以“對(duì)話”促“經(jīng)驗(yàn)”

摘要：教師、學(xué)生、知識(shí)和情境是構(gòu)成教學(xué)過程的基本要素。知識(shí)的建構(gòu)是學(xué)生在已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過主體與環(huán)境（物理情境）、與自身、與他人間的對(duì)話而實(shí)現(xiàn)的。這里的“對(duì)話”包含觀察與分析、交流與合作、反思與自悟等多種學(xué)習(xí)手段。《二力平衡》一課教學(xué)，以適切的學(xué)生活動(dòng)為載體，以學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的發(fā)展為線索，以“對(duì)話”貫穿課堂始終。

關(guān)鍵詞：對(duì)話 經(jīng)驗(yàn) 初中物理 《二力平衡》

經(jīng)驗(yàn)學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，教師、學(xué)生、知識(shí)和情境是構(gòu)成教學(xué)過程的基本要素。知識(shí)的建構(gòu)是學(xué)生在已有經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過主體與環(huán)境（物理情境）、與自身、與他人間的對(duì)話而實(shí)現(xiàn)的。這里的“對(duì)話”包含觀察與分析、交流與合作、反思與自悟等多種學(xué)習(xí)手段。

“二力平衡”是蘇科版初中物理八年級(jí)下冊(cè)的重要內(nèi)容之一，它既是學(xué)生學(xué)習(xí)“力與運(yùn)動(dòng)”的基礎(chǔ)，也為后續(xù)“壓強(qiáng)與浮力”這一難點(diǎn)的學(xué)習(xí)提供了必要的知識(shí)和方法儲(chǔ)備。為了讓學(xué)生在順利掌握知識(shí)的同時(shí)發(fā)展物理學(xué)科能力，筆者嘗試以適切的學(xué)生活動(dòng)為載體，以學(xué)生經(jīng)驗(yàn)的發(fā)展為線索，以“對(duì)話”貫穿課堂始終。

一、與原型“對(duì)話”：獲得經(jīng)驗(yàn)

教學(xué)中的“原型”是指具有教學(xué)啟發(fā)意義的實(shí)物（圖片）或?qū)嵗ㄇ榫场⒒顒?dòng)等）。本節(jié)課，筆者將兩個(gè)與平衡有關(guān)的學(xué)生活動(dòng)引入教學(xué)，讓學(xué)生在真實(shí)的物理情境中與原型“對(duì)話”——觀察現(xiàn)象、思考問題、解釋現(xiàn)象，獲得經(jīng)驗(yàn)。

（教師展示體操運(yùn)動(dòng)員單腳站在平衡木上并保持身體平衡的圖片，如圖1。然后請(qǐng)一名學(xué)生站在凳子上，模擬體操運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)作。

教師在一旁注意保護(hù)學(xué)生。）

師當(dāng)你抬起一條腿后，為什么還要將自己的兩個(gè)手臂也伸展開呢？

生為了保持身體平衡。

師那怎樣才算保持身體平衡了呢？

生能單腳站穩(wěn)不掉下來。

（學(xué)生活動(dòng)：將米尺豎放在手指上，在不用另一只手固定的情況下，盡量讓米尺在手指上保持平衡。）

師剛才活動(dòng)時(shí)，你為什么要前后移動(dòng)身體呢，是為了讓大家看得更清楚嗎？

生不是，我想讓米尺保持平衡，不讓它從手指上掉下來。

師大家是不是都有類似的體驗(yàn)?zāi)兀磕隳茏屆壮咴谥讣馄胶鈫幔?/p>

生有。很難讓米尺在指尖上平衡。

師剛才大家都提到了“保持平衡”，一位同學(xué)不想讓自己從凳子上掉下來，另一位同學(xué)不想讓米尺從手指上掉下來，其實(shí)就是想讓人和凳子、手指和米尺之間保持——

生相對(duì)靜止！

師對(duì)！我們將物體保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，稱之為平衡狀態(tài)。

