物理教學(xué)中情境設(shè)置案例探討

呂彤

【摘 要】物理是一門實(shí)驗(yàn)較多的課程，特別是新課程實(shí)施后，教師都知道創(chuàng)設(shè)情境的重要性。但是，審視、反思我們目前的課堂教學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)，情境的創(chuàng)設(shè)存在著隨意、低效的現(xiàn)象。因此，在高中物理課堂中，探討如何創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)情境這個(gè)問題便十分必要。

【關(guān)鍵詞】高中物理 情境教學(xué) 案例 探討

普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)教科書《物理（選修3-1）》的第一章《電場(chǎng)》概念非常多且抽象。一次在《電場(chǎng)強(qiáng)度》的觀摩課上，授課教師為使學(xué)生更好地理解電場(chǎng)力是非接觸力，設(shè)置了以下的教學(xué)情境：手里暗含一個(gè)小磁鐵，在不接觸物體的情況下，讓物體運(yùn)動(dòng)起來。教師的本意是從學(xué)生已有認(rèn)知出發(fā)（因?yàn)閷W(xué)生初中已經(jīng)學(xué)過磁場(chǎng)，知道磁場(chǎng)的基本性質(zhì)），沒料到，演示完了后，學(xué)生胡亂猜測(cè)原因。這個(gè)情境的創(chuàng)設(shè)，適得其反，非但沒有為學(xué)生理解電場(chǎng)力打下良好的基礎(chǔ)，還使學(xué)生的思維出現(xiàn)漂移，陷入混沌狀態(tài)。這充分說明情境與學(xué)習(xí)內(nèi)容之間若缺乏實(shí)質(zhì)性聯(lián)系，不僅難以啟迪學(xué)生盡快進(jìn)行探究活動(dòng)，還會(huì)使學(xué)生思維漂移、混沌。新課程實(shí)施后，教師都知道創(chuàng)設(shè)情境的重要性，但是，審視、反思我們的課堂教學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)，情境的創(chuàng)設(shè)存在著隨意、低效的現(xiàn)象。因此，在高中物理課堂中如何創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)情境這個(gè)問題也就不可避免地突顯出來。

有效教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)是為了實(shí)現(xiàn)有效教學(xué)，而有效教學(xué)是指教師教學(xué)符合教學(xué)的客觀規(guī)律，以盡可能少的時(shí)間、精力和物力投入，取得盡可能多的教學(xué)效果，從而實(shí)現(xiàn)特定的教學(xué)目標(biāo)，滿足社會(huì)和個(gè)人的教育價(jià)值需求。因此，結(jié)合教學(xué)實(shí)際，我們認(rèn)為有效教學(xué)情境當(dāng)中的“有效”，應(yīng)當(dāng)包括三個(gè)層面的含義，即有效果（對(duì)教學(xué)活動(dòng)結(jié)果與預(yù)期教學(xué)目標(biāo)的吻合程度的評(píng)價(jià)）、有效率（教學(xué)效果和教學(xué)投入的比值）、有效益（教學(xué)活動(dòng)的收益、教學(xué)活動(dòng)價(jià)值的實(shí)現(xiàn)，從操作層面上說，有沒有效益是指教學(xué)目標(biāo)與特定的社會(huì)和個(gè)人的教學(xué)需求是否吻合及吻合程度的評(píng)價(jià)）。

學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)是一種思維活動(dòng)。思維貫穿學(xué)習(xí)活動(dòng)的始終。離開了思維活動(dòng)，任何能力都能難以形成和發(fā)展。心理學(xué)研究表明，思維總是在一定的情境中產(chǎn)生的，思維過程就是不斷發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的過程。發(fā)現(xiàn)問題既是思維的起點(diǎn)，更是思維的動(dòng)力。思維能力是物理學(xué)習(xí)能力的核心。因此，創(chuàng)設(shè)情境是否有效，關(guān)鍵是看能否有利于激活學(xué)生思維。所以有效的情境設(shè)置應(yīng)有以下幾個(gè)特征：（1）挑戰(zhàn)性（具有一定難度）；（2）可及性（在“最近發(fā)展區(qū)”內(nèi)）；（3）直觀性（情境與問題緊密聯(lián)系）；（4）體驗(yàn)性（能引發(fā)學(xué)生的操作興趣和探索欲望）；（5）開放性（探索的方向和結(jié)果具有不確定性）；等等。

