高中物理教学论文-谈“体验式学习”在新课标物理教学中的应用.doc

谈“体验式学习”在新课标物理教学中的应用

内容摘要：“体验式学习”是探究性学习的一种重要的学习模式，是新一轮课程改革提倡的学习方式。它在国外已有广泛的实践和理论基础，在我国相关的研究尚处于起步阶段。本文结合笔者在人教版高中物理教学中的实践，提出了“体验式学习”的概念和特点,，重点阐述了此学习方式在新课标物理教学中的重要应用。
关键词：“体验式学习”；学习方式； 课程改革；物理教学
高中现行的课程标准与原来的教学大纲相比较，有了重大的变革，其中之一就表现为强调学生在学习物理过程中的感受和体验。新《物理课程标准》提出：“要经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题；要参加一些科学实践活动，尝试经过思考发表自己的见解，尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题；能领略自然界的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲，乐于探究自然界的奥秘，能体验探索自然规律的艰辛与喜悦等等。”新的《物理课程标准》中提出的三维目标：知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的实现过程中，要求应该在讲“知识”过程中，让学生学习“技能”、经历或体验科学探究“过程与方法”、感受到“情感态度与价值观”的熏陶。因此，在当前的教学中，应积极倡导“体验式学习”，给学生以体验的机会，让学生感受物理的魅力。
一、“体验式学习”的概念
　　学习是指从阅读、听讲、研究、实践中获得知识或技能的过程。这一过程只有通过亲身体验，才能最终有效地完成。物理教学中所指的体验是指教师以课堂为舞台，以实验探究、多媒体演示等为道具，以学生为主体，通过创造出值得学生体验，让学生有所感受，留下难忘印象的学习活动。不难看出，以前的物体学习对学生来说是比较外在的，抽象的，没有情感活动的；而“体验式学习”却像生活中其他任何一种体验一样，是内在的，具体的，有价值认同的，是个人在形体、情绪、知识上参与的所得。
通过实践来认识周围事物，或者说，通过能使学生完完全全地参与学习过程，使学生真正成为课堂的主角。教师的作用不再是一味地单方面地传授知识，更重要的是利用那些可视、可听、可感的教学媒体和可切身体验的实验，努力为学生做好体验开始前的准备工作，让学生产生一种渴望学习的冲动，自愿地全身心地投入学习过程，在亲身体验过程中掌握物理知识与技能，经历物理过程与方法，感悟情感态度与价值观，最终达到三维目标的实现。
二、“体验式学习”的教学特点
　　 开展“体验式学习”对学生将会产生不同于往的感受，使学生经历中充分感受蕴藏于这种教学活动中的欢乐与愉悦，从而达到促进学生自主发展的目的。其主要有三大特征：
     1． 亲历性：这是体验的是本质的特征。
     2． 个人性：各个主体间存在种种差异，其主体性水平不一，兴趣爱好各异，对事物的前理解不同，故其体验也各不相同。但正是这种个人性，又恰恰能促使学生认识交流和分享的必要性。
     3． 缄默性：体验是主体的亲历，意味着到场，主体从体验中获得的丰富的内心感受，对其它的另一主体而言，有些成分是可以用言语表达的，而有的只能意会、不可言传。如对物理世界的和谐存在的体验。
      由以上的三大特征可以看出在物理教学中采用“体验式学习”，能帮助学生更好地将知识和情感联系起来。“体验式学习”的本质就是亲历、实践，接受物理信息面对面的刺激，从而产生一系列的心理反应，使学生达到从感性思维到抽象思维的转化，认同和领悟物理知识。在新的《物理课程标准》教材的编写中，许多地方都体现出“体验式学习”的重要性，要求学生从各方面去经历、体验物理的全过程，尽可能做到给学生一种身临其境的新感受。
三、“体验式学习”与“传统学习”的比较
“体验式学习”与传统式物理学习有较大的区别。最大区别在于，前者以学为主（学生为中心），后者以教为主（教师为中心）。在传统学习上，教师是教学的中心，学生只需专心听讲，认真记笔记即可，脱离了物理的学科特点。而“体验式学习”则要求学生发挥主动精神，对自己的学习负主要责任，真正成为教学过程的主体。“体验式学习”强调学生积极主动地参与，认为没有这种参与，就不能产生任何体验，更谈不上学习过程的完成。正如伽利略所说：“你无法教别人任何东西，你只能帮助别人发现一些东西”。因此，“教”不一定导致“学”，更不一定产生“会”。这正是新《物理课程标准》倡导的理念，也是物理学习的学科的特殊之处，每一个概念、规律、定律、定理的得出，都必须付诸实践，亲身经历。为了更好的比较这两种学习方式，通过下面一组表格说明：
