淺析物理教學(xué)過(guò)程中的情境創(chuàng)設(shè)

朱興禹

【摘 ? ?要】精心創(chuàng)設(shè)物理情境，可以更好地為學(xué)生提供良好的暗示或啟迪，有利于直接提高學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)的積極性，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，鍛煉學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)其學(xué)習(xí)能力。本文著重于介紹創(chuàng)設(shè)問(wèn)題型、成功型、探究型、類(lèi)比型等情境，談?wù)勅绾魏侠淼貏?chuàng)設(shè)物理情境，激發(fā)學(xué)生的探究欲望和熱情，順利地開(kāi)展探究教學(xué)

【關(guān)鍵詞】物理教學(xué) ?情境創(chuàng)設(shè) ?情境教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G4 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.3969/j.issn.1672-0407.2015.03.104

一、物理情境的創(chuàng)設(shè)在物理教學(xué)中的作用

物理情境的創(chuàng)設(shè)在物理教學(xué)中起到舉足輕重的作用，物理情境可以引導(dǎo)著學(xué)生的思維方式，當(dāng)然對(duì)學(xué)生思維能力、解決問(wèn)題的能力也起著決定性的作用，在教學(xué)中教師應(yīng)注重物理情境的創(chuàng)設(shè)及優(yōu)化。

例如：兩輛游戲賽車(chē)a、b在同一直車(chē)道上行駛，t=0時(shí)兩車(chē)從同一計(jì)時(shí)線處出發(fā)，它們?cè)诒荣愔械膙—t圖像如圖所示。

問(wèn)：出發(fā)后兩賽車(chē)能再次相遇嗎？

錯(cuò)因：很大一部分學(xué)生誤認(rèn)為t=10s時(shí)a車(chē)速度最大，如果能追上此時(shí)一定追上了，如果此時(shí)還沒(méi)追上則永遠(yuǎn)追不上。

分析：兩車(chē)能否再次相遇，就看同一時(shí)刻a車(chē)和b車(chē)能否到達(dá)同一位置。從同一計(jì)時(shí)線處開(kāi)始，b車(chē)以vb=12.5m/s速度做勻速直線運(yùn)動(dòng);a車(chē)在前10s內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，在10s—15s內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，15s后以速度va=5m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)。

由于開(kāi)始時(shí)b車(chē)在前，a車(chē)在后，a車(chē)能否追上b車(chē)，就看t=12.5s時(shí)有沒(méi)有追上，如果還沒(méi)追上的話，則永遠(yuǎn)追不上，因?yàn)閠=12.5s后a車(chē)速度小于b車(chē)速度。這段時(shí)間內(nèi)a車(chē)的位移大小sa等于圖中陰影部分的面積，而b車(chē)的位移大小sb等于12.5s內(nèi)圖像和坐標(biāo)所圍成的矩形的面積。由圖可知sa

啟示：在物理教學(xué)過(guò)程中注重物理情境的創(chuàng)設(shè)，將物理規(guī)律與生活中的實(shí)際情景相聯(lián)系，讓學(xué)生學(xué)會(huì)思考，不斷提高其物理素養(yǎng)。

二、創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，喚起求知欲

在講授內(nèi)容之前，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)、講史料、生動(dòng)的舉例和類(lèi)比、提出富有啟發(fā)性或聯(lián)系實(shí)際的問(wèn)題等，可引起學(xué)生的直接興趣，對(duì)激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，喚起求知欲等都是十分有益的。

如在講重力之前引出“飛流直下三千尺，凝是銀河落九天”的詩(shī)句等，這樣的引入直接，能迅速激發(fā)學(xué)生興趣。在講動(dòng)量定理時(shí)，提出茶杯從高處落到不同的地面上會(huì)不會(huì)摔碎？這樣富有啟發(fā)性的問(wèn)題能引起學(xué)生思考，且能根據(jù)各自已有的生活經(jīng)驗(yàn)作出多種回答，盡管他們的回答是不全面的，但給新知識(shí)的講授創(chuàng)設(shè)了良好的情境。

