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摘 要：以“超重与失重”为例，探讨了体验式教学策略在物理教学中的实践应用。从一线课堂观察看，学生的参与热情很高；从后期的评价结果看，学生获得程度良好。故该类教学方式应用于物理中有关现象的教学有较好的效果。
关键词：体验；现象类问题；超重；失重
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）7-0023-3
1 问题的提出
物理现象是物理学的根源，是物理规律的外显，是学生进行物理学习的基础，亦是进行理性分析必不可少的感性材料。在高中《物理·必修1》中所涉及的“超重与失重”现象就是生活中较为常见的一种现象，但在通常情况下，该现象持续时间不长且现象不明显，学生少有明确的体会或感知。在人教版教材中，“超重与失重”并没有单独成节，而是与“物体的平衡问题”放在一起成为一节。教材以一道习题开篇，通过给定的物理量和设问，利用牛顿第二定律求解得出物体所受支持力与重力大小的关系，从而水到渠成地提出超重与失重的概念，然后配有一张“人站在机械式台秤上做下蹲状”的图片加以说明。这样的处理尽管清晰干脆，但总给学生一种错误的感觉：物理就是做几个题目，或者是由几个题目得出些结论。在现行“来源于生活、回归于生活”的课程理念下，基于真实的问题展开分析讨论，有助于正确构建学生的“物理观念”，也符合一般问题的研究规律。在这样的设想下，笔者在实际教学中尝试应用了体验式教学策略。
体验式教学是指依据学生已有的知识水平和认知规律，通过必要的器材，创设或重构用于学生体验的情境，让学生在体验中理解知识，发展能力。结合体验式教学策略的特点，笔者融合多种版本教材的优点，在“超重与失重”的实际教学中，尽可能地利用手边的一些器材，重构真实的体验，让学生在体验中达到对对象的本性或内涵的一种直觉的、明澈的观察，使心智得到改善和建设，[1]最终水到渠成地构建概念和加深理解。
2 基于体验的教学流程
2.1 生活体验，感知现象
重构真实体验1：两个同学一组，课前给每组同学发放一条纸带。请同学们对折，挂上钩码，然后请同学们尝试用一只手，如何把纸带拉断？（学生尝试操作，教师请学生表述各自的方法）
重构真实体验2：出示台秤。请一位男同学A站到台秤上称量他的体重。提出问题：请其他同学帮忙出主意，在“脚不离秤、手不压物”的情况下，如何使台秤示数发生变化？（学生积极讨论、提出建议，A同学尝试，其他同学观察现象并表述）
问题1：①在测量过程中，台秤（或弹簧秤）的示数直接表示的是哪个力的大小？②台秤（或弹簧秤）测量物体重力的原理。③下蹲过程中，“示数变化”说明了哪个力发生了变化？物体的真实重力发生变化了吗？（设计表格如表1）
设计理由：两个“体验”的设置，从“定性感知”到“定量感知”，既在短时间内吸引住了学生的目光，又让学生亲身经历了这类现象，激发了学生积极参与课堂的兴趣。体验1中的纸带就是“打点计时器”实验中使用的，将其对折剪开，使其宽度减半，这样的实验效果会更明显些；体验2中的秤是学校食堂里常用的，具有电子显示屏，台面较大；课堂中，教师可以将实物投影的探头位于台秤电子显示屏上方，这样可以把示数直接投影到教室的白板上，便于全班同学观察。
2.2 实验体验，寻找特征
体验3：组成4人小组，讨论并实验，分析“弹簧秤 钩码”竖直方向上做什么运动时，弹簧秤示数 体验4：讨论并实验，分析“弹簧秤 钩码”竖直方向上做什么运动时，弹簧秤示数>G。
