“体验学习圈”在物理概念教学中的应用.doc
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1、“体验学习圈”在物理概念教学中的应用 体验学习圈;概念教学;压强;核心概念 G633.7 A 1005-6009(2018)27-0054-04 美国教育家大卫?库伯在综合各种经验学习模式的基础上,创造性地提出“体验学习圈”理论,认为体验学习过程是由4个学习阶段构成的环形结构,包括具体体验、观察反思、抽象概括和主动检验1,如图1。“具体体验”是让学习者经历一种新的体验,“观察反思”是学习者基于体验和观察进行反思内省,“抽象概括”是学习者内化所观察的内容并使之成为合乎逻辑的概念,“主动检验”是学习者验证这些概念并运用它们解决具体问题,从而形成进一步“具体体验”所需的经验。体验学习圈不是一个平面的
2、循环过程,而是一个螺旋上升的过程。运用体验学习圈理论能有效避免只有体验而缺乏思维活动的教学现状。 “压强”是初中物理的核心概念,是“液体的压强”“气体的压强”等后续学习的基础,学习重点是探究压力作用效果与压力大小和受力面积的关系,理解压强概念,学会用压强知识解释生活现象或解决物理问题。“压强”知识与学生生活联系紧密,体验学习圈又是一种有效的经验学习模式,故可用体验学习圈理论指导“压强”的教学。 一、体验学习圈在物理概念教学中的应用 1.创设实践活动,丰富具体体验。 学习的起点来自学习者的经验,具体体验阶段是整个学习圈的基础,是学生反思、概括的源泉。此阶段要设计主体实践活动,使学生主动参与,获得
3、直接经验。主体实践活动包括体验性活动、探究性实验等,其教学功能或是激发学生学习兴趣,或是让学生产生认知冲突,或是使学生经历物理概念规律产生的过程。 【教学环节1】“压强”导入。 ?w验活动(1)学生尝试弄爆气球的方法,体会到一个气球很容易被弄爆;(2)约30个气球紧密地、呈方形地排列在地面上,在气球上平放一木板,刚好遮住所有气球,问如果一位学生站在木板上,气球会爆掉吗?学生几乎异口同声地肯定。让一位学生慢慢站上木板,结果板下气球完好。2 (设计意图让学生参与一些出乎意料、扣人心弦的体验活动,能激起学生强烈的认知冲突,产生探究原因的内驱力。) 【教学环节2】猜想压力作用效果与哪些因素有关。 体验
4、活动(1)如图2,一只手的手掌顶住气球,另一只手的食指按压气球,观察气球形变程度。逐渐加大压力,观察气球的形变有何变化。(2)如图3,将铅笔一端削尖,用两只手的食指分别压住铅笔两端,体验两个手指的感觉。逐渐加大压力,再体验手指的感觉。 (设计意图这两个体验活动取材简单,效果显著,分别从视觉和触觉两个维度丰富学生体验,引导学生猜想,使猜想有理有据。) 【教学环节3】探究压力作用效果与压力大小、受力面积的关系。 探究活动提供器材如小钉板、装有沙的水槽、钩码、矿泉水瓶、海绵、橡皮泥、粗细不同的棉线等,学生设计方案开展自主探究,按小组汇报探究过程与结论。 (设计意图通过开放性的探究活动,培养学生的发散
5、思维和动手能力,让学生汇报实验过程,增强学生的逻辑思维能力和口语表达能力,有效促进学生物理学科核心素养的发展。) 2.借助问题串,引导观察反思的方向。 由于学生的体验往往是立体的,所获得的信息复杂且是非结构化的,因此教师需要以问题为引导,让学生有目的地观察活动过程与结果,并对体验过程中的情境碎片进行回忆、整合与反思,为学生抽象概括出物理概念积累经验。 比如,教学环节2中图2的活动,学生体验的同时应结合以下问题组织学生观察思考气球左右两边形变的程度有何不同?加大用力后又有什么变化?说明了什么问题?教学环节3中,探究时应让学生思考采用什么研究方法?如何判断压力的作用效果?还有其他方案吗? 3.激起
6、思维碰撞,构建物理概念。 库伯认为,“知识的获取源于对经验的升华和理论化”。抽象概括阶段应注意给学生足够的时间和空间,让他们自由表达对问题的理解和认识,甚至展开激烈的辩论,这样有助于学生领悟引入物理概念的必要性。 教学环节3中,学生已形成了对压强概念的初步感知,归纳出结论(1)当压力大小相同时,受力面积越小,压力作用效果越明显;(2)当受力面积相同时,压力越大,压力作用效果越明显。这些结论虽然是定性的,但为压强概念的构建做好了铺垫,学生对这些结论需进一步抽象,以形成一般性的概念。 【教学环节4】构建压强概念。 游戏活动两位学生一组,提供三块大的方形橡皮,一位学生通过摆放橡皮(单块或组合均可)创
7、设不同的情境,让另一位学生比较不同情境下橡皮对桌面的压力作用效果,并说明道理,然后交换角色。请学生汇报相互“考查”的过程,并说明遇到的问题或困难。 (设计意图游戏环节实际上是对教学环节3的结论的运用。橡皮摆放情境分以下四类压力大小相同,受力面积不同;受力面积相同,压力大小不同;压力大小和受力面积都不同,压力小的受力面积大或者情况相反;压力大小和受力面积都不同,压力大的受力面积也大或者两者都小。前三类不难比较,第四类怎么判断?教师应给学生充分的发言权,可先让学生猜测,再探究比较。引导学生类比“比较物体运动快慢”的方法,将陌生情境转化为熟悉的问题,如比较单位面积上承受压力的大小,也就是比较压力与受
8、力面积的比值,这样就引出了“压强”的概念。) 4.提供新情境,检验与运用概念。 在主动检验阶段,教师指导学生将获得的新知识运用到新情境中,以检验新知的正确性,对教师而言这也是一次教学评价过程,用来反映学生对概念的理解程度。比如,创设以下情境让学生运用知识予以解决(1)“磨刀不误砍柴工”有何物理原理?(2)小明的妈妈买了一条大鱼,用塑料袋提回家,没走多久手就被勒得很疼,请帮她解决这一问题,并说明道理。课堂导入中,为什么木板上站人而气球没有被压爆?(3)提供方格纸,估测自己站立时对地面的压强。前两类情境源于生活或课堂事实,分别对应增大、减少压强的方法,当用压强知识能解释这些现象和事实时,学生进一步
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- 关 键 词:
- 体验 学习 物理 概念 教学 中的 应用
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