三、創(chuàng)設(shè)成功情境，活躍學(xué)生思維

教學(xué)是一個(gè)不斷地引出問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程。讀書(shū)者無(wú)疑，須教其有疑。教學(xué)中要善于引導(dǎo)學(xué)生生疑、質(zhì)疑、解疑，將學(xué)習(xí)中的一些疑難問(wèn)題讓學(xué)生自己去解決。

比如許多學(xué)生總認(rèn)為物體對(duì)支持面的正壓力等于物體的重力，這樣的錯(cuò)誤雖經(jīng)多次糾正，效果不明顯。我在教學(xué)中在學(xué)生學(xué)完牛頓運(yùn)動(dòng)定律后，舉行了一次別開(kāi)生面的比賽——列舉物體對(duì)支持面的壓力不等于物體重力的實(shí)例，列舉多而巧妙者獲勝。在比賽中課堂氣氛及學(xué)生的思維都異?；钴S。學(xué)生通過(guò)自己列舉的實(shí)例歸納得出結(jié)論，既澄清了概念，又嘗到了成功的滋味，激發(fā)了勝利的喜悅。

四、創(chuàng)設(shè)探索情境，增強(qiáng)學(xué)習(xí)信心

教材中有許多內(nèi)容是按照前人對(duì)知識(shí)的探索過(guò)程來(lái)安排的，講授這些內(nèi)容時(shí)，不能只注意傳授知識(shí)，更應(yīng)側(cè)重于介紹知識(shí)的探求過(guò)程，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)探索的情境，引導(dǎo)學(xué)生積極參與課堂教學(xué)，使學(xué)生從被動(dòng)式接受轉(zhuǎn)化為全身心投入的主動(dòng)探究。

如在學(xué)習(xí)“阿基米德原理”時(shí)常常會(huì)受一些前概念的干擾，如認(rèn)為浮力大小與物體重力、物體的密度、物體浸沒(méi)在液體里的深度、物體的體積等因素有關(guān)，從而影響了后續(xù)學(xué)習(xí)。為此，筆者在“阿基米德原理”的教學(xué)之前，插入了“影響浮力大小的因素”探究教學(xué)片段。

（一）創(chuàng)設(shè)情境，提出問(wèn)題

呈現(xiàn)情景：一艘滿(mǎn)載貨物的貨輪在大海中航行（投影）。設(shè)疑點(diǎn)撥：海水對(duì)這艘滿(mǎn)載的貨輪的浮力有多大？顯然用前面所學(xué)的彈簧秤稱(chēng)重法是無(wú)法解決的。該用什么方法解決呢？這就需要研究和浮力大小有關(guān)的因素，即把解決輪船所受浮力大小的題材轉(zhuǎn)化為研究和浮力大小有關(guān)因素的題材。

（二）根據(jù)已有的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)行猜想或假設(shè)

學(xué)生針對(duì)問(wèn)題在四人小組中展開(kāi)討論，提出各種各樣的猜測(cè)，這時(shí)教師可適當(dāng)引導(dǎo)，排除一些偏差較大的猜測(cè)（如氣壓、溫度會(huì)影響浮力大小），最后匯總為浮力大小可能與物體的密度、物體的重力、物體浸沒(méi)在液體里的深度、物體浸在液體中的體積（物體排開(kāi)液體的體積）、液體的密度等因素有關(guān)。

