例談新課改下物理課堂中的科學(xué)體驗(yàn)

1、例談新課改下物理課堂中的科學(xué)體驗(yàn)大興區(qū)舊宮中學(xué) 盧秋藍(lán)內(nèi)容提要： 重視科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用性與實(shí)踐性已成教育改革的一個(gè)基本趨勢(shì)，而重視學(xué)生的主體活動(dòng)是新課改的熱點(diǎn)。因此要求新課改下的物理教學(xué)要有必要的科學(xué)體驗(yàn)，筆者依據(jù)具體的教學(xué)實(shí)踐，分別著重從創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)體驗(yàn)（以全反射為例）；利用物理學(xué)史激發(fā)學(xué)生勇于探究、善于探究的精神（以歐姆定律為例）； 理論聯(lián)系實(shí)際，在體驗(yàn)中獲得真知（以機(jī)械波的形成與傳播為例）; 動(dòng)手操作，親身體驗(yàn)（以自由落體運(yùn)動(dòng)為例）等幾個(gè)方面討論新課改下物理課堂中的科學(xué)體驗(yàn)問題。主 題 詞： 新課改 物理課堂 科學(xué)體驗(yàn)傳統(tǒng)的物理課堂教學(xué)主要依靠教師的演示、分析講解、呈現(xiàn)知識(shí)，學(xué)

2、生通過觀察、聽講和記憶，并將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于類似的情境。而新課改則更多地要求學(xué)生以直接經(jīng)驗(yàn)的方式掌握知識(shí)，更強(qiáng)調(diào)從學(xué)生已有生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，親自經(jīng)歷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程，這種學(xué)習(xí)方式可使知識(shí)的掌握更深刻、更靈活，從而形成積極的個(gè)性。而體驗(yàn)是對(duì)已經(jīng)客觀存在的經(jīng)驗(yàn)的提升與超越，經(jīng)驗(yàn)是體驗(yàn)的對(duì)象，它立足于事實(shí)世界，而體驗(yàn)在個(gè)性化的感受、思考下產(chǎn)生，能夠達(dá)到的是意義世界。 汪潮,鄭丹丹.解析“體驗(yàn)性教學(xué)”J. 浙江教育學(xué)院學(xué)報(bào).2004.7因此，新課改理念下的物理課堂教學(xué)要求教師在教學(xué)過程中應(yīng)重視一個(gè)環(huán)節(jié)“科學(xué)體驗(yàn)”。一、 何為“科學(xué)體驗(yàn)”科學(xué)體驗(yàn)要求學(xué)生參與特定的科學(xué)活動(dòng)，親身經(jīng)歷科學(xué)知識(shí)的發(fā)生、發(fā)展

3、過程，用自己獨(dú)特的眼光去理解和體驗(yàn)，并有選擇地獲得一定經(jīng)驗(yàn)，從而形成具有學(xué)生自身特點(diǎn)的個(gè)性與素養(yǎng)。    這里的體驗(yàn)指的是認(rèn)知體驗(yàn)?？茖W(xué)活動(dòng)涵蓋了兩方面：一是“單一”的科學(xué)活動(dòng)，例如觀察、實(shí)驗(yàn)、猜想、驗(yàn)證、推理與交流等；二是可稱為“復(fù)合”的科學(xué)活動(dòng)，如概念理解、習(xí)題解答、問題解決等?！矮@得一定經(jīng)驗(yàn)”也應(yīng)包含兩個(gè)方面：一方面是關(guān)于科學(xué)事實(shí)（科學(xué)知識(shí)與技能、科學(xué)思想與方法）的經(jīng)驗(yàn)，例如，某種科學(xué)方法可以用來解決哪些類型的問題；另一方面是關(guān)于科學(xué)活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，如觀察的經(jīng)驗(yàn)、推理的經(jīng)驗(yàn)、問題解決的經(jīng)驗(yàn)等。  二、為何要進(jìn)行“科學(xué)體驗(yàn)”（一）現(xiàn)實(shí)