设计理由：此处设计了“体验3和体验4”而没有直接对前述体验先行展开理论分析的目的在于希望通过这两个体验的设置，让学生感知到研究一个问题，可以从理论角度分析，也可以利用手边的常见器材动动手、做做实验。另一方面，“体验3”和“体验4”是“体验1和体验2”的简化，在经历“小组讨论—方案设计—现象观察—方案优化—现象再观察—分析运动”等一系列的探究活动中，形成对“超重与失重”现象的直观体验和自我的认识、理解。然后，教师出示视频（物体放在台秤上，随电梯一起上升或下降），将“超重与失重”现象进一步“延时”和“清晰化”，学生在观察中结合“体验3和体验4”填写表格1，并讨论总结，最终形成“超重与失重”的运动学特征。
2.3 问题体验，尝试解释
问题2：在升降机中有一物体的质量为1 kg，当电梯以3 m/s2的加速度匀加速下降，求台秤的示数是多少？（g=10 m/s2，下同）
变化1：若该电梯以3 m/s2的加速度匀减速下降时，求台秤的示数是多少？
变化2：在“变化1”中，若a=g呢？
设计理由：前面的“体验”的设计主要落脚点是在现象感知、观察特征和定性分析的层面上。为了进一步帮助学生理解“超重与失重”现象产生的本质，设计了三个情景题，层层递进，通过给出确定的运动和具体的数据，让学生在分析和计算中加深了理解。
2.4 游戏体验，深化应用
问题3：当发生完全失重现象时，请你猜想一下，会发生哪些情景？（学生讨论，回答。教师出示“航天员在太空舱里的生活情景”视频，然后归纳总结）
小魔术演示：取用一个带有盖子的塑料瓶，在瓶盖上和瓶体侧面处分别各打一个孔。在瓶中灌满水后，分别做自由落体和竖直上抛运动，请同学观察现象并解释。
设计理由：从教学现场来看，在这一步，学生的学习主动性再次达到一个高点，课堂气氛很热烈，在“见证奇迹”的时刻中，学生再次感受到了物理的美、物理的趣味等，这绝对不是几道干巴巴的题目能达到的程度。当然，为了降低难度，在请学生分析现象时，还可以再次做几个辅助实验，如“将瓶静止在手中，反复用手指将瓶盖上的孔封住、放开，请学生观察现象”和“将瓶盖上的孔盖住后，当瓶体上的孔没有水流出来时，用手挤压瓶体，观察现象”。通过这两个台阶，很好地帮助学生搭建了思维的“脚手架”，为顺利分析和解释提供了一定的依据。
2.5 首尾呼应，完美结课
问题4：请学生讨论、解释本节课开头所做的实验，人站在台秤上不动时测重为G，当人突然下蹲过程中台秤读数怎么变化？并请学生总结本节课所学的知识和方法等。
设计理由：问题4的设计，其目的在于通过如此贴近生活的一个“原始问题”，让学生产生了一种去解决实际问题的欲望[3]，在分析过程中，提炼能用、实用、好用的物理学模型，寻找和构建合适的物理条件，并最终解决。同时也让学生深切地感受到物理就在身边，拉近了学生与物理的距离，使学生真正获得了解决问题的喜悦感。
3 总 结
上述教学设计中为学生提供了丰富多彩的体验素材和情境：通过“纸带拉重锤”“台秤示数变化问题”“弹簧秤寻找运动特征”等真实体验活动的设置，其目的是让学生亲历、实践，在体验中接受知识信息面对面的刺激，获得第一手感性素材；通过“观看视频”和“分析实际问题”等活动的设置，在师生互动、生生互动、生本互动中，让学生去观察和思考，去讨论和交流， 使学生达到从感性思维到抽象思维的转化，最终内化到自己的知识经验结构中去。[4]基于真实体验的现象课教学，为学生创设了一个充满活力的课堂，在“体验—思考—再体验—分析”中，促使学生从真实的感受上升为形象的感知，最后升華到抽象的体悟，能激发学生的学习兴趣和体会物理的生活化，在优化学习过程的同时，也改善了学习结果，最终促使了“质”与“量”上更优越的学习。
参考文献：
[1]张金华，叶磊.体验式教学研究综述[J].黑龙江高教研究，2010（10）：143-145.
[2]车博，王媛琴.《超重与失重》教学设计[J].物理教学探讨，2014，32（1）：33-35.
[3]邢红军，陈清梅.论高考物理能力理论与命题导向[J].课程·教材·教法，2007（11）：63-68.
