基于具身体验的初中物理深度学习
作者: 万勇【摘要】深度学习就是学生围绕教师设置的具有挑战性的主题, 全方位地投入,多维度地体验,从而获得进步的学习过程。在物理教学中,教师可创设具身体验环节,以促进学生的深度学习。教师可引导学生用自己的身体、头脑和心灵去感知物理知识,从而实现深度学习。通过这样的学习方式,学生能获得真实的体验与感悟。
【关键词】初中物理;具身体验;深度学习
作者简介:万勇(1977—),男,江苏省南通市海安高新区孙庄初级中学。
早在20世纪30年代,陶行知先生就提出,教师要解放学生的头脑,解放他们的眼睛,解放他们的嘴巴,解放他们的双手,解放他们的时间,解放他们的空间。这其实就是要求学生多方位地进行体验,以开展深度学习。当前初中物理教学中,学生参与具身体验的机会少,他们以完成教师布置的书面作业为主。这样的学习方式使得他们很难全面地思考问题,很难深刻地理解物理知识。换言之,教师要开展深度学习,具身体验是当务之急。
一、设计基于日常生活的体验活动
物理是一门与日常生活紧密相关的学科,在开展物理教学时,教师可让学生从日常生活中常见的现象和日常生活体验出发进行思考。也就是说,教师要将课本上抽象的表述与学生的日常体验结合起来,让学生在体验中开展深度学习[1]。
(一)设计课前体验活动
在“双减”政策背景下,学生机械的课外作业大量减少。教师需要布置一些预习作业,以激活学生的思维,让他们在正式上课之前发现问题。这样学生能带着问题进入课堂,有利于他们深度思考。教师在布置预习作业时,要改变之前单一的方式,多给学生提供一些体验的机会,让他们在体验中思考,在思考中探究。
以苏科版初中物理八年级下册“摩擦力”的教学为例,传统教学中,教师会让学生看一遍课本的内容,记忆相关的概念,再做一些相应的练习。这样的练习让学生的思维仅仅停留在识记阶段,他们不需要进行更多的想象、分析、推理等。教师可将预习作业变成课前体验,让学生拿一个玻璃球,分别在光滑的地面与粗糙的地面上滚动,描述观察到的现象,再说说为什么。几乎所有的学生都愿意进行这样的课前体验,学生不完成作业的情况减少。学生将操场的跑道作为光滑的地面,将树荫下的泥地作为粗糙的地面,在体验的过程中记录了玻璃球离开手之后在操场跑道上滚动的距离,以及在相同情况下在泥地里滚动的距离。在比较之后,学生发现两个距离的差异明显,并思考其中的原因。通过体验,学生对教师将要讲述的摩擦力有了感性的认识和更多思考的方向。
教师在开展物理教学时,要基于学生的发展水平开展各项教学活动,给学生提供更多体验的机会,让他们在体验中感知物理知识,从而提升他们的物理素养。教师要扭转课前只布置书面作业,让学生一味地做题的方式,基于学生的需要,让学生获得更多的课前体验机会,在具身体验中了解新知,发现新的问题。
(二)设计课后应用活动
课后应用是初中物理教学的一个重要环节,是学生迁移知识与创新的重要方式。学生能在课后运用课堂上学到的知识,才能将知识内化为自己的。部分学生课上学的知识课后就忘记了,其实就是因为缺少实践[2]。在传统教学中,为了促进学生应用能力的提升,教师会布置一些巩固性作业,但是这些作业往往比较单一,难以引发学生更深层的思考。因此,教师在布置课后应用方面的作业时,可结合学生学习的特点以及所学内容,基于日常布置课后应用作业,让学生在具身体验中巩固知识,同时拓展思维。
