高中物理情境教學(xué)淺探

陳權(quán)

【摘要】高中物理新課程理念在教學(xué)實(shí)踐中的實(shí)施，離不開(kāi)物理教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)。本文在分析高中物理新課程理念與情境教學(xué)關(guān)系的基礎(chǔ)上，從物理情境教學(xué)的呈現(xiàn)方面，探討了具體的教學(xué)策略。

【關(guān)鍵詞】情境教學(xué) 物理問(wèn)題情境

注重結(jié)果、灌輸式的、封閉式的傳統(tǒng)教育必然被注重過(guò)程、探究式的、開(kāi)放式的現(xiàn)代教育所取代。為了滿(mǎn)足時(shí)代的發(fā)展對(duì)物理教學(xué)的要求，筆者以情境教學(xué)理論為指導(dǎo)，開(kāi)展了中學(xué)物理情境教學(xué)的研究。

一、情境教學(xué)設(shè)計(jì)在物理教學(xué)中的重要意義

1、能加強(qiáng)對(duì)物理知識(shí)的記憶。記憶是思維的起點(diǎn)，對(duì)物理情境的認(rèn)識(shí)是對(duì)現(xiàn)象本質(zhì)規(guī)律的認(rèn)識(shí)，這有利于把錯(cuò)綜復(fù)雜的物理現(xiàn)象條理化、模型化、形象化。比如關(guān)于“勢(shì)能”的教學(xué)，如果我們講清了重力勢(shì)能要領(lǐng)的建立過(guò)程，重力勢(shì)能大小的計(jì)算，重力勢(shì)能與重力做功的關(guān)系等，就在學(xué)生頭腦中建立起一個(gè)物體在重力場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)重力勢(shì)能變化的情境，在學(xué)到電勢(shì)能時(shí)，通過(guò)與重力勢(shì)能的類(lèi)比，從而建立相應(yīng)的物理情境。

2、能促進(jìn)物理知識(shí)的順利遷移。美國(guó)心理學(xué)家布魯納認(rèn)為：“原理和態(tài)度的遷移是教育過(guò)程的核心?！边w移就是大腦中已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)所儲(chǔ)存信息的復(fù)活，在新輸入信息的作用下，參與同化或順應(yīng)，從而獲得新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的心理過(guò)程。建立物理情境的過(guò)程就是認(rèn)知結(jié)構(gòu)化的過(guò)程。當(dāng)新刺激物輸入住處后就會(huì)產(chǎn)生一種格式的反映，而忽視物理情境的建立，一味強(qiáng)調(diào)物理量的含義、單位、方向等，學(xué)生學(xué)到的物理知識(shí)就如空中樓閣，不能順利遷移。

二、物理情境教學(xué)設(shè)計(jì)

物理教學(xué)中創(chuàng)設(shè)情境的方法很多，教師可聯(lián)系實(shí)際，從生活、生產(chǎn)中的物理現(xiàn)象、物理常識(shí)入手，也可用物理實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)代多媒體手段進(jìn)行直觀形象演示，把學(xué)生的思維迅速帶入具體物理場(chǎng)景，還可以結(jié)合新課程提倡的讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過(guò)程，創(chuàng)設(shè)探索驗(yàn)證情境。

創(chuàng)設(shè)探索驗(yàn)證情境，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。探究性學(xué)習(xí)過(guò)程中學(xué)生是通過(guò)“做科學(xué)”來(lái)“學(xué)科學(xué)”，需要學(xué)生從情景中認(rèn)識(shí)問(wèn)題、提出假設(shè)、收集資料、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、處理信息、解決問(wèn)題，這些都得內(nèi)化成學(xué)生的自身經(jīng)驗(yàn)體系。此外，探索驗(yàn)證過(guò)程創(chuàng)設(shè)類(lèi)似科學(xué)家的研究情境，以觀察實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，以假設(shè)為基本方法，以質(zhì)疑驗(yàn)證為基本手段，建立新舊知識(shí)的聯(lián)系網(wǎng)絡(luò)，直至問(wèn)題的最后解決，其中既有形象思維、動(dòng)作思維，又有抽象思維；既有聚合式思維，又有發(fā)散式思維，可以讓學(xué)生在學(xué)到物理基礎(chǔ)和基本技能的同時(shí)，受到科學(xué)思維和科學(xué)方法的訓(xùn)練，受到科學(xué)作風(fēng)的熏陶，有利于全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)能力。例如，在“電阻”的課堂教學(xué)中，學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)，知道了電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長(zhǎng)度、橫截面積及溫度有關(guān)。一些學(xué)生自己用鉛筆芯做實(shí)驗(yàn)，由于示數(shù)不是一樣的，便提出鉛筆芯的電阻大小可能與鉛筆芯的軟硬有關(guān)，于是選了HB、2B、6B等粗細(xì)長(zhǎng)短相同的鉛筆進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