4、教學(xué)觀的要求    重視科學(xué)知識(shí)的應(yīng)用性與實(shí)踐性已成為科學(xué)教育改革的一個(gè)基本趨勢(shì)。在科學(xué)教學(xué)中體現(xiàn)為：第一，科學(xué)具有現(xiàn)實(shí)的性質(zhì)，即科學(xué)源于現(xiàn)實(shí)生活，再運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)中去；第二，學(xué)生應(yīng)該用現(xiàn)實(shí)的方法學(xué)習(xí)科學(xué)，即通過熟悉的現(xiàn)實(shí)生活自逐步發(fā)現(xiàn)并得出結(jié)論。這一趨勢(shì)在我國(guó)的物理新課改中明顯地體現(xiàn)出來。這就要求學(xué)生在日常的學(xué)習(xí)中積累收集、整理、描述信息，建立科學(xué)模型，提高解決問題的能力，這種能力只有在科學(xué)體驗(yàn)的過程中才能逐步培養(yǎng)。    （二）學(xué)生主體性的要求  重視學(xué)生的主體活動(dòng)是新課改的熱點(diǎn)。物理課程標(biāo)準(zhǔn)中

5、強(qiáng)調(diào)學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人，教師是學(xué)習(xí)的組織者、引導(dǎo)者和規(guī)范者。激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提供充分從事科學(xué)活動(dòng)的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐，自主探索與合作交流，這就要求教師要協(xié)助學(xué)生體驗(yàn)并效仿從生活情境中抽象出科學(xué)的過程，在獲得科學(xué)知識(shí)的同時(shí)，使學(xué)生在思維能力、情感態(tài)度、價(jià)值觀等多方面都得到進(jìn)步和發(fā)展。三、如何在課堂上引導(dǎo)或組織學(xué)生進(jìn)行“科學(xué)體驗(yàn)”   （一）創(chuàng)設(shè)情境，引發(fā)體驗(yàn)    在物理教學(xué)活動(dòng)中，教師應(yīng)舍棄一些“一切為了分?jǐn)?shù)”的急功近利的教學(xué)行為，而應(yīng)力爭(zhēng)充當(dāng)組織學(xué)生高效活動(dòng)的設(shè)計(jì)者和促進(jìn)者，為學(xué)生設(shè)置體驗(yàn)的情境，讓學(xué)生親自動(dòng)手做一做，這比老師

6、演示、講解的效果更好。圖1-2 杯底有水時(shí)圖1-1 杯底無水時(shí)如光的全反射新課引入，教師可在課前給每?jī)蓚€(gè)學(xué)生發(fā)一個(gè)小燒杯，先讓學(xué)生在杯中灌滿水，并把杯底的水擦干。把杯子放在硬幣上，這時(shí)從杯子側(cè)面看，硬幣就“隱身”不見了。但從杯口看，硬幣還完好的“躺”在杯子下面。如果只在硬幣上灑一些水，再做實(shí)驗(yàn)的話，硬幣的“隱身術(shù)”就失靈了，不管從哪個(gè)方向都能看到硬幣。 學(xué)生在學(xué)習(xí)新內(nèi)容之前會(huì)覺得很神奇，學(xué)習(xí)興趣自然很濃。等學(xué)生基本弄清全反射的原理后就可以引導(dǎo)學(xué)生從全反射的角度來分析這兩次實(shí)驗(yàn)的不同，在教師的引導(dǎo)下畫出光路圖（如下圖圖1-1，圖1-2所示），一方面學(xué)生易于分析實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)，真正理解全反射

7、的發(fā)生條件，另一方面還能讓學(xué)生留下深刻的印象。 （二）利用物理學(xué)史激發(fā)學(xué)生勇于探究、善于探究的精神高中物理新教材中安排了很多實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的目的是積累事實(shí)材料，檢驗(yàn)假說或引發(fā)新的假說，學(xué)生通過教材中的實(shí)驗(yàn)來認(rèn)識(shí)客觀世界，懂得科學(xué)結(jié)論的獲得必須以事實(shí)為基礎(chǔ)。在物理教學(xué)中，教師有必要向?qū)W生介紹一些科學(xué)史方面的內(nèi)容，它能幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)發(fā)現(xiàn)的艱辛、人類精神的偉大。如歐姆定律是這樣表述的:導(dǎo)體中的電流跟導(dǎo)體兩端的電壓成正比，跟導(dǎo)體的電阻成反比，用公式可以寫成I=U/R。學(xué)生學(xué)起來很容易，很快就能記住并在解題時(shí)運(yùn)用。不過，這定律所包含的還有另外一層內(nèi)容:發(fā)現(xiàn)這一定律的德國(guó)物理學(xué)家歐姆為了研究這個(gè)問題，花費(fèi)

