用實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)體驗(yàn)提高教學(xué)效率

王義國(guó)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的重要組成部分，通過物理實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生增強(qiáng)對(duì)物理的體驗(yàn)，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和求知欲。通過實(shí)驗(yàn)，可幫助學(xué)生理解物理概念，再現(xiàn)物理情景，突破理解的疑點(diǎn)，從而提高教學(xué)效率。

1體驗(yàn)式學(xué)習(xí)理論

體驗(yàn)式學(xué)習(xí)是讓學(xué)生參與到真實(shí)或類真實(shí)的情景中，從中獲得個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)、感受并進(jìn)行交流和分享，然后通過反思再總結(jié)并提升內(nèi)化為理論，并將理論應(yīng)用到實(shí)踐中。體驗(yàn)式學(xué)習(xí)是一種情景學(xué)習(xí)。情景認(rèn)知理論認(rèn)為：“知識(shí)是情境的，是要通過活動(dòng)來發(fā)展，在運(yùn)用上知識(shí)與工具具有同樣的特點(diǎn)——即通過運(yùn)用才能被人理解掌握。知識(shí)具備通過真實(shí)的活動(dòng)而逐漸發(fā)展的特性，知識(shí)只有在真實(shí)的情境中學(xué)習(xí)才能被充分理解掌握。”杜威認(rèn)為“教育即生活、即生長(zhǎng)、即經(jīng)驗(yàn)改造”，主張“從做中學(xué)”，體驗(yàn)式學(xué)習(xí)的內(nèi)涵本質(zhì)是“直接經(jīng)驗(yàn)+反思”。羅杰斯認(rèn)為學(xué)習(xí)有認(rèn)知學(xué)習(xí)和體驗(yàn)式學(xué)習(xí)，體驗(yàn)式學(xué)習(xí)有4個(gè)突出特征：個(gè)性化參與、學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的內(nèi)發(fā)、學(xué)習(xí)者自我評(píng)價(jià)、對(duì)學(xué)習(xí)者產(chǎn)生滲透性影響。他認(rèn)為在人本主義視域下的體驗(yàn)式學(xué)習(xí)是“直接經(jīng)驗(yàn)+情感體驗(yàn)”。

2體驗(yàn)式學(xué)習(xí)效果明顯

體驗(yàn)式學(xué)習(xí)除知識(shí)的文字編碼記憶，還伴隨情節(jié)記憶和情緒記憶，更能在學(xué)習(xí)者頭腦中留下長(zhǎng)時(shí)記憶。在體驗(yàn)式學(xué)習(xí)中，知識(shí)記憶、情節(jié)記憶、情緒記憶會(huì)被同時(shí)編碼存儲(chǔ)在個(gè)體的頭腦中?，F(xiàn)代心理學(xué)研究表明，情緒記憶單獨(dú)編碼，所以學(xué)習(xí)效果十分明顯。之所以說體驗(yàn)式學(xué)習(xí)效果明顯，是因?yàn)轶w驗(yàn)式學(xué)習(xí)注重親身的實(shí)踐與體驗(yàn)，在體驗(yàn)的過程中，學(xué)習(xí)者動(dòng)用了聽覺、視覺、觸覺并思考，既動(dòng)腦又動(dòng)手。學(xué)習(xí)者的整體，包括身體、想法、感覺和行動(dòng)都參與到學(xué)習(xí)中，從而為學(xué)習(xí)者知識(shí)的建構(gòu)、能力的提升以及態(tài)度的轉(zhuǎn)變提供了多條路徑。因此體驗(yàn)式學(xué)習(xí)要比傳統(tǒng)的課堂講授效果更為顯著。此外，通過體驗(yàn)學(xué)習(xí)獲得的知識(shí)多元、豐富，是任何學(xué)科都不能涵蓋的。個(gè)體掌握的默會(huì)知識(shí)都是從體驗(yàn)學(xué)習(xí)中獲得的（“默會(huì)的知識(shí)”，又稱“緘默的知識(shí)”或“內(nèi)隱的知識(shí)”，主要是相對(duì)顯性知識(shí)而言，它是一種只可意會(huì)不可言傳的知識(shí)，是一種經(jīng)常使用卻又不能通過語言文字符號(hào)予以清晰表達(dá)或直接傳遞的知識(shí)），真正的實(shí)用智力是通過體驗(yàn)式學(xué)習(xí)獲得的，而通過傳統(tǒng)講授法獲得的則是學(xué)術(shù)智力。體驗(yàn)式學(xué)習(xí)對(duì)于物理教學(xué)是一種非常有效的學(xué)習(xí)方式，可讓學(xué)生更容易理解物理內(nèi)容，讓學(xué)生更親近物理課程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)，提高物理教學(xué)質(zhì)量和有效性。

