物理教学应重视学生的直接体验_物理论文

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      直接经验包括学生的“身心”经历,具体来说,应该包括学生的认知层面的参与,也包括学生的情感体验[1]。这是学生在学习过程中对物理规律和概念形成过程的认同。通过直接经验的调动,才能将知识与技能、过程与方法、情感与态度真正融入学生的内心,彰显出学生学习的主体地位,内化为自身的认知。义务教育物理课程标准强调指出:“课程改革的重点就是要改变物理课程过分重视知识结果的讲解与传授,忽视对学生实际操作运用能力的培养的倾向,强调课程从学生的学习兴趣、生活经验和认知水平出发,倡导体验、实践、参与、合作与交流的学习方式和任务型的教学途径,发展学生的综合运用能力,使学生形成积极的情感态度,主动思维和大胆实践,提高自主学习能力。”

      一、教师在关注学生直接经验方面存在的问题调查

      基于此,笔者曾对我校八年级和九年级的学生进行随机抽样调查(共抽取200名学生),了解老师在教学过程中对学生直接经验的关注情况,共发放问卷200份,回收有效问卷190份,回收率为95%。同时,还采用结构式访谈法对部分物理教师进行访谈,通过抽取其布置的家庭作业,听取其课堂教学等形式进行分析。调查显示,课堂教学设计过程中,从学生的直接经验出发,了解学生的经验背景,创设生活情境,调动学生既有经验的教师只有12.63%,只有6.8%的教师能够结合学生的经验背景布置相关的个性化作业,绝大部分物理作业都是以简单重复的训练加以巩固。

      二、影响教师关注学生直接经验的原因分析

      (一)过于重视课堂教学预设,忽视物理规律形成过程

      教师在课前进行课堂预设,更多的是基于教师心理层面的预设。虽然经过集体备课等各种形式,教师更加关注的是知识目标的达成情况,而对于学生形成概念的过程关注较少,忽略学生的情感认同和直接经验,往往由老师或者部分学生的经验体验替代全体学生的参与,造成师生“教”与“学”的严重不协调。

      针对上述情况,笔者认为,要改善教师关注学生直接经验的缺失问题,不仅要课前做好调查研究,关注学生喜欢或者已有的生活经验,更应该在课堂教学中随时根据学生既有经验直接调整教学预设,注重将生成性的问题转化为优质教学资源加以利用。

      下面,笔者以某位教师在课堂教学中呈现的教学片断为例来说明。

      【案例1】一位老师在教学“动能大小的影响因素”时,以课本中子弹击穿鸡蛋为例,导出子弹的动能很大。

      (子弹击穿鸡蛋,虽然能呈现出动能的大小的直观认识,但是由于学生对于此种现象只是停留在图画认识上,没有经验基础和直观体验,脱离了学生的认知实际,因此学生不能产生情感认同)

      师:那么物体的动能大小与哪些因素有关呢?

      学生通过预习,已经初步了解动能大小可能与物体的质量与速度有关。

      学生提出猜想。

      教师予以肯定,然后通过事先准备好的实验器材,让学生设计实验验证猜想。

      ......

      如果本堂课从教学任务的完成和知识规律的形成的角度来说,应该是顺利达成了知识目标。但是,这样的规律形成完全是由教师一手包办,教师有序的思维替代了学生的无序思维,忽略了概念的形成需要基于学生的直接经验。这样的课堂虽然形成了“人人有事干,人人都参与,人人都学会了知识”,但这与物理规律的形成过程存在很大反差。可以看出,这位老师关注的是教师本位,即如何执行好教学设计,忽略了学生在形成这一规律过程中出现的思维状态。老师的“填鸭式”的知识讲解是不能让学生真正理解和掌握物理规律的形成过程的,那么该如何联系学生的直接经验呢?笔者在处理本堂课的教学内容时是这样处理的:

      【案例2】师:同学们在短跑过程中容易摔倒造成伤害。这种高速运动的人受伤时往往比较严重。

      (本堂课的前一堂课是体育短跑训练课,学生刚刚经历运动训练刺激,兴奋度非常高,教师利用这一资源,将体育运动过程中学生参与的活动经验迁移到本堂课教学重点上来,调动学生的思维)

      学生表示赞同,有同学提出:运动物体具有动能,运动得快的物体的动能更大。

      师提问:同学们是否知道动能大小与哪些因素有关呢?是否可以通过联系生活中的经验提出自己的猜想?