[4]张敏.体验式教学在中学物理教学中的应用研究[D]. 大连：辽宁师范大学硕士学位论文，2011.
（栏目编辑 刘 荣）
关键词：体验；现象类问题；超重；失重
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）7-0023-3
1 问题的提出
物理现象是物理学的根源，是物理规律的外显，是学生进行物理学习的基础，亦是进行理性分析必不可少的感性材料。在高中《物理·必修1》中所涉及的“超重与失重”现象就是生活中较为常见的一种现象，但在通常情况下，该现象持续时间不长且现象不明显，学生少有明确的体会或感知。在人教版教材中，“超重与失重”并没有单独成节，而是与“物体的平衡问题”放在一起成为一节。教材以一道习题开篇，通过给定的物理量和设问，利用牛顿第二定律求解得出物体所受支持力与重力大小的关系，从而水到渠成地提出超重与失重的概念，然后配有一张“人站在机械式台秤上做下蹲状”的图片加以说明。这样的处理尽管清晰干脆，但总给学生一种错误的感觉：物理就是做几个题目，或者是由几个题目得出些结论。在现行“来源于生活、回归于生活”的课程理念下，基于真实的问题展开分析讨论，有助于正确构建学生的“物理观念”，也符合一般问题的研究规律。在这样的设想下，笔者在实际教学中尝试应用了体验式教学策略。
体验式教学是指依据学生已有的知识水平和认知规律，通过必要的器材，创设或重构用于学生体验的情境，让学生在体验中理解知识，发展能力。结合体验式教学策略的特点，笔者融合多种版本教材的优点，在“超重与失重”的实际教学中，尽可能地利用手边的一些器材，重构真实的体验，让学生在体验中达到对对象的本性或内涵的一种直觉的、明澈的观察，使心智得到改善和建设，[1]最终水到渠成地构建概念和加深理解。
2 基于体验的教学流程
2.1 生活体验，感知现象
重构真实体验1：两个同学一组，课前给每组同学发放一条纸带。请同学们对折，挂上钩码，然后请同学们尝试用一只手，如何把纸带拉断？（学生尝试操作，教师请学生表述各自的方法）
重构真实体验2：出示台秤。请一位男同学A站到台秤上称量他的体重。提出问题：请其他同学帮忙出主意，在“脚不离秤、手不压物”的情况下，如何使台秤示数发生变化？（学生积极讨论、提出建议，A同学尝试，其他同学观察现象并表述）
问题1：①在测量过程中，台秤（或弹簧秤）的示数直接表示的是哪个力的大小？②台秤（或弹簧秤）测量物体重力的原理。③下蹲过程中，“示数变化”说明了哪个力发生了变化？物体的真实重力发生变化了吗？（设计表格如表1）
设计理由：两个“体验”的设置，从“定性感知”到“定量感知”，既在短时间内吸引住了学生的目光，又让学生亲身经历了这类现象，激发了学生积极参与课堂的兴趣。体验1中的纸带就是“打点计时器”实验中使用的，将其对折剪开，使其宽度减半，这样的实验效果会更明显些；体验2中的秤是学校食堂里常用的，具有电子显示屏，台面较大；课堂中，教师可以将实物投影的探头位于台秤电子显示屏上方，这样可以把示数直接投影到教室的白板上，便于全班同学观察。
2.2 实验体验，寻找特征
体验3：组成4人小组，讨论并实验，分析“弹簧秤 钩码”竖直方向上做什么运动时，弹簧秤示数
设计理由：此处设计了“体验3和体验4”而没有直接对前述体验先行展开理论分析的目的在于希望通过这两个体验的设置，让学生感知到研究一个问题，可以从理论角度分析，也可以利用手边的常见器材动动手、做做实验。另一方面，“体验3”和“体验4”是“体验1和体验2”的简化，在经历“小组讨论—方案设计—现象观察—方案优化—现象再观察—分析运动”等一系列的探究活动中，形成对“超重与失重”现象的直观体验和自我的认识、理解。然后，教师出示视频（物体放在台秤上，随电梯一起上升或下降），将“超重与失重”现象进一步“延时”和“清晰化”，学生在观察中结合“体验3和体验4”填写表格1，并讨论总结，最终形成“超重与失重”的运动学特征。