教學(xué)需要關(guān)注學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)，但很多時(shí)候，學(xué)生的已有經(jīng)驗(yàn)是有限的、模糊的。教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對(duì)于“保持平衡”有大概的了解，但對(duì)“平衡狀態(tài)”這個(gè)概念比較陌生，如果直接告訴學(xué)生平衡狀態(tài)的定義，學(xué)生很難產(chǎn)生深刻的理解。對(duì)此，本環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)兩個(gè)簡(jiǎn)單有趣但都與“保持平衡”密切相關(guān)的活動(dòng)，其中“站上平衡木”屬于演示活動(dòng)，而“指立米尺”則設(shè)計(jì)成小組活動(dòng)，待學(xué)生掌握訣竅后再小組展示。活動(dòng)讓學(xué)生與原型“對(duì)話”，將已有經(jīng)驗(yàn)中的“保持（相對(duì)）靜止”與“保持平衡”建立聯(lián)系，逐步建構(gòu)“平衡狀態(tài)”的概念。知識(shí)與產(chǎn)生知識(shí)的環(huán)節(jié)、活動(dòng)是無(wú)法分割的，知識(shí)通過活動(dòng)習(xí)得，也通過活動(dòng)來驗(yàn)證（應(yīng)用）。學(xué)生在與原型的“對(duì)話”過程中，不斷地觀察與思考，并對(duì)比自己的體驗(yàn)和觀察到的現(xiàn)象，加以概括、歸納和總結(jié)，最后在與他人對(duì)話的過程中實(shí)現(xiàn)知識(shí)概念的深化理解。

二、與自我“對(duì)話”：生長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)

本節(jié)課的重點(diǎn)是“探究二力平衡的條件”，難點(diǎn)是探究實(shí)驗(yàn)方案和裝置的設(shè)計(jì)。對(duì)此，引導(dǎo)學(xué)生充分展開與自我的 “對(duì)話”——反思與自悟，促進(jìn)經(jīng)驗(yàn)生長(zhǎng)。

（在驗(yàn)證“相互平衡的兩個(gè)力大小應(yīng)該相等”的猜想時(shí)，教師按照學(xué)生描述組裝了如圖2的裝置，并在左右各掛了一個(gè)鉤碼，發(fā)現(xiàn)木塊靜止。）

師現(xiàn)在木塊處于平衡狀態(tài)，我們是否能得出“處于二力平衡狀態(tài)的物體，受到的兩個(gè)力大小相等”的結(jié)論？

生不能，要多做幾次實(shí)驗(yàn)，避免結(jié)論的偶然性。

師（同步實(shí)驗(yàn)）喔，那我在裝置的左邊再掛一個(gè)鉤碼。咦，木塊仍然靜止！現(xiàn)在木塊左右兩邊所掛的鉤碼數(shù)并不一樣，也就是說，它左右兩邊受到的拉力不同，但木塊仍處于平衡狀態(tài)，難道我們剛才的猜想錯(cuò)了？

生不是的，木塊還受到一個(gè)木板給它的摩擦力。

師你說得很對(duì)！今天我們探究的內(nèi)容是“二力平衡的條件”。請(qǐng)同學(xué)們分析一下，現(xiàn)在木塊到底受到幾個(gè)力的作用呢？

生三個(gè)力，兩個(gè)拉力和一個(gè)摩擦力。

生還有重力和支持力。

師原來這個(gè)木塊受到了五個(gè)力的作用。那大家有辦法消除或減小摩擦力、重力和支持力對(duì)物體平衡的影響嗎？

生加潤(rùn)滑油、變滑動(dòng)為滾動(dòng)。

生與接觸面分離更好，這樣接觸面的支持力和摩擦力都沒了。

師剛才同學(xué)們說得很好！按照大家的意見改進(jìn)設(shè)計(jì)，現(xiàn)在這個(gè)物體只受到三個(gè)力的作用了。就目前的條件來說，我們無(wú)法消除而只能減小物體受到的重力，大家有什么好方法嗎？

生將木塊換成輕小的物體。

師現(xiàn)在大家知道該如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置并操作了嗎？

（師生一起改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，最終的實(shí)驗(yàn)裝置如圖3所示。）

科學(xué)探究以科學(xué)思維為核心，包含若干關(guān)鍵要素的問題解決過程。教師在教學(xué)過程中不能只關(guān)注探究結(jié)果的得出，更應(yīng)關(guān)注學(xué)生思維的發(fā)展。在上述教學(xué)片段中，當(dāng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)他們看到的現(xiàn)象（物體左右兩邊所掛的鉤碼數(shù)不一樣，但物體仍保持平衡）與認(rèn)知產(chǎn)生沖突時(shí)，他們會(huì)反思看到的現(xiàn)象和已有認(rèn)知。這是一種學(xué)生與自我之間的“對(duì)話”。學(xué)生通過對(duì)外在世界和內(nèi)在經(jīng)驗(yàn)的反思，逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)外部經(jīng)驗(yàn)和自我經(jīng)驗(yàn)的雙重建構(gòu)。學(xué)生與自我的“對(duì)話”是一種反思性的對(duì)話，這種對(duì)話應(yīng)貫穿整個(gè)學(xué)習(xí)過程中。沒有反思，學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)可能只會(huì)一直停留在原有水平。因而，無(wú)論是在與原型的“對(duì)話”還是在與他人的“對(duì)話”過程中，教師都應(yīng)積極地創(chuàng)設(shè)條件，促使學(xué)生反思，與自我“對(duì)話”，實(shí)現(xiàn)經(jīng)驗(yàn)的生長(zhǎng)。