8、了十年心血。當(dāng)時(shí)的實(shí)驗(yàn)條件很差，沒有現(xiàn)成的測(cè)量電流的儀器，他想了種種辦法，經(jīng)歷了多次失敗，才自己制成了相當(dāng)精密的測(cè)量電流的電流扭秤；他最初使用的電源，電壓很不穩(wěn)定，使實(shí)驗(yàn)工作遇到很大困難，經(jīng)過5年他才找到電壓穩(wěn)定的電源，再經(jīng)過長(zhǎng)期艱苦的探索，終于揭示出了導(dǎo)體中電流與電壓、電阻的關(guān)系，即今天的歐姆定律。這些內(nèi)容教給學(xué)生的就不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的公式，而是一種在困難和失敗面前堅(jiān)持不懈的奮斗精神。此外，教師還應(yīng)創(chuàng)造條件讓學(xué)生去科學(xué)體驗(yàn)活動(dòng)的艱辛，在體驗(yàn)的過程中，學(xué)生調(diào)動(dòng)自己的意志和情感因素維護(hù)探索活動(dòng)的進(jìn)行，這樣，他們?cè)讷@得科學(xué)知識(shí)的過程中會(huì)經(jīng)歷痛苦、茫然、焦慮和喜悅等種種情感變化，他們的精神也就在這一

9、過程中得到了拓展和提升。（三）理論聯(lián)系實(shí)際，在體驗(yàn)中獲得真知在物理教學(xué)過程中理論聯(lián)系實(shí)際，不但能使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)的實(shí)用價(jià)值，而且這些生動(dòng)活潑的體驗(yàn)，能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，也便于變抽象為直觀，讓學(xué)生更易在“玩樂”中掌握知識(shí)。如機(jī)械波的形成與傳播一節(jié)在初學(xué)者看來屬于較難理解的內(nèi)容，學(xué)生很容易把波的傳播認(rèn)為是介質(zhì)中質(zhì)點(diǎn)的遷移。波源的振動(dòng)與波的傳播之間關(guān)系很多學(xué)生容易產(chǎn)生混淆。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師經(jīng)過反復(fù)講解和大量的練習(xí)，使一些學(xué)生記住了結(jié)論，但還是沒能理解相應(yīng)的內(nèi)容。而將教師的“講解”變?yōu)閷W(xué)生的“親身體驗(yàn)”，通過反復(fù)的“人浪”表演使學(xué)生體驗(yàn)到“機(jī)械波”由近向遠(yuǎn)的傳播過程，并請(qǐng)學(xué)生用麻繩演示機(jī)械波的傳播

10、，之后，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究得出：機(jī)械波傳播的速度與介質(zhì)有關(guān)，與振源振動(dòng)的頻率無關(guān)。最后，請(qǐng)學(xué)生分組演示并講解“機(jī)械波是怎樣產(chǎn)生的”，學(xué)生一節(jié)課就徹底明白了這部分的內(nèi)容。學(xué)生表演的“人浪波形”大致成如下形態(tài)，如下圖。（四）動(dòng)手操作，親身體驗(yàn)    動(dòng)手操作是體驗(yàn)的一種外在手段，學(xué)生通過畫圖、測(cè)量、實(shí)驗(yàn)、操作、查閱資料、搜集信息、制作模型等活動(dòng)，不僅主動(dòng)地獲取了知識(shí)，而且豐富了科學(xué)生活的經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)了學(xué)生觀察、分析、應(yīng)用及解決問題的能力，激活了創(chuàng)造潛能。如自由落體運(yùn)動(dòng)有一個(gè)課外活動(dòng)測(cè)定反應(yīng)時(shí)間，教師可以直接在課堂上讓學(xué)生完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的理解，同時(shí)也真正做到了理論聯(lián)系實(shí)際。此外用這個(gè)小試驗(yàn)還可以：跟蹤檢測(cè)自己的反應(yīng)時(shí)間；檢測(cè)不同人群的反應(yīng)時(shí)間（性別、年齡、職業(yè)等）。研究采集到的數(shù)據(jù)，總結(jié)出反應(yīng)時(shí)間跟哪些因素有關(guān)等等。這活動(dòng)還可以作為一個(gè)研究性學(xué)習(xí)小課題，讓同學(xué)們?cè)谡n外繼續(xù)研究.?？偠灾?，有聲有色的、有血有肉的“科學(xué)體驗(yàn)”，既能培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的“興趣”，也能激活學(xué)生探究的“思”，更能提高學(xué)生創(chuàng)新的“智”，從而突出學(xué)生的主體地位，張揚(yáng)學(xué)生的個(gè)性，讓每個(gè)學(xué)生擁有一個(gè)自主成長(zhǎng)的空間，使學(xué)生學(xué)會(huì)認(rèn)知、學(xué)會(huì)做事、學(xué)會(huì)共處、學(xué)會(huì)生存。參考文獻(xiàn)1 汪潮,鄭丹