2.3 问题体验，尝试解释
问题2：在升降机中有一物体的质量为1 kg，当电梯以3 m/s2的加速度匀加速下降，求台秤的示数是多少？（g=10 m/s2，下同）
变化1：若该电梯以3 m/s2的加速度匀减速下降时，求台秤的示数是多少？
变化2：在“变化1”中，若a=g呢？
设计理由：前面的“体验”的设计主要落脚点是在现象感知、观察特征和定性分析的层面上。为了进一步帮助学生理解“超重与失重”现象产生的本质，设计了三个情景题，层层递进，通过给出确定的运动和具体的数据，让学生在分析和计算中加深了理解。
2.4 游戏体验，深化应用
问题3：当发生完全失重现象时，请你猜想一下，会发生哪些情景？（学生讨论，回答。教师出示“航天员在太空舱里的生活情景”视频，然后归纳总结）
小魔术演示：取用一个带有盖子的塑料瓶，在瓶盖上和瓶体侧面处分别各打一个孔。在瓶中灌满水后，分别做自由落体和竖直上抛运动，请同学观察现象并解释。
设计理由：从教学现场来看，在这一步，学生的学习主动性再次达到一个高点，课堂气氛很热烈，在“见证奇迹”的时刻中，学生再次感受到了物理的美、物理的趣味等，这绝对不是几道干巴巴的题目能达到的程度。当然，为了降低难度，在请学生分析现象时，还可以再次做几个辅助实验，如“将瓶静止在手中，反复用手指将瓶盖上的孔封住、放开，请学生观察现象”和“将瓶盖上的孔盖住后，当瓶体上的孔没有水流出来时，用手挤压瓶体，观察现象”。通过这两个台阶，很好地帮助学生搭建了思维的“脚手架”，为顺利分析和解释提供了一定的依据。
2.5 首尾呼应，完美结课
问题4：请学生讨论、解释本节课开头所做的实验，人站在台秤上不动时测重为G，当人突然下蹲过程中台秤读数怎么变化？并请学生总结本节课所学的知识和方法等。
设计理由：问题4的设计，其目的在于通过如此贴近生活的一个“原始问题”，让学生产生了一种去解决实际问题的欲望[3]，在分析过程中，提炼能用、实用、好用的物理学模型，寻找和构建合适的物理条件，并最终解决。同时也让学生深切地感受到物理就在身边，拉近了学生与物理的距离，使学生真正获得了解决问题的喜悦感。
3 总 结
上述教学设计中为学生提供了丰富多彩的体验素材和情境：通过“纸带拉重锤”“台秤示数变化问题”“弹簧秤寻找运动特征”等真实体验活动的设置，其目的是让学生亲历、实践，在体验中接受知识信息面对面的刺激，获得第一手感性素材；通过“观看视频”和“分析实际问题”等活动的设置，在师生互动、生生互动、生本互动中，让学生去观察和思考，去讨论和交流， 使学生达到从感性思维到抽象思维的转化，最终内化到自己的知识经验结构中去。[4]基于真实体验的现象课教学，为学生创设了一个充满活力的课堂，在“体验—思考—再体验—分析”中，促使学生从真实的感受上升为形象的感知，最后升華到抽象的体悟，能激发学生的学习兴趣和体会物理的生活化，在优化学习过程的同时，也改善了学习结果，最终促使了“质”与“量”上更优越的学习。
参考文献：
[1]张金华，叶磊.体验式教学研究综述[J].黑龙江高教研究，2010（10）：143-145.
[2]车博，王媛琴.《超重与失重》教学设计[J].物理教学探讨，2014，32（1）：33-35.
[3]邢红军，陈清梅.论高考物理能力理论与命题导向[J].课程·教材·教法，2007（11）：63-68.
[4]张敏.体验式教学在中学物理教学中的应用研究[D]. 大连：辽宁师范大学硕士学位论文，2011.
（栏目编辑 刘 荣）