三、與他人“對(duì)話”：豐富經(jīng)驗(yàn)

課堂教學(xué)中，學(xué)生與他人的“對(duì)話”包括：學(xué)生與學(xué)生之間的對(duì)話以及學(xué)生與教師之間的對(duì)話。其中，生生對(duì)話屬于“水平性互動(dòng)”，而師生對(duì)話屬于“垂直性互動(dòng)”。一般來說，教師在掌握的知識(shí)、技能、方法等方面較之學(xué)生有優(yōu)勢(shì)，所以教師應(yīng)在教學(xué)過程中給予學(xué)生必要的指導(dǎo)，幫助學(xué)生完成對(duì)新知識(shí)的發(fā)現(xiàn)和確證。無(wú)論水平性互動(dòng)還是垂直性互動(dòng)，不同的人看到的是事物的不同方面，通過與他人的合作與對(duì)話可以使自己的經(jīng)驗(yàn)更加豐富和全面。

（在探究得出“二力平衡”條件后，教師又提出一項(xiàng)新的挑戰(zhàn)性活動(dòng)：學(xué)了二力平衡知識(shí)，你能否將一支筆立在手指上，筆尖與手指接觸，不用另一只手固定，讓筆在手指上保持平衡。有了之前“指立米尺”的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn)，學(xué)生將筆豎放在手指上后，便開始不斷移動(dòng)身體和手的位置，試圖讓筆在手指上保持靜止，但都沒有成功。）

師我們已經(jīng)知道，當(dāng)物體只受兩個(gè)力作用且這兩個(gè)力滿足“同體、等值、反向、共線”四個(gè)條件時(shí)，物體才能保持平衡狀態(tài)。豎立在手指上的筆受到重力和支持力的作用，卻很難保持平衡，大家覺得這兩個(gè)力可能是因?yàn)椴粷M足什么條件，而導(dǎo)致筆無(wú)法保持平衡呢？

生我覺得是“二力共線”這個(gè)條件，筆只要放歪一點(diǎn)點(diǎn)，重力和支持力就不在一條直線上了。

師豎放在手指上的筆重心比較高，重心高的物體容易歪倒。而一旦筆歪向一側(cè)，它受到的重力和支持力就不在一條直線上了。所以想要讓這支筆在手指上保持平衡，我們應(yīng)該想辦法降低它的重心。根據(jù)已有的經(jīng)驗(yàn)，大家有什么好辦法嗎？

生將筆橫放在手指上。

（其他學(xué)生笑，因?yàn)槿蝿?wù)要求筆“立”起來。）

生在筆尖處裝一個(gè)面積大一點(diǎn)的底座。

生增加筆的下半部分（靠近筆尖的部分）的重力。

師今天我們的挑戰(zhàn)任務(wù)是“筆尖朝下，讓筆豎放在手指上保持平衡”，所以我們采用第3位同學(xué)的改進(jìn)意見，看看能否挑戰(zhàn)成功，請(qǐng)大家根據(jù)圖4的方式改進(jìn)裝置，再次挑戰(zhàn)吧！

本環(huán)節(jié)的挑戰(zhàn)活動(dòng)新穎有趣、操作簡(jiǎn)單，所需器材（簽字筆、直徑3 mm左右的鐵絲、膠帶、鉤碼等）也很常見，當(dāng)學(xué)生掌握操作技巧后，成功率非常高，所以學(xué)生參與度很高。該挑戰(zhàn)任務(wù)對(duì)于學(xué)生操作技能的要求雖然不高，但對(duì)學(xué)生的思維及綜合運(yùn)用的能力要求比較高，學(xué)生能分析出“筆不容易保持平衡”的原因，卻不一定能想到“改變物體重心位置”的方法，教師應(yīng)根據(jù)實(shí)際課堂的生成引導(dǎo)學(xué)生與他人開展對(duì)話，助力學(xué)生豐富經(jīng)驗(yàn)。

通過上述教學(xué)實(shí)例我們不難看出，學(xué)生學(xué)習(xí)的過程是一個(gè)與原型、自我和他人不斷“對(duì)話”的過程，學(xué)生在這個(gè)過程中逐步獲得經(jīng)驗(yàn)、生長(zhǎng)經(jīng)驗(yàn)、豐富經(jīng)驗(yàn)。物理課堂如何指導(dǎo)學(xué)生以“對(duì)話”促“經(jīng)驗(yàn)”，值得我們不斷深入探索。

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