传统学习
体验式学习
过去的知识
即时的感觉
记忆
领悟和体验
自主学习
团体学习
注重知识、技能
注重观念、态度、价值观
无接触
直接接触
单一刺激
高峰体验度
以教师为中心
以学生为中心
标准化学习
个性化学习
理论化
现实化
强调应试学习
强调在做中学
四、“ 体验式学习”在物理教学中的实施过程
在实际的教学应用中，笔者认为下列的一些环节中引导学生进行体验发现：
（一）．体验“物理现象、物理量”的存在
物理学其中就包含了对物理现象、物理量的认识和研究。在课堂上演示或直接到室外观察一些物理现象将会把一些原本离学生较远或经常见到但末观察、未思考的物理情景展现在学生面前，那么从这些物理现象中引伸出来的物理概念就更易于被学生的情感接受，并且还使学生受到一些美妙的物理世界的熏陶，感受物理世界的和谐，真正体会“物理就在身边”。请看下面两个例子：
例1．在讲《自由落体运动》一节时，设计一个趣味实验：教师手拿一张平整的百元钞票，让学生把手放到钞票的中部，作捉住它的准备，教师释放钞票，学生却怎么也无法捉住它。接连失败后，学生却还是跃跃欲试。老师点出大家还不知其下落规律，本节研究物体下落的运动规律，由此启动学生思维，使学生带着强烈的求知欲望，以极高的兴趣进入新知识探究阶段，把学生的学习内在动机充分、有效地调动起来。接着演示金属小球和纸片同时从同一高度下落，重的先落地，问是否总是重的先落地，引导学生进行探究实验，得出矛盾的结论。推动学生进—步探究，物体下落快慢与哪些因素有关？经交流、争论，猜想，使学生认识到决定物体下落快慢的因素有重力和空气阻力，引导学生得出自由落体运动的概念。最终探究出自由落体运动的特点和规律。整节课堂教学主要以实验探究和问题探究为主，让学生在体验中认识自由落体现象。
例2．在《向心力》一节里，怎样让学生亲身体验向心力的存在以及感受向心力的大小呢？课本上的“做一做”栏目里的内容，就是要学生加深对向心力这一概念的认识，获得向心力大小跟物体做圆周运动半径大小的体验。在让学生完成这个实验时，绳子的转动半径不应该太长，直径大了转动起来不大方便。可以将转动半径改为20-30cm，沙袋质量适当大一些。在同一半径转动时可以越转越快，从慢到快的过程中体会绳子对手的拉力变化。通过这个实验的亲身体验，学生获得直接的感性认识，对正确的物理直观思维的形成大有裨益，教师应该鼓励学生尝试；另外，也应该让学生体会该实验操作设计中包含的丰富的物理思想方法。
 （二）．体验物理研究的“过程和方法”
      对于高中生而言，对物理的科学探究主要体现在对过程和方法的探究。而他们的科学探究的目的是通过物理过程和方法，深刻掌握科学技能、体会科学方法，重在培养科学精神和研究能力，这为今后的进一步科学研究奠定基础。在教材的许多章节，都有关于经历科学探究“过程和方法”的描述。比如，在遇到如下一些内容时：
例1．《伽利略对自由落体运动的研究》应该是非常有特色的一节内容，课本的结构从绵延二千年的错误       逻辑的力量       猜想与假说       实验验证       伽利略的科学方法       STS：从伽利略的一生看科学和社会。通过那么多内容的铺垫，最后得出科学探究物理的思想方法。过去把这个教学内容做阅读材料处理，现在把它单独列为一节。这正是新课标物理向人们展示的东西，重视对学生过程与方法、情感态度与价值观这两方面教育目标的培养与建立。课本47页的旁批中有一句话：“伽利略把他的结论外推至900 是需要很大勇气的”。这也正反映了新课标的一个观点：单纯的逻辑推理和对有限事实的归纳都不会导致新的发现；科学发现中最活跃的因素是猜想、假设与直觉。这不正是教师向学生进行情感教育的最好时机吗？学习之后，还可以引导学生去体验科学家勇于质疑、追求真相的人格魅力。
例2.《行星的运动》是一节知识容量比较少，但包含的科学史料却十分丰富。教师有充分的时间引导学生体会科学家探究物理过程和方法的不朽之处。在教学过程中，如果完全按照教材编写的方式进行教学，恐怕很难激发学生的学习兴趣，难以起到应有的教学效果。所以，在教学设计时，教师要根据人类认识行星运动的历史事实与学生认知的实际情况确定探究点，适当进行猜想与探究，以问题探究与故事讲解相结合的方式组织课堂教学。为此，可以从以下几个探究点着手：①探究地心说与日心说争论的焦点；②探究开普勒行星运行定律建立的过程；③探究椭圆轨道的特征；④探究开普勒行星运行定律的内容及其物理意义等等。在探究的过程中，让学生体验科学家们实事求是、尊重客观事实、不迷信权威、敢于坚持真理和勇于探索的科学态度和科学精神，感悟科学家求真、求简的科学思想方法和追求简单和谐的科学精神。