      生1:与质量有关。胖子与瘦子撞同一个人,胖子会撞得更厉害。

      (全班哄堂大笑,说明全班同学都有这方面的认知,认同这种直接经验)

      生2:与运动速度有关。中午去食堂吃饭,×××跑得比较快,冲撞到栏杆,都骨折了。

      师:看样子同学们对动能大小的影响因素都有相关的认识,该怎样通过实验来验证呢?我们是否让这俩同学再撞一次?

      生:这可不行。

      师追问:那我们该怎样用实验来验证一下?

      生:我们可以用两个质量不等的小球来替代这两个同学。

      (学生调动既有经验,并采用替代的思想)

      师:那怎么才能知道这两个小球的动能大小呢?

      学生联系到撞栏杆,提出了让两个小球都去撞同一个木块,比较被撞木块运动的距离。

      (通过直接经验引入了转换法的思想,难能可贵)

      师:那这两个不同的小球在运动过程中应该要注意一些什么呢?

      生:让它们运动速度相同,可以用大小相同的力推动它们。

      师夸张地推动两个大小不同的小球,学生通过观察发现存在的问题了——无法控制力的大小相等。

      有同学提出采用两个相同的弹簧压缩相同的长度后,让弹簧推动两个不同的小球,撞击同一个木块(如图1所示)可以控制它们运动速度相同。

      

      (学生能结合生活中弹簧的弹性势能与动能的转换,说明直接经验对物理实验设计是个很重要的抓手)

      还有同学联想到伽利略斜面小车实验,通过控制两个小球从同一高度滑下从而控制木块运动到底端的速度相同。(这已经非常接近教材上展示的实验操作方法了)

      ......

      教师在整个实验规律的得出过程中,不露声色地激发学生联系既有经验,不以刻板地完成教学任务为目的,更多地以生活中的经验,环环相扣地提问,贴近学生真实的情感体验,以直接经验唤起学生的实验体验。这是一个以学生直接经验为资源,互动生成并形成相关的实验规律,将直接经验内化升华为自身能力的教学案例。

      (二)繁复的训练替代学生的感悟,缺乏直接经验作为桥梁

      在物理教学过程中,有很多物理概念的引入,为了让学生能够更好地理解和应用新的概念,许多教师总是试图通过反复的训练,以期让学生顺应思维,迅速内化为自身的知识。当然,必要的训练是必需的,但总是脱离学生直接经验的繁复的训练,不仅不能被学生顺应内化,相反还会招来学生的反感。

      例如,在介绍引入杠杆力臂的概念时,教师总是喜欢直接介绍力臂的概念,然后通过作图等方法阐释力臂的概念。事实上这种做法对于学生来说,概念的得出比较突兀,完全脱离学生既有的直接经验,从而造成理解上的困难。虽然教师反复地训练,但效果仍然不理想。具体表现在学生杠杆习题练习中突出的错误集中在力臂的寻找上。

      三、解决策略

      (一)调查了解学生的直接经验

      教师在教学每一章节之前,应对学生已有的直接经验和知识背景进行一定的调查分析。调查分析不能纯粹以教师长期工作以来积累的教学经验作为简单判断依据,必要时需要通过问卷调查等方式深入了解学生直接经验背景,并做好相应的记录。如在教学平面镜成像规律的作图时,就需要对学生关于数学中轴对称知识的了解和掌握程度进行调查分析。必要时还需要对学生的直接经验进行必要补充——可以让学生通过模仿对方的动作直接加深对轴对称知识的直接体验。

