影响灯泡明暗的因素呢？这样，学生的注意力就由用眼睛观察实验现象转变到对造成实验现象背后原理的思考上来，达到了用手做、用眼看、用脑想的效果[3]。体验式教学法在实验方面的应用能鼓励学生积极猜想假设、动手设计实验、交流、改进实验方案、记录处理实验数据、得出科学结论，从而最终提升其科学探究与交流能力。（三）课堂语言形象化，联想迁移助理解学生在学习时，经常会在某个物理名词上反复纠结，不能准确清晰地抓住其要表达的真实含义。因此，在体验式教学课堂上，教师在教学时要多使用形象化的语言，使用紧贴生活化场景的比喻、符合学生的生活经验，促使学生产生内在体会。比如，以巧用形象化语言对“内能”与“热量”这两个物理量进行区分为例。关于“热量”与“内能”这两个物理量，常有学生分不清：物体含有多少热量？还是物体含有多少内能？物理上的解释：内能是一个状态量；热量是一个过程量。热量是指热传递过程中物体内能的增加、减少数量，热传递一旦停止，热量这一过程量就失去了存在的意义。当描述状态量的时候就要使用“内能”一词。教师可以和学生一起想象降雨过程：水滴从云层落到湖泊里，降落过程被称为雨；雨滴落到湖里以后，这种降落过程随之结束，落到湖里的雨就不再被称为雨了。一般不会说下雨之后湖里的雨增加了多少数量，只会说湖水增加了多少。通过这样的场景来想象类比，学生就能够准确地区别热量与内能了。体验式教学法使用生动形象的课堂语言，可以使知识有趣地呈现，尤其在迁移对比思维方法的加持下，能让学生瞬间明白物理知识真正想表达的内涵，提升教学效率。（四）资料搜索全面，学生视野拓宽物理学包涵大量思维、物理思想等内容。在体验式高中物理课堂上，除了物理知识的教学，更应兼顾物理方法在生活中的应用、学生思维的发展、科学观念的形成。教师可以搜寻多种多样的材料为学生在课堂上展示，拓宽学生的学科视野[4]。比如，在学习平衡这一部分时，教师可以结合民间流行的一种“羽毛平衡术”，引导学生观察平衡知识在生活的应用。这种平衡术从一根羽毛开始，逐步用十几根树枝搭建起一个形似鱼骨架的平衡系统，如果将羽毛撤掉，树枝也逐一掉落，十分神奇。电视节目《加油！向未来》第二季做了这个实验，教师可以与学生一起在学校的多媒体教学工具上观看这个节目，同时提出问题：平衡系统的搭建有何玄机呢？让学生亲身尝试，寻找一些羽毛和树枝，实践羽毛平衡术，并引入平衡相关的物理概念和知识进行解释。在日积月累的熏陶下，学生会了解很多人类征服自然的事例，知道许多物理知识在生活中的应用事例，并在这一过程中学习物理思想、科学的思考与处理问题的方法。三、体验式教学在课后作业布置和结果评价阶段的实践应用（一）分层作业布置，满足不同学生需求学生的学习水平不同，有的兴趣高，有的兴趣低，有的节奏快，有的节奏慢，有的钟情动手制作，有的喜欢理论论证，因此根据学生不同的特点，体验式教学可以分层为学生布置作业，使学生通过作业获得成长。分层作业形式多种多样，除了常规的纸面习题作业外，还可以尝试实行诸如探究型作业、实践型作业、手工制作型作业、交流型作业、日记型作业。一般来说，作业形式越丰富，实践效果越好。比如，学习重心内容之后，为学生布置分层作业：“不倒翁”制作与原理探究。此作业分为三层：第一层，针对学习兴趣低的学生，作业布置为制作不倒翁，在制作过程中，学生可以使用开了一个小孔而掏空的鸡蛋壳，或者乒乓球，也可以发挥想象力寻找认为合适的材料，制作不倒翁。同时提出几个关于不倒翁的物理问题。（此作业旨在通过有趣的制作过程与提问，引发学生探究的兴趣）第二层，针对有学习兴趣且有一定理论解释能力的学生，布置解答问题类作业：a.解释不倒翁永远推不倒的原理。（要求学生答出“物体的重心越低越稳定。当不倒翁在竖立状态处于平衡时，重心最低，推动它时，不倒翁重心升高，为了趋向稳定，重心总会回到最低位置时的竖立状态”）。b.学有余力的学生可以根据受力和杠杆的原理画出不倒翁在受外力作用倾斜后，重力作用线偏离质点，使重力对支点产生一个力矩，当外力被撤去后，在重力力矩的作用下，不倒翁恢复原来状态的图示，详细解释不倒翁原理。（要求学生不仅能口头回答，还要画图解释）第三层，针对那些对物理有浓厚兴趣，本部分知识基本功扎实、更喜欢钻研的学生，布置自学类作业：学习比高中课本本部分内容水平更高的相关理论知识（如大学物理专业课程的一些内容），旨在提升这类学生的自学能力，激励学生向更高的科学高峰攀登。这样的分层作业关注到了不同的学生，满足了不同学习水平学生的真正需要，一举多得。（二）结果评价积极客观，提升学习信心对学生学习结果的评价，要避免过去以考分定评价的方式。学生的学习不是一成不变的，学习之路上会遇到停顿和止步不前的时刻。在对学生学习结果进行评价时，要正确客观地对待学生的进步和退步。体验式教学评价结果时，教师的语言要积极向上，使用诸如激励式评价、明理式评价、导学式评价、点拨式评价等正向性、激励性的评价语言。另外，使用过程性评价，要根据学生在整个物理学习过程的表现，进行针对性、时效性、鼓励性的反馈，发挥出物理学习评价的应有作用。尤其在教师评价过程中，必须关注学生个体差异，尊重个性，客观地以评价对象自身的状况为基准点，就学生自身的发展情况进行纵向或者横向比较，从而减轻学生的心理负担与压力，增强其自信心，强化其学习动力。比如，有的学生在物理学习过程中，动手能力特别强，比较擅长物理实验方面，但是在物理理论的理解方面有欠缺。在对这类学生进行评价的过程中，要充分肯定其实验方面的特长，可以告诉学生：物理理论固然重要，但物理也是实验的学科，著名物理学家胡克就是一名实验设计高手，他在和同事工作过程中设计出了非常优秀的实验，用以辅助物理理论的验证。这样的评价能鼓励学生正确看待自己的特长，在物理学习之路上