情境教學(xué)在高中物理教學(xué)中的實(shí)踐研究

姜加平

在物理教學(xué)中，物理情境就是指在人腦中形成的關(guān)于物理狀態(tài)、物理過程在一定程度上達(dá)到的物理境界。情境可以是一種生活場景逐步抽象成物理中的情境，可以是教師精心設(shè)計的實(shí)驗，也可以是物理學(xué)史，虛擬實(shí)驗，即觸景生情。情境是無形的情和有形的境的交融，所以物理情境應(yīng)該是物理現(xiàn)象經(jīng)過分析后，了解其產(chǎn)生的原因，變化的條件，弄清問題的性質(zhì)，遵循的規(guī)律等。

本人根據(jù)自己的教學(xué)實(shí)踐和體會，在課堂教學(xué)的過程中把生活教育理論、情感認(rèn)知理論以及建構(gòu)主義理論融入課堂教學(xué)中，從而創(chuàng)設(shè)出學(xué)生有體驗的、生活化的情境教學(xué)模式更有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，激發(fā)學(xué)生個性發(fā)展的動力，不斷提高課堂學(xué)習(xí)的效率，最終培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。具體做法如下：

一、利用生活經(jīng)驗

物理中許多概念、規(guī)律都是建立在對生活現(xiàn)象觀察的基礎(chǔ)之上，但具有很強(qiáng)的抽象性。在物理教學(xué)中，緊密聯(lián)系學(xué)生的生活實(shí)際，從學(xué)生的生活經(jīng)驗和已有的知識出發(fā)，利用生活實(shí)例創(chuàng)設(shè)情境，將物理概念、規(guī)律還原到學(xué)生熟悉的實(shí)際生活中，就能夠激發(fā)學(xué)生興趣，喚起學(xué)生原有的認(rèn)知與生活體驗。

如，在學(xué)習(xí)《光的折射定律》時，可以設(shè)置這樣的情境：如果把筷子放在清水中，為什么看到的筷子好像斷了呢？在河邊抓魚時，為什么總是判斷錯位置從而讓魚溜之大吉呢？……同學(xué)們有沒有發(fā)現(xiàn)或者考慮過原因呢？這樣通過生活中常見的現(xiàn)象引入《光的折射》，不僅可以激發(fā)學(xué)生的興趣，而且可以促進(jìn)學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。

二、利用背景故事

良好的開端是成功的一半。一堂課如果導(dǎo)入得精彩，能夠使學(xué)生瞬間產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望，從而迅速進(jìn)入問題情境中。課前講述一些生動有趣的物理典故或現(xiàn)象或物理應(yīng)用等，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，有效地吸引學(xué)生的注意力，快速引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入高效的物理學(xué)習(xí)狀態(tài)。

例如，《行星的運(yùn)動 開普勒三定律》這節(jié)內(nèi)容，可從地心說與日心說之爭講起，從火燒哥白尼到第谷連續(xù)20年對行星位置的觀測記錄，再到開普勒對第谷觀測資料的研究，怎樣經(jīng)過4年的刻苦計算，先后如何否定了19種設(shè)想，最后總結(jié)提出關(guān)于行星運(yùn)動的三定律。于是學(xué)生很快入迷，進(jìn)入問題情境之中積極參與討論，探索成功進(jìn)行。

再如，《靜電屏蔽》用兩個趣味實(shí)驗導(dǎo)入，帶電鳥籠里的鳥安然無恙的實(shí)驗、手機(jī)放金屬盒里無法接通的實(shí)驗。讓學(xué)生觀察之后再思考原因，迅速激發(fā)了他們想通過對本節(jié)課的學(xué)習(xí)來解釋這些現(xiàn)象的欲望，事實(shí)證明，這樣的情境導(dǎo)入極大地調(diào)動了學(xué)生認(rèn)識問題的主動性與迫切性。

三、利用物理實(shí)驗

物理是一門以實(shí)驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗讓學(xué)生感知物理學(xué)規(guī)律，培養(yǎng)觀察能力、思維能力和動手能力。因此，教學(xué)中要創(chuàng)設(shè)一個能引起學(xué)生興趣的并且和課本中的原理性知識相關(guān)的實(shí)驗問題，讓學(xué)生參與討論，培養(yǎng)學(xué)生主動獲取知識的能力，主動探究實(shí)驗的能力。