3用實(shí)驗(yàn)增強(qiáng)學(xué)生體驗(yàn)的策略

在物理教學(xué)中，通過實(shí)驗(yàn)來增強(qiáng)學(xué)生的體驗(yàn)，可以讓學(xué)生感受物理的魅力，讓學(xué)生覺得物理很有趣，從而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還可以稀釋難以理解的物理概念、再現(xiàn)物理過程、突破學(xué)生疑點(diǎn)，從而提高物理教學(xué)的效率。

3.1用實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)來稀釋物理概念

“物理概念是物理學(xué)最重要的基石。物理概念是觀察、實(shí)驗(yàn)和科學(xué)思維相結(jié)合的產(chǎn)物，往往高度凝聚人們的智慧，因而顯得抽象、難懂。讓學(xué)生掌握好物理概念是物理教學(xué)的關(guān)鍵，教學(xué)實(shí)踐表明：物理概念的教學(xué)是物理教學(xué)中不易教也不易學(xué)的內(nèi)容，目前中學(xué)生感到物理難學(xué)，其癥結(jié)之一就在于物理概念教學(xué)沒有搞好?！痹谖锢斫虒W(xué)中要讓學(xué)生較好地掌握物理概念，后續(xù)的教學(xué)才會(huì)有效，否則學(xué)生會(huì)如同聽天書一般，云里霧里。在學(xué)生構(gòu)建物理概念時(shí)，利用實(shí)驗(yàn)增加學(xué)生感性經(jīng)驗(yàn)，然后再由感性經(jīng)驗(yàn)上升到理性認(rèn)知，使?jié)饪s的概念得到稀釋，而不再抽象，使物理概念的教學(xué)更有效。

摩擦力的教學(xué)是初中物理的重點(diǎn)也是難點(diǎn)，難就難在滑動(dòng)摩擦力、靜摩擦力等概念過于抽象，內(nèi)涵又豐富，而這些概念又是初中物理的重要概念，學(xué)生不掌握它們就沒辦法進(jìn)行后續(xù)受力分析等更深層次的學(xué)習(xí)。摩擦力的教學(xué)除了要重視將它們與生活實(shí)例分析結(jié)合起來，還應(yīng)該在概念的建立過程中加入一些小實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生的感性體驗(yàn)。在用實(shí)驗(yàn)器材探究影響摩擦力大小的因素之前，先讓學(xué)生用手平推桌子，但是開始用力不能大，桌子沒有被推動(dòng)，感受靜摩擦力的產(chǎn)生、方向、效果；增大水平推力，桌子剛動(dòng)時(shí)感受最大靜摩擦力；桌子被推動(dòng)后感受滑動(dòng)摩擦力。通過這個(gè)小實(shí)驗(yàn)，學(xué)生用手直接感受到摩擦力的方向、作用效果，對(duì)靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力概念的建立有很好的促進(jìn)作用。

3.2用實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)來突破學(xué)生疑點(diǎn)