 （三）．体验物理世界的美
提起物理,有人会说:”物理枯燥难懂,有美可言吗?”相反无数的科学家谈论物理学的美，但他们的理解又太深刻，太高深，不是我们可以轻易体会得到的。但物理是美的，她也可以美得不那么高傲。在教学过程中，应该让学生感受物理世界的简单美、对称美、守恒美。伟大的天文学家哥白尼在其<<天体运行论>>中第一句话所说:”在哺育人的天赋才智的多种多样的科学与艺术中，我认为首先应该用全副精力来研究那些与最美事物有关的东西.”大自然是最美的,物理学是一门悟物穷理的科学,它探讨自然,探讨宇宙,在其发展过程中,有着各种各样领略不尽的美。教师在课堂教学中，应随时让学生去感受物理那种不同一般的自然美，去享受物理带给人们的欢乐。在教科书中，有许许多多的地方都透露出物理的美，像下面的许多地方：
1.    物理的简单美。（1）建立于实验基础之上的牛顿第二定律告诉我们：
                               F=ma
但实验是有误差的，为什么它不是F=ma1+x或F=ma1-x呢？x=10-n，在n较大时候，我们是无法区分三个公式之间的细微差别的，但我们相信自然规律是简单的，和谐的，表现其规律的数学公式也是简洁的。因此，我们取F=ma，这一点正体现了物理追求的简单统一美。（2）站在高处以水平速度抛出石头，在地面上静止的人看石头的轨迹是一条曲线弧，这条曲线弧物理称之平抛运动的轨迹。曲线是复杂的，让学生怎样列出其运动方程呢？运动的重要性质：独立性解决了这一问题。于是，探究过程中把石头的运动分为水平上匀速运动和垂直方向上的自由落体运动的结合。得
                                          （水平方向）
                                 2                （竖直方向）
如此简洁的公式便解决了复杂的运动，谁能否认这其中蕴含着物理的简洁美呢？在课堂教学中，让学生掌握物理公式的同时，应该让学生体验物理公式的简单美，感受科学家得出物理公式过程带来的成功的喜悦。
     2.物理的规律美。物理学察物究理，研究客观世界的秩序，它是真的、善的、美的。物理规律美主要是一种内在的美，它具有和谐、奇异、简洁等特点。物理规律美充分体现了多样性的统一。牛顿运动定律，把力和运动（经典）统一起来了；万有引力定律，使天上人间成为一统天下；动量守恒、能量守恒定律，纵横于宏观世界与微观世界。白光通过三棱镜后，呈现美丽的七色光带，这七色光带再通过三棱镜，又统一为白光，真是集和谐、奇异、简洁为一体。高中物理中的对称比比皆是，力学中有运动对称（如简谐振动）和力的对称（作用与反作用）；电学中有对称电路、对称定则（左手定则、右手定则）；原子物理中，裂变与聚变，粒子与反粒子等等。在讲解物理规律的时候，让学生深刻理解物理规律的同时并享受其中的乐趣，领略物理世界的迷人魅力。
五、关于“体验式学习”的反思
通过以上的分析，笔者认为“体验式学习”是在实践活动中，促使学生不断产生新经验、新认识，并由此发展学生认识自然、认识科学及适应自然与社会的能力，进而形成积极的人生态度，促进个性成长的一种教育方式。学生有与生俱来的探究需要和获得新的体验的需要，我们可以根据中学物理教学内容，创造各种不同的物理情景，使学生获得更加丰富的体验。教学中我们应尽可能给学生提供观察、思考的机会，参与、表现的机会和动手操作实践的机会，加强学生的亲身体验。学生的知识不再是“灌”的，而是通过亲身体验“悟”出来的，正所谓“纸上得来终觉浅，绝知此事须躬行”！
另外一点是，为了在物理课堂上更好的开展“体验式学习”，笔者认为教师本身的影响举足轻重。教师应该及时转变教育观念，时代在进步，教育在发展，在新课程背景下的今天，教师应该第一个用更先进的教育理念来充实自己，教育学生。为此，教师必须提高自己的物理专业知识素养，特别是努力培养自己的多媒体制作能力和实验动手能力。多媒体能为学生提供高质量的视听辅助，十分有利于增进理解， 唤起兴趣，强化记忆，加速学生大脑的信息处理过程。多媒体的动画画面所展示的仿真环境使学生有身临其境的感觉，给学生创造出更逼真的体验。教师还应该能够因地制宜的自制一些方便学生体验的实验设备，丰富体验性的实验教学，给学生更真切物理情景的体会。
诚然，目前“体验式学习”在我国尚处于引介与初步试验的阶段，还有许多理论与实践问题需要我们进一步去探索，以上关于“体验式学习”在物理教学中的应用的一些探讨，只为引玉之砖。

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