（三）制定計(jì)劃，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

教師再次提問(wèn)：如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證明上述的猜想是否正確？

教師可提示學(xué)生采用以前用過(guò)的變量控制法設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)的方案，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，根據(jù)本小組的猜測(cè)討論詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)方案，并在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上填寫(xiě)所需的實(shí)驗(yàn)器材和合理的實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)記錄數(shù)據(jù)的表格，完成方案的設(shè)計(jì)。由小組代表上臺(tái)交流介紹本小組的實(shí)驗(yàn)方案，全體師生參與可行性認(rèn)定后，產(chǎn)生四個(gè)探究實(shí)驗(yàn)方案，如下：

a.比較等體積的不同物塊浸沒(méi)在同一液體中受到的浮力大小來(lái)分析浮力與物體密度、重力是否有關(guān);

b.比較同一物塊浸沒(méi)在液體中不同深度處的浮力大小來(lái)分析浮力與物體浸沒(méi)深度是否有關(guān);

c.比較同一物塊浸沒(méi)在不同液體（如酒精、濃鹽水等密度差異較大的液體）中的浮力大小來(lái)分析浮力與液體的密度是否有關(guān);

d.比較同一物塊浸沒(méi)與部分浸在液體中的浮力大小來(lái)分析浮力與物體浸在液體里的體積（即物體排開(kāi)液體的體積）是否有關(guān)。

（四）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)

每組學(xué)生按照自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)從教師事先準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)器材（等體積的各種物塊、彈簧秤、水、濃鹽水、酒精、細(xì)線、深水杯、大燒杯、刻度尺等）中選擇所需的器材，利用彈簧秤法（F浮=G物-F拉）測(cè)不同情況下的浮力，記錄數(shù)據(jù)。

（五）分析證據(jù)，得出結(jié)論

學(xué)生通過(guò)數(shù)據(jù)的分析，分別得出結(jié)論：

a.物體受到的浮力大小與物體的密度、物體的重力無(wú)關(guān);

b.物體受到的浮力大小與物體浸沒(méi)在液體里的深度無(wú)關(guān);

c.物體受到的浮力大小與液體的密度有關(guān)，液體密度越大，物體受到的浮力也越大;

d.物體受到的浮力大小與物體浸在液體里的體積（即物體排開(kāi)液體的體積）有關(guān)，物體排開(kāi)液體的體積越大，受到的浮力越大。

（六）交流與評(píng)價(jià)

每個(gè)小組輪流匯報(bào)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果，經(jīng)過(guò)認(rèn)定后，匯總為：浮力的大小與液體的密度、物體排開(kāi)液體的體積有關(guān)，而與物體的重力、物體的密度、物體浸沒(méi)在液體中的深度無(wú)關(guān)。液體的密度越大，物體排開(kāi)液體的體積越大，受到的浮力越大。由此可以分析木球從水底浮至水面的過(guò)程中浮力大小的變化。

（七）再創(chuàng)情境，再次設(shè)問(wèn)

教師給出一個(gè)不規(guī)則的石塊，系上細(xì)線后讓石塊浸沒(méi)在水中，并設(shè)問(wèn)：這個(gè)石塊現(xiàn)在所受的浮力具體有多大呢？

我們已探究出浮力大小和液體密度、排開(kāi)液體體積有關(guān)，那么三者有沒(méi)有確定的數(shù)量關(guān)系呢？

引導(dǎo)學(xué)生用彈簧秤吊著體積不同的金屬塊，浸沒(méi)在盛滿(mǎn)水的溢杯里，用空杯盛接從溢杯里被金屬排出的水，觀察金屬塊漸入水中直至浸沒(méi)時(shí)彈簧秤讀數(shù)及空杯中水量的變化。

讓學(xué)生分析、比較后得出結(jié)論：浮力大——排開(kāi)水多;浮力小——排開(kāi)水少。

教師接著提出問(wèn)題：浮力大小和排開(kāi)的水的多少是否有必然聯(lián)系？從而引導(dǎo)學(xué)生用實(shí)驗(yàn)去進(jìn)一步探究物體排開(kāi)液重和所受浮力之間的關(guān)系。