一、基于生活經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境

喬納森在《學(xué)習(xí)環(huán)境的理論基礎(chǔ)》一書中，對(duì)情境作過這樣的描述：“情境是利用一個(gè)熟悉的參考物，幫助學(xué)習(xí)者將一個(gè)要探究的概念與熟悉的經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來，引導(dǎo)他們利用這些經(jīng)驗(yàn)來解釋、說明、形成自己的科學(xué)”，通俗地說，就是陶行知先生的比喻，“接知如接枝”。

【案例一】“加速度”的引入

加速度的概念遠(yuǎn)離學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，有不少教師甚至認(rèn)為學(xué)生的潛意識(shí)里根本沒有加速度的概念。其實(shí)，學(xué)生的潛意識(shí)里有，不過很模糊，常常是速度（位置變化的快慢）和加速度（速度變化的快慢）分辨不清，為了激發(fā)學(xué)生的潛意識(shí)，喚醒學(xué)生思維意向，可以創(chuàng)設(shè)這樣的情境：

變速運(yùn)動(dòng)很常見，如蝴蝶、蒼蠅的運(yùn)動(dòng)，烏龜、兔子的運(yùn)動(dòng)，鉛球、乒乓球的運(yùn)動(dòng)，載重汽車、小客車的運(yùn)動(dòng)（紅燈變綠燈后的快速啟動(dòng)、遇到緊急情況下的急剎車），等等，那么，這些變速運(yùn)動(dòng)的速度變化有什么特點(diǎn)呢？

在教師設(shè)問的啟發(fā)下，不少學(xué)生能認(rèn)識(shí)到這些物體在運(yùn)動(dòng)的過程中速度有增大有減小，即使變化趨勢(shì)一樣，變化的快慢也常常不一樣：蒼蠅比蝴蝶速度變化快，因此，撲蝶可以徒手，而打蒼蠅不僅要用蒼蠅拍，動(dòng)作還必須敏捷；乒乓球比鉛球速度變化快，因此，乒乓球可以單打雙打，發(fā)球、接球有多種方式（削、旋、扣等），而鉛球只能向無人處投擲。通過聯(lián)系實(shí)際，把“速度變化有快有慢”的認(rèn)知從學(xué)生的潛意識(shí)中激發(fā)出來后，再圍繞如何描述速度變化的快慢這個(gè)主題展開教學(xué)過程，學(xué)生就能水到渠成地自主建構(gòu)加速度的概念。

【體會(huì)】創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的潛意識(shí)，喚醒學(xué)生思維意向，鼓勵(lì)學(xué)生積極思考，引導(dǎo)學(xué)生自主建立新概念， 從而內(nèi)化為學(xué)生自身的科學(xué)知識(shí)。基于生活經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)情境時(shí)，要從學(xué)生的生活實(shí)際和思維能力的實(shí)際出發(fā)，要選擇身邊的事例，所選事例要為學(xué)生們所熟悉，同時(shí)，所設(shè)計(jì)的問題不能太難或過易，讓學(xué)生能“跳一跳，摘桃子”，讓學(xué)生在解決問題的過程中獲得成功的快樂，激發(fā)學(xué)生的探索精神和學(xué)習(xí)興趣。

二、基于實(shí)驗(yàn)沖突創(chuàng)設(shè)情境

蘇霍姆林斯基說：“在人的心靈深處都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個(gè)發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者。而在兒童的精神世界里這種需要特別強(qiáng)烈?！睆膶W(xué)生認(rèn)知結(jié)構(gòu)最近發(fā)展區(qū)的問題入手，創(chuàng)設(shè)認(rèn)知沖突型教學(xué)情境，使學(xué)生處于“心欲求而不得，口欲言而不能”的“憤”“悱”狀態(tài)，引起認(rèn)知沖突，產(chǎn)生認(rèn)知失調(diào)，從而激活思維熱情，為解決問題打下良好的基礎(chǔ)。

【案例二】伏安法測(cè)電阻的安培表內(nèi)外接法的選擇

用伏安法測(cè)電阻，學(xué)生在初中就學(xué)過原理，也做過實(shí)驗(yàn)。面對(duì)安培表內(nèi)接和外接這兩種電路，學(xué)生開始的反應(yīng)是冷漠的。因?yàn)樵谒麄冊(cè)械恼J(rèn)知圖式中，這兩種電路基本是等價(jià)的，所以他們的思維仍處于穩(wěn)定的平衡狀態(tài)中。