      (二)创设情境,让学生直接体验

      抽象规律和概念的形成过程仅仅依靠教师的讲解是无法达到较好的效果的。为此,教师甚至可以在课堂上通过小组合作、现场调查活动等教学方式,让学生实验、活动、观察,直接补充学生的直接经验,让学生在活动过程中经历、体悟。学生有了直接的体验和感受,就能将个体经验与人类经验进行融合,内化并升华到自身的知识结构中。

      还是以上述“力臂”概念的讲解为例,笔者在介绍抽象的力臂概念时,就从概念引入的必要性着手,通过实验等直接体验,唤醒学生对力臂概念存在的必要性的认识,然后通过实际操作体会力臂这一物理量。

      【案例3】师引导学生回顾,力作用在物体上产生的效果跟力的三要素有关。提出问题:杠杆上的作用力的作用效果与哪些因素有关呢?提示学生:杠杆的作用效果相同指的是物体被举到同一高度,也就是杠杆处于平衡位置。接着老师出示如图2所示的演示板,进行实验引导。

      

      教师演示:如图2所示,在杠杆的A点用弹簧测力计竖直向下拉着杠杆提起重物,使杠杆处于水平位置平衡,由学生读数并记下拉力的大小(

=0.4N),在演示板上用笔画下

的所在力的作用线。

      老师提问:当力的大小发生改变,力的作用效果是否发生改变呢?

      学生从既有经验很容易判断出力作用的效果会发生改变,从而得出力的作用效果跟力的大小有关。

      老师追问:如果当力的大小相等时,力的作用效果还与什么因素有关?

      生:与力的作用点有关。

      教师演示:当控制拉力的大小不变,改变力的作用点(B点),实验中发现杠杆开始运动,不再保持平衡。

      学生根据经验,提出要保持力作用的效果相同,在改变作用点的同时还必须改变力的方向。

      教师演示:当力的大小还是0.4N,作用效果与在A点相同时,在演示板上用笔画出位于B点的几个力的作用线。

      教师引导学生共同分析,由

相同,可知两个力的作用点和方向的综合效果是相同的。可以肯定存在着一个量,它能替代作用点和方向的综合效果,力作用在杠杆上是通过杠杆起作用的,因此要找的量肯定与杠杆有关。杠杆上的支点最为特殊,因此猜想这个量可能跟支点有关(让学生研究问题从特殊到一般),力的作用线既包含了力的作用点又包含了力的方向,因此猜想这个量可能跟力的作用线有关,与支点和力的作用线都有关的量可能是支点与作用线之间的连线,连线无数条,而垂线只有一条,分别用三角板画、测量。学生惊奇地发现,两垂线长度相等,可见垂线长度体现了力的作用点和力的方向的综合效果,说明垂线长度就是我们要找的量,物理中把它叫作力臂。[2]

      教师为了进一步加深力臂概念表象,在演示板上拉力作用处用白色的绳子拉着杠杆,再从支点处引一根红色的绳子来表示力臂。通过多次改变力(白色绳子)的作用方向,让学生用红色绳子表示相应的力臂。通过实际操作,将抽象的力臂概念转化为形象的运动表象,加深学生的直接经验。

      (三)多布置过程体验性作业

      书面作业对于教师来说易于布置,也比较方便检查,但是容易千篇一律,无法照应学生的实际学习需求,也容易使物理作业更加侧重于理论化,缺少实践性。

      如“浮力”对于学生来说是比较抽象的一种力,学生对于物体的浮沉条件的理解和掌握缺少必要的直接经验的参与,这是本章节的难点所在。为了突破这一难点,教师通过布置学生实践活动课题,以鸡蛋在水中的浮沉为例,通过观察加盐和加水后鸡蛋在水中浮沉情况进行实验,将所观察到的现象用图画和图像的形式表现出来。这样不仅可以加强学生对物理表象的理解,更能通过直接经验将抽象知识具体化、形象化。

      综上所述,学生的直接经验对于物理教师的教学有着不可替代的作用,因此,教师在不断关注自身教学行为的同时,应该放眼关注学生的直接经验,掌握好学生的心理、行为过程,充分调动并将学生的直接经验应用于实际教学过程中,这样对提升物理教学的效果将大有裨益!

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