學(xué)生在親手用彈簧秤測(cè)得被物體排開(kāi)的水重后，驚奇地發(fā)現(xiàn)浸在液體里的物體所受的浮力，竟和排開(kāi)的水重正好相等，從而探究出阿基米德原理：“浸入液體里的物體受到向上的浮力，浮力的大小等于它排開(kāi)液體的重力”。接著教師再引導(dǎo)學(xué)生討論如何去計(jì)算石塊及船所受到的浮力。

在上述的過(guò)程中，以教師的演示為引子，創(chuàng)設(shè)出一個(gè)個(gè)問(wèn)題情景，引起學(xué)生的注意，并在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究設(shè)計(jì)，而在探究過(guò)程中，也以問(wèn)題的形式逼迫學(xué)生思考，從而使學(xué)生能主動(dòng)探索，讓學(xué)生在解決問(wèn)題的同時(shí)，學(xué)習(xí)物理知識(shí)與技能，并體驗(yàn)科學(xué)探究的樂(lè)趣，感悟科學(xué)家的科學(xué)思想和科學(xué)方法，從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、探索精神和實(shí)踐能力。

五、創(chuàng)設(shè)類(lèi)比情境，輕松突破重難點(diǎn)

重難點(diǎn)的突破，是教學(xué)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，對(duì)提高課堂效率有著重要的作用。其中創(chuàng)設(shè)類(lèi)比情境，可輕松突破重難點(diǎn)，是提高課堂教學(xué)效率的重要措施之一。

如機(jī)械能守恒定律是力學(xué)中的一個(gè)重要規(guī)律，如何向?qū)W生講清機(jī)械能定恒的條件，是教學(xué)中的難點(diǎn)。為此，我在教學(xué)中用了這樣一個(gè)比喻：某人身上的兩只口袋里裝了錢(qián)，其中一只口袋里的錢(qián)相當(dāng)于動(dòng)能，另一只口袋里的錢(qián)相當(dāng)于勢(shì)能，兩只口袋里的總錢(qián)數(shù)相當(dāng)于機(jī)械能。那么：“怎樣才能保持兩只口袋里的總錢(qián)數(shù)始終不變呢？”問(wèn)題提出后學(xué)生都能根據(jù)自己的生活經(jīng)驗(yàn)作出多種回答，因而氣氛輕松熱烈。通過(guò)這樣的類(lèi)比，學(xué)生都能很好地理解從能量角度表述的機(jī)械能守恒的條件。再根據(jù)功是能量轉(zhuǎn)化的量度，就不難得出從功的角度表述的機(jī)械能守恒的條件。由此可見(jiàn)，用類(lèi)比的方法突破重難點(diǎn)，其效果應(yīng)該是事半功倍。

六、以錯(cuò)悟理，創(chuàng)設(shè)評(píng)錯(cuò)情境

物理知識(shí)除了要從正面理解外，還應(yīng)作一些反面文章，即針對(duì)學(xué)生理解概念中常出現(xiàn)的錯(cuò)誤進(jìn)行設(shè)問(wèn)，讓學(xué)生從正確、錯(cuò)誤的對(duì)比中辨明是非，提高概念的全面性、準(zhǔn)確性、邏輯性和批判性，能收到更好的效果。這種創(chuàng)設(shè)的評(píng)錯(cuò)情境，由于給出的結(jié)論與學(xué)生的思維發(fā)生沖突，學(xué)生尋找錯(cuò)誤原因的動(dòng)機(jī)非常強(qiáng)烈，一旦錯(cuò)誤被揭穿，必定會(huì)留下深刻的印象。

七、將錯(cuò)就錯(cuò)，創(chuàng)設(shè)糾錯(cuò)情境

在學(xué)習(xí)中出錯(cuò)是難免的，當(dāng)學(xué)生出錯(cuò)時(shí)，教師不要急于指出錯(cuò)誤，說(shuō)明正確答案。如果直接給出正確答案，可能造成學(xué)生一聽(tīng)就懂，一過(guò)就忘，一做就錯(cuò)。若能將錯(cuò)就錯(cuò)，創(chuàng)設(shè)糾錯(cuò)情境，讓學(xué)生通過(guò)自己教育自己，充分發(fā)揮學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體作用。通過(guò)這一過(guò)程，學(xué)生獲得的知識(shí)就不是教師硬塞給他們的，而是理解了的知識(shí)，掌握得也就牢固了。