以苏科版初中物理八年级下册“牛顿第一定律”的教学为例,这一章节涉及许多重要的物理知识,对学生的物理学习有一定的影响。在教师的引导下,学生要能理解相关原理的含义,比如理解“总保持静止或匀速直线运动状态”具体指的是什么,理解“惯性力”和“惯性作用”都是错误的说法。这对学生来说有一定的难度,学生需要对原有认知进行批判性思考,从而获得新的认知。通过具身体验,学生能够形成感性认识,从而进一步运用这些知识。因此,教师让学生放学回家乘坐公交车或父母的汽车时留意两点,一是当汽车突然加速或启动时,自己的身体是怎样倾斜的;二是当行驶中的汽车突然刹车时,自己的身体是怎样倾斜的。教师让学生先记录这些现象,再运用学到的知识解释这些现象。接着,教师要求学生基于体验进行思考,在思考中提升他们的实践应用能力。迁移与创新是深度学习的重要标志,具身体验能够促进学生迁移与创新能力的发展。在课后应用环节,教师没有一味地让学生操练题目,而是让他们尽可能地内化知识,实现能力的提升。教师给学生创设应用情境,能实现学生全面的发展。
二、开展演示实验
一般来说,演示实验能让学生更直观地理解教材中的知识。当学生无法理解一些概念、原理时,教师可以开展演示实验。传统教学一般是教师站在台上演示实验,学生坐在下面看,也就是说,学生只能用眼睛观察。其实教师也可以让学生到讲台开展实验,为学生提供具身体验的机会,让学生思考实验用到的器材有哪些,实验的目的是什么,下面的同学会问哪些问题等,通过实验让学生进入深度学习模式。
(一)开展导入新课的演示实验
课堂导入是教师展示教学智慧的重要方式,也是课堂教学中的重要环节。教师在导入的过程中要激发学生的兴趣,吸引他们参与,引发他们思考。因此,教师需要站在学生的角度探究导入的方式,以促进学生的发展。在新课伊始,教师让学生进行演示实验,能激发学生的好奇心,引发他们思考。
以苏科版初中物理八年级下册“气体的压强”这一新课的导入为例,从新课的标题来看,学生会觉得理解起来有一定的难度,因为他们之前没有思考过这方面的问题。新课开始时,教师邀请一名学生到讲台上,让他左手和右手各拿住一张纸。教师问台下的学生:“如果向两张纸的中间吹气,会有怎样的现象呢?”这时,学生的目光都聚焦在这两张纸上,大多数学生认为,如果向两张纸的中间吹气,纸会被吹开。但当台上的学生演示的时候,台下的学生看到两张纸靠在了一起,并没有像他们预测的那样分开。大多数学生认为教师准备的纸有玄机,于是用自己准备的纸片做了相同的实验,结果发现两张纸片同样紧紧地靠在一起。这时,教师让学生猜一猜为什么,在猜测中学生学习了新知。通过演示实验开启新课,能让学生主动提问,促进学生的深度学习。
(二)开展理解概念的演示实验
概念是初中物理教学中的重要内容,学生在学习时要对其进行深度学习,既要理解概念,又要运用概念;既要对概念有理性的认识,又要对概念有直观的感知。因此,教师不能让学生死记硬背书上的概念,而要让他们在具身体验中理解概念,在具体的情境中灵活地运用。在教学中,教师可让学生通过实验来感知概念,将课堂交给学生,给他们提供更多体验的机会。课堂的主体是学生,教师要尽可能让学生动起来,而不是占据课堂的中心。当学生在台上进行演示实验时,其他学生会认真地观察,与实验者展开互动,教师也能够借此观察学生,从他们的表情中了解他们对概念的理解程度。
以苏科版初中物理八年级下册“浮力”的教学为例,教材中是这样阐述“浮力”的概念的:浸在液体或气体里的物体,受到液体或气体向上的托力,这个力叫作浮力。要想让学生理解这一概念,教师可通过演示实验让他们直观地感知其含义。教师将准备好的乒乓球放进玻璃瓶中,要求学生手不能碰到玻璃瓶,将乒乓球拿出来。学生依据生活经验,往瓶子里加水,乒乓球慢慢浮出水面,学生也直观地观察到了向上的托力。
