具身化物理微实验的开发和应用 ——以高中力学为例

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具身认知作为一种新的教育研究视角,揭示了传统认知的缺陷,即对身体的忽视,强调身体在认知过程中的重要性,更加突出认知的涉身性、体验性和情境性。物理微实验取材方便、操作简易、现象明显,对优化高中物理实验教学的效果起到良好的辅助作用。论文将具身认知的涉身性、体验性和情境性融入到物理微实验中,界定了“具身化物理微实验”的概念。运用问卷调查法,从教师的角度了解高中物理微实验的开发利用情况,以及教师对利用物理微实验开展教学的态度和认识。依据具身认知的分类理论将“具身化物理微实验”分为“实感具身微实验”和“实境具身微实验”。分别开发设计高中力学部分的实感和实境具身微实验,对教学中现象不够明显、体验性不强、不易实现的实验进行改进,对不易理解的知识内容进行实验补充。以鲁科版必修第一册“相互作用”单元为例,利用“具身化物理微实验”进行教学设计并开展教学实践。教学实践表明,利用“具身化物理微实验”开展教学能提高学生的物理学习兴趣,加深学生对知识的理解;开发高中力学部分的“具身化物理微实验”,补充了物理教学资源;设计以“具身化物理微实验”为主线、以培养物理学科核心素养为目标的教学案例,为学生物理学科核心素养的培养提供了实践路径,为教师提供了多元化的教学参考,丰富了物理教学的实践体系。
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