例如，在《力的分解》教學(xué)中，用細(xì)線吊一重物，問學(xué)生用一根線易斷還是兩根線易斷？學(xué)生肯定地回答是一根線易斷。但實(shí)驗演示的結(jié)果卻完全相反：用一根細(xì)線可將重物穩(wěn)穩(wěn)地提起，用有一較大夾角的兩根細(xì)線吊重物時，細(xì)線斷了！為什么兩根線的效果反而不如一根線呢？這一問題情境的創(chuàng)設(shè)讓學(xué)生的思維被迅速激活起來，使學(xué)生產(chǎn)生了強(qiáng)烈的求知欲望。通過這一教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)，學(xué)生獲得探究的滿足與樂趣，從而激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)的動機(jī)。

四、利用圖形圖象

在物理教學(xué)中，圖形常常被用于創(chuàng)設(shè)物理情境，經(jīng)常應(yīng)用的有示意圖、矢量圖和模型圖等。高中物理難學(xué)是大多數(shù)高中學(xué)生共同的感受，許多同學(xué)上課聽得懂，但課后不會做。主要是不能從實(shí)際的問題中抽象出具體的物理情境和物理模型，導(dǎo)致建立物理情景和物理模型困難，即理論不能聯(lián)系實(shí)際。因此在課堂教學(xué)中，應(yīng)該盡可能畫圖，數(shù)形結(jié)合，建立正確的圖解性物理情境，從而在錯綜復(fù)雜的實(shí)際問題中抽象出物理模型，逐步讓學(xué)生學(xué)會對所給的信息進(jìn)行提煉和加工，突出主要因素，忽略次要因素，找到新問題與熟悉的物理模型之間的聯(lián)系，使新信息與原有知識之間的遷移保持暢通無阻，就可以使新問題順利地實(shí)現(xiàn)模型化，構(gòu)建起符合新情境的物理模型。

在課堂教學(xué)中，對于一些比較復(fù)雜又具有代表性的物理模型，如各種情況下的圓周運(yùn)動，小木塊在長木板上滑行從兩者相對運(yùn)動到相對靜止的過程分析，反沖系統(tǒng)中各物體對地的位移關(guān)系，各種情況下導(dǎo)體切割磁感線的運(yùn)動等等，平時課堂上要經(jīng)常以圖解的形式建立這樣的物理情境，也可以借助多媒體手段制作一些動畫課件，對這些過程進(jìn)行模擬。如果所研究的問題只與物體的運(yùn)動狀態(tài)有關(guān)時，可以只畫出物體的某一狀態(tài)或某幾個狀態(tài)的物理圖示即可表現(xiàn)問題的物理狀態(tài)情景。如果所研究的問題與物理過程有關(guān)時，用物理圖示描述物理過程，一是可以畫出軌跡圖，二是通過兩個或多個狀態(tài)反映物理過程，并在圖上標(biāo)上反映物理過程的物理量，如位移等，物理中的運(yùn)動、做功等都屬于此類問題。通過創(chuàng)設(shè)情境，把抽象、復(fù)雜的物理過程更形象地展現(xiàn)給同學(xué)，必然會給同學(xué)一種豁然開朗的感覺，而且學(xué)生的形象思維與直觀建模能力也可以進(jìn)一步得到培養(yǎng)。

五、利用問題探究

學(xué)源于思，思起于疑。教學(xué)的最高境界就是讓學(xué)生能不斷地提出問題，并最終解決問題，這是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力的重要途徑。學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中，要發(fā)現(xiàn)問題、提出問題，需要一定的問題情境，而教師的導(dǎo)就是給學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境，將學(xué)生導(dǎo)入問題探索者的角色，喚起學(xué)生的思維，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，使學(xué)生主動投入到學(xué)習(xí)活動中去，以達(dá)到掌握知識，活躍思維的目的。