在“浮力”的概念中,学生最难理解的其实是“向上的托力”,大多数学生想当然地认为浮力的方向是垂直于物体表面的。教师没有急着纠正学生,而是开展了第二个演示实验。教师先让学生将缝纫针插入乒乓球中,再将乒乓球放入注水的杯子中,学生看到缝纫针是竖直向上的。教师让学生将杯子移到一个斜坡上,学生发现缝纫针的方向没有发生变化。学生在实验的过程中,会思考每一步的目的,同时也会思考最终的结果。通过这样的方式学习概念,他们能够对概念有全面深刻的理解。
三、设计动手操作体验活动
大多数学生的动手能力弱,这跟学生平常缺少锻炼有关。教师可通过开展动手操作实验培养学生这一方面的能力。在学生动手操作的过程中,教师要让学生自己准备实验的器材,记录实验的现象与结果,思考相关的问题,尽量少干涉学生,给学生更多揣摩的时间,让他们深度参与。实验的过程就是学生深度学习的过程。
(一)开展测量型实验
测量型实验在初中物理教材中所占的比例不小,因此教师要多开展测量型实验,锻炼并提高学生基本的测量技能。在测量型实验中,教师要让学生在体验中了解测量的科学方法,在操作中提高科学思维能力、填写实验报告表的能力和科学表达实验结果的
能力。
以苏科版初中物理八年级下册“物质的密度”一课的教学为例,教师设计了这样的任务:小东同学需要密度为1.15 g/cm³的盐水,为检验配制的盐水是否合格,你能不能帮他设计一个实验。显然,这个实验需要学生梳理实验思路,测量具体的实验数据,选取适当的实验器材,初步拟定大致的实验步骤,从头到尾都需要学生认真地思考,精细地操作,精准地测量。学生在自主体验中能获得多方面能力的提升。首先,学生将天平放在桌面上,将游码移至“0”刻度线上,测出空烧杯的质量。其次,学生往烧杯中倒入适量盐水,测出烧杯和盐水的总质量。再次,学生将烧杯中的盐水倒入量筒中,测出盐水的体积。最后,学生利用密度的计算公式计算出盐水的密度。在这个测量型实验中,学生需要多次动手操作,多次测量,不断地思考。学生做完上一步后需要思考下一步要做什么,在得出一个数据之后需要思考这个数据的作用是什么,还需要什么数据。在思考与操作的过程中,学生充分运用了密度的相关知识。
(二)开展探究型实验
深度学习中一个重要的过程就是探究,学生要不断地思考,从物理现象中探究出一般规律。因此,教师在教学的过程中要改变传统的教学方式,不能只关注学生的学习结果,还要关注他们思考的过程,让他们真正进行探究。教师可开展开放性的动手操作实验,以提升学生的探究能力。
以苏科版初中物理八年级上册“汽化和液化”的教学为例,在讲授有关沸点的内容时,教师可设计一个探究型实验。教师让学生用一张硬纸做一个纸盒,这个过程能培养学生的动手能力。接着教师让学生在自制的纸盒中装些许水,确保这个纸盒不会漏水。然后,教师引导学生点燃一支蜡烛,将纸盒放在蜡烛上加热。接着,学生惊奇地发现纸盒里的水竟然沸腾了,而纸盒却没有被烧着,于是学生开始探究这个实验现象背后的奥秘。实验能够激发学生思考的兴趣,增强他们的探究意识。
结语
深度学习是初中生学习物理必然经历的学习过程,能促进他们思维的发展,提升他们的学科素养。因此,教师要改变传统的教学理念,引导学生参与多样的具身体验活动,促进他们思维火花的迸发,使深度学习成为可能。在“双减”政策背景下,教师要切实减轻学生的负担,培养他们的学习能力,改变他们的学习方式。具身体验学习法不但改变了传统的机械学习方式,也让学生的思维不断地向纵深漫溯。
【参考文献】
[1]曲秀香.重视体验与感悟,促进学生深度学习:例谈初中物理课堂教学中有关“体验与感悟”的教学案例设计[J].物理教学探讨,2022,40(1):
28-30.
[2]薛钰康.指向深度学习的初中物理发现教育教学实践研究:以“电能表与电功”教学为例[J].物理教师,2021,42(12):33-36.