在講摩擦力一節(jié)時(shí)，主要介紹兩種摩擦力的概念、產(chǎn)生條件、大小和方向等，其中靜摩擦力的大小和方向是難點(diǎn)。為了突破這個(gè)難點(diǎn)，總結(jié)時(shí)再舉用水平力推桌子沒(méi)有推動(dòng)的例子，就沒(méi)有新意，不能再引起學(xué)生的興奮。因此設(shè)計(jì)了用水平力將一本書(shū)壓在豎直墻壁上的例子，提問(wèn)：“如果對(duì)書(shū)的壓力逐漸增大，書(shū)受的摩擦力如何變化？”這一問(wèn)回答錯(cuò)誤最多的是：“因?yàn)閒=μN(yùn)，N增大，所以f也增大”。至此可借題發(fā)揮：“增大后的摩擦力必大于書(shū)的重力，那么書(shū)將沿墻攀登了？”學(xué)生聽(tīng)后哈哈大笑，自知出錯(cuò)，而后興奮、思考，變信口回答為主動(dòng)探索。

八、充分運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)系統(tǒng)，創(chuàng)設(shè)形象、生動(dòng)的情境

利用文字、圖形、聲音、動(dòng)畫(huà)和視像等多種技術(shù)組合而成的信息系統(tǒng)稱(chēng)為多媒體系統(tǒng)。多媒體輔助教學(xué)是現(xiàn)代教育發(fā)展的趨勢(shì)，它能創(chuàng)設(shè)一個(gè)形象、生動(dòng)的良好情境。隨著教育形式的發(fā)展，運(yùn)用多媒體輔助教學(xué)必將成為提高課堂教學(xué)效率的重要途徑和發(fā)展趨勢(shì)。在中學(xué)物理中，講授一些抽象的物理概念、變化的物理過(guò)程、瞬間發(fā)生的物理現(xiàn)象、復(fù)雜的物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)時(shí)，由于受時(shí)間、空間或條件的限制，單純語(yǔ)言、儀器、教具等傳統(tǒng)媒體都難以實(shí)現(xiàn)。多媒體輔助教學(xué)將視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)等同時(shí)作用于人的感官，能提高課堂教學(xué)的效率，有效地影響學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和情感變化，使學(xué)生受到潛移默化的影響和熏陶。

總之，物理知識(shí)的學(xué)習(xí)源于物理情境，物理情境的創(chuàng)設(shè)是物理教學(xué)的基礎(chǔ)。在物理課堂教學(xué)中精心創(chuàng)設(shè)物理情境，可以暗示或啟迪學(xué)生主動(dòng)觀察思考、質(zhì)疑、討論、學(xué)習(xí)、評(píng)價(jià)，找到科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，從而讓學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，初步建立一個(gè)屬于自己的知識(shí)體系。讓學(xué)生的綜合能力及綜合素質(zhì)得到鍛煉，促使學(xué)生的身心和知識(shí)素養(yǎng)協(xié)調(diào)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]喬際平，續(xù)佩君.《物理教育學(xué)》.南昌：江西教育出版社，1990.

[2]張大昌等，子課題《我國(guó)高中物理課程實(shí)施的現(xiàn)狀分析》研究報(bào)告，2002年上報(bào)教育部基礎(chǔ)教育司.

[3]王瑞旦，宋善炎.《物理方法論》.中南大學(xué)出版社，2002年.

[4]高中物理課程標(biāo)準(zhǔn).北京：人民教育出版社，2003.

[5]張明生.《中學(xué)物理教育學(xué)》.海教育出版社，1999年.