例如，在學(xué)習(xí)《自由落體運(yùn)動》時，可以向?qū)W生提出一系列啟發(fā)式問題：

[問題創(chuàng)設(shè)]重力大小不同的物體下落是否相同？（問題具有針對性）

[實(shí)驗演示1]讓一枚硬幣和一張展開的紙片從同一高度自由下落。

[實(shí)驗演示2]讓一張捏成紙團(tuán)的紙片和一張展開的紙片從同一高度自由下落。

[實(shí)驗演示3]將一枚硬幣和一枚緊貼有紙片的硬幣從同一高度自由下落。

[問題引導(dǎo)]到底什么在這里為我們的認(rèn)識提供了障礙？

[問題引導(dǎo)]如果把它們放在真空的環(huán)境中，同時落下，則又如何？

[反思]空氣阻力等因素，研究時候要抓住主要因素，忽略次要因素。

這一系列遞進(jìn)的問題設(shè)置懸念，學(xué)生的興趣會馬上被吸引來，急于知道究竟。通過以上的實(shí)驗可以構(gòu)建問題，學(xué)生可以就亞里士多德的觀點(diǎn)和這里產(chǎn)生的矛盾進(jìn)行思維的探究。學(xué)生通過看書得到結(jié)論：物體下落過程中的運(yùn)動情況與物體的質(zhì)量無關(guān)。

如，學(xué)習(xí)《電流表改裝成電壓表》的教學(xué)過程中，設(shè)置以下情境：現(xiàn)有量程I=300 μA，并且內(nèi)阻大約為100 Ω的電流表，請把電流表改裝成電壓表，然后向?qū)W生提供一些數(shù)據(jù)和圖像，讓學(xué)生進(jìn)行探討解決問題的辦法。首先讓學(xué)生進(jìn)行分析問題的題意，并且教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)已有的條件和所學(xué)的知識弄清楚題目所隱含的問題，通過學(xué)生的分析和教師的引導(dǎo)，學(xué)生很快就能解決問題，并對所學(xué)的知識和理論有更深刻的印象。

六、利用多媒體技術(shù)

多媒體具有直觀性、形象性、具體性和生活性等特點(diǎn)，可以把運(yùn)動和變化展現(xiàn)在學(xué)生面前，提供豐富而動感的圖像、圖形，生動、直觀、形象，展現(xiàn)出一個精彩紛呈的物理世界。運(yùn)用多媒體創(chuàng)設(shè)課堂情境，使抽象的物理概念、規(guī)律具體化、形象化，尤其是計算機(jī)能進(jìn)行動態(tài)的演示，把一些無法看清的現(xiàn)象模擬出來，從而讓學(xué)生獲取足夠的感性材料，因而具有常規(guī)教學(xué)手段所無法替代的優(yōu)勢，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)教學(xué)方式在直觀感、立體感和動態(tài)感等方面的不足，利用這個特點(diǎn)可處理其他教學(xué)手段難以處理的問題，并能引起學(xué)生的興趣，增強(qiáng)他們的直觀印象，為教師化解教學(xué)難點(diǎn)、突破教學(xué)重點(diǎn)、提高課堂效率和教學(xué)效果提供了一種現(xiàn)代化的教學(xué)手段。

例如，在學(xué)習(xí)《波的圖象》時，在屏幕上出現(xiàn)橫波的動態(tài)傳播圖形，通過教師的啟發(fā)式講述，學(xué)生的觀察、議論，最后由教師歸納總結(jié)，得出波形、振動狀態(tài)以波速前進(jìn)的結(jié)論。從而使學(xué)生對波動這種運(yùn)動形式有了直觀明確的認(rèn)識，建立了波動的空間圖景，波動的空間周期性（λ）和時間周期性（T）通過波速把它們聯(lián)系起來，加深了學(xué)生對機(jī)械波有關(guān)知識的理解。另外，為正確畫波的圖象奠定了理論基礎(chǔ)。

總之，教學(xué)是一門科學(xué)，也是一門藝術(shù)，教學(xué)有法，教無定法。在物理教學(xué)中，物理情境的創(chuàng)設(shè)有無數(shù)種，教師應(yīng)正確理解物理情境的真諦，努力創(chuàng)設(shè)適合物理教學(xué)的物理情境，通過趣意橫生的物理情境，發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在動機(jī)，不斷引導(dǎo)學(xué)生觀察物理現(xiàn)象，深入分析物理問題，逐步形成正確的物理思維方法和學(xué)習(xí)習(xí)慣。從而提高物理的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)出知識能力、功底深厚的人才。

參考文獻(xiàn)：

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[3]陳霞.高中物理情境教學(xué)淺探.考試周刊，2011（07）.

（作者單位 浙江省杭州市蕭山區(qū)第二高級中學(xué)）

編輯 謝尾合