教師通過語言講解及推理得出的結(jié)論，信服度上不如讓學(xué)生親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)或觀察實(shí)驗(yàn)而得出的結(jié)論。所以，物理教學(xué)中要多做實(shí)驗(yàn)，尤其是講解和推理復(fù)雜、難懂的理論時(shí)，實(shí)驗(yàn)?zāi)芷鸬绞掳牍Ρ兜男Ч?，大有“千言萬語說不盡，實(shí)驗(yàn)一做就明了”的效果。筆者曾經(jīng)在教學(xué)中遇到一個(gè)習(xí)題，兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)勾在一起放在光滑水平面上，各用相同的力沿相反方向拉，讀數(shù)是多少？很多學(xué)生認(rèn)為是零，從多角度、多次講解，仍有很多學(xué)生不理解，通過實(shí)驗(yàn)探究后，學(xué)生豁然開朗。

原題：在光滑水平桌面上放置一刻度模糊的彈簧測(cè)力計(jì)，兩同學(xué)各用相同的水平拉力沿相反方向拉彈簧測(cè)力計(jì)，則該彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)應(yīng)該是多少？彈簧測(cè)力計(jì)的合力是多少？

實(shí)驗(yàn)器材：量程10 N的彈簧秤3個(gè)。

實(shí)驗(yàn)操作：①?gòu)椈沙诱{(diào)零；②把3個(gè)彈簧秤串聯(lián)在一起，向兩邊拉，如圖1所示；③讓學(xué)生觀察3個(gè)彈簧秤的讀數(shù)（彈簧秤的讀數(shù)可以由小慢慢變大到5 N）。

圖1用相同的水平拉力沿相反方向拉彈簧測(cè)力計(jì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析：經(jīng)過觀察學(xué)生發(fā)現(xiàn)，3個(gè)彈簧秤的讀數(shù)總是相等，當(dāng)左右兩邊各用5 N的力拉中間的彈簧時(shí)，3個(gè)彈簧秤的讀數(shù)都是5 N。此時(shí)再講解上題，學(xué)生疑惑盡失，理解難度大大降低。

3.3用實(shí)驗(yàn)的體驗(yàn)來破除學(xué)生的錯(cuò)誤前概念

學(xué)生在學(xué)習(xí)物理之前，由于受到生活經(jīng)驗(yàn)、不當(dāng)類比等影響，會(huì)形成一些前概念。這些前概念中相當(dāng)一部分是和正確的科學(xué)概念相悖的?！板e(cuò)誤的物理前概念運(yùn)用到物理學(xué)習(xí)中，會(huì)導(dǎo)致對(duì)物理現(xiàn)象的錯(cuò)誤理解，得出錯(cuò)誤的結(jié)論，影響科學(xué)物理概念的建構(gòu)和物理學(xué)習(xí)?！痹谖锢斫虒W(xué)中，教師要想辦法了解學(xué)生的錯(cuò)誤前概念，并采取措施有針對(duì)性地破除學(xué)生的錯(cuò)誤前概念，為學(xué)習(xí)物理掃清障礙。

圖2探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響在探究阻力對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的影響這一實(shí)驗(yàn)中，需要最后分析推理得出牛頓第一定律。很多同學(xué)根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為沒有力就沒有運(yùn)動(dòng)，物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持。例如，教室里的桌子用力推它就動(dòng)，不推就不動(dòng)。這一錯(cuò)誤的前概念對(duì)牛頓第一定律的建立極為不利。要解決學(xué)生的這一錯(cuò)誤前概念，用一個(gè)簡(jiǎn)單演示實(shí)驗(yàn)即可。找來實(shí)驗(yàn)室的一輛有輪小車，如圖2所示。先把小車倒放在水平桌面上，車輪朝上，用力一推，小車就運(yùn)動(dòng)，不推就不動(dòng)，這一結(jié)果和學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)非常吻合。接著，小車正放，車輪朝下，用力一推，小車運(yùn)動(dòng)，撤去推力，小車并沒有馬上停止運(yùn)動(dòng)，而是滑出去一段位移才停下。此時(shí)，讓學(xué)生思考物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持嗎？學(xué)生的錯(cuò)誤前概念不攻自破。這個(gè)小小的演示實(shí)驗(yàn)對(duì)牛頓第一定律的引入能起到關(guān)鍵的作用。