教師采用大型示教電表，分別用兩種電路去測(cè)量同一只大電阻的阻值，兩次測(cè)出的數(shù)據(jù)是5.2kΩ和2.0kΩ，然后又去測(cè)量同一只小電阻，得出的數(shù)據(jù)為5.0Ω和3.6Ω。懸殊的測(cè)量結(jié)果，造成了一種外來的強(qiáng)刺激，學(xué)生的思維熱情被迅速地激發(fā)起來。

【體會(huì)】這一過程中，學(xué)生的心理經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：驚訝、懷疑；心理沖突；對(duì)新的東西有抵抗的心理；心有不甘地接受事實(shí)。進(jìn)而在內(nèi)心深處爆發(fā)強(qiáng)烈的疑問，為什么安培表內(nèi)外接法導(dǎo)致測(cè)量的結(jié)果有如此大的差異？這樣，進(jìn)一步的探究將在學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲的驅(qū)動(dòng)下深入下去。

三、基于環(huán)境體驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境

捷克教育家夸美紐斯曾說：“一切知識(shí)都是從感官開始的?！薄霸诳赡艿姆秶鷥?nèi)，一切事物應(yīng)盡量地放在感官的跟前，一切看得見的東西應(yīng)盡量地放在視官的跟前，一切聽得見的東西應(yīng)盡量地放到聽官的跟前……假如有一個(gè)東西能夠同時(shí)在幾個(gè)感官上面留下印象，它便應(yīng)當(dāng)用幾個(gè)感官去接觸?！?/p>

【案例三】機(jī)械能守恒定律的引入（沙桶沖鼻實(shí)驗(yàn)）

出示沙桶，里面盛有一定質(zhì)量的沙子，沙子從桶里灑出的后果人人盡知，從而對(duì)學(xué)生在心理上有一定的震懾，為后續(xù)的沖鼻實(shí)驗(yàn)作好心理上的鋪墊。當(dāng)沙桶從學(xué)生鼻尖擺出去，再次蕩回來時(shí)，學(xué)生因心理作用，動(dòng)作更顯夸張，效果越明顯，成功率也就越高。讓學(xué)生上臺(tái)參與實(shí)驗(yàn)，以驚激趣，以趣生疑，以疑引思，有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激起探究欲望。再適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生分析：在重錘“撲鼻而來”之時(shí)，有無躲閃的必要？在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生分析討論，大膽提出猜想。

【體會(huì)】通過創(chuàng)設(shè)源于生活的體驗(yàn)情境，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并為課堂教學(xué)搭建了直觀的“情境型”支架，便于學(xué)生明確概念，為打造高效課堂奠定基礎(chǔ)。

創(chuàng)設(shè)有效教學(xué)情境除了基于生活經(jīng)驗(yàn)、基于感受體驗(yàn)、引發(fā)沖突式實(shí)驗(yàn)等，還可創(chuàng)設(shè)物理學(xué)史情境、科技情境、新聞情境、地域風(fēng)情情境等，同時(shí)多媒體技術(shù)的使用，更是為情境創(chuàng)設(shè)提供技術(shù)支撐。

創(chuàng)設(shè)有效情境，應(yīng)根據(jù)學(xué)生思維發(fā)展的特點(diǎn)和教材要求，有目的有計(jì)劃地進(jìn)行。創(chuàng)設(shè)為引入課題服務(wù)的情境，則要考慮用刺激性強(qiáng)的、意想不到的情境來喚起學(xué)生的注意和學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)；如果是為建立概念和認(rèn)識(shí)規(guī)律服務(wù)的，則要考慮學(xué)生認(rèn)知上存在的前概念，努力激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，逐步地實(shí)現(xiàn)認(rèn)知建構(gòu)；如果設(shè)置情境的目的主要是應(yīng)用知識(shí)分析和解決問題，則要考慮多給學(xué)生觀察發(fā)現(xiàn)問題和思考解決問題的機(jī)會(huì)。如果情境創(chuàng)設(shè)不能提高學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，如果情境創(chuàng)設(shè)不能科學(xué)引導(dǎo)學(xué)生解決問題，如果情境創(chuàng)設(shè)不是促進(jìn)學(xué)生認(rèn)知能力的協(xié)調(diào)發(fā)展，甚至是偽造的情境，這樣的情境要堅(jiān)決摒棄。

（作者單位：江蘇省外國語學(xué)校）