創(chuàng)設(shè)設(shè)問(wèn)情境，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)和能力。在探究性學(xué)習(xí)的問(wèn)題解決之后，教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題，特別是解決與社會(huì)相聯(lián)系的實(shí)際問(wèn)題和與現(xiàn)代科技發(fā)展相聯(lián)系的問(wèn)題。如在某一物理知識(shí)的教學(xué)結(jié)束時(shí)，提出一個(gè)或幾個(gè)與以后學(xué)習(xí)有關(guān)的懸念埋下伏筆，讓學(xué)生帶著如何解決這些問(wèn)題的強(qiáng)烈愿望結(jié)束對(duì)某一知識(shí)的學(xué)習(xí)，往往會(huì)取得“言雖盡而意無(wú)窮”的教學(xué)結(jié)果。例如在學(xué)完“機(jī)械能轉(zhuǎn)化”以后，創(chuàng)設(shè)設(shè)問(wèn)情景，發(fā)射衛(wèi)星時(shí)火箭從地面開(kāi)始升空的過(guò)程中，讓學(xué)生思考3個(gè)問(wèn)題：1.消耗了什么能？獲得了什么能？2.上升時(shí)重力勢(shì)能增大了，有動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能嗎？3.衛(wèi)星進(jìn)人軌道后，如何得到能量繼續(xù)飛行？學(xué)生對(duì)上述問(wèn)題通過(guò)發(fā)散思維會(huì)做出種種設(shè)想和推測(cè)，從而激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。

開(kāi)展中學(xué)物理情境教學(xué)，就要使學(xué)生通過(guò)物理現(xiàn)象、物理過(guò)程、物理狀態(tài)的分析，理解物理知識(shí)，掌握物理方法，并運(yùn)用物理思維方法進(jìn)行創(chuàng)造性活動(dòng)。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)可按以下程序：（1）分析教學(xué)目標(biāo)；（2）分析學(xué)生情感認(rèn)知特點(diǎn)；（3）搜索相關(guān)情景素材，設(shè)計(jì)問(wèn)題情境；（4）討論交流，總結(jié)結(jié)論。以高一物理“平拋物體的運(yùn)動(dòng)”的教學(xué)為例。這節(jié)課教學(xué)目標(biāo)在于使學(xué)生理解平拋運(yùn)動(dòng)可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)，并能利用其規(guī)律分析、解決簡(jiǎn)單的物理問(wèn)題。學(xué)生在此節(jié)內(nèi)容以前已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻速直線運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)及運(yùn)動(dòng)的合成與分解等相關(guān)知識(shí)，所以教學(xué)時(shí)通過(guò)創(chuàng)設(shè)有利于新舊知識(shí)聯(lián)系的問(wèn)題情境引入新課：情境（1）飛機(jī)投彈，提出猜測(cè)。教師提問(wèn)：在空中勻速向前飛行的飛機(jī)投下一顆炸彈，炸彈在空中的軌跡如何？學(xué)生推斷出軌跡是一條曲線。然后，教師播放飛機(jī)投彈的flash動(dòng)畫(huà)，并提問(wèn)：如果在理想情況下（不考慮空氣阻力），炸彈在水平方向和豎直方向的運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？學(xué)生利用學(xué)過(guò)的力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系，提出猜測(cè)：炸彈在水平方向有初速度，但不受力，所以做勻速直線運(yùn)動(dòng)；炸彈在豎直方向初速度為零，受重力作用，所以做自由落體運(yùn)動(dòng)。通過(guò)設(shè)計(jì)直觀的物理動(dòng)畫(huà)情境，吸引學(xué)生的注意力。

三、注重變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)的方式呈現(xiàn)

為了最大的發(fā)揮實(shí)驗(yàn)對(duì)教學(xué)的作用，那么教師就要利用最優(yōu)的方式呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)情景。變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)更有利于學(xué)生知識(shí)的建構(gòu)。中學(xué)物理教材將實(shí)驗(yàn)分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要是為了加深理解和牢固地掌握已學(xué)過(guò)的物理概念和規(guī)律。探究性實(shí)驗(yàn)是為了探索物理概念、規(guī)律提供感性材料和根據(jù)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)往往是“教師做，學(xué)生看；教師講，學(xué)生記”的方式，學(xué)生缺少主動(dòng)性，談不上探究能力的訓(xùn)練。而探究性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生通過(guò)自己探索、觀察分析，能使學(xué)生學(xué)習(xí)如何發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、觀察實(shí)驗(yàn)、如何用學(xué)過(guò)的知識(shí)解決新問(wèn)題或發(fā)現(xiàn)新規(guī)律，同時(shí)更能激發(fā)其學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，加強(qiáng)學(xué)生的探究能力。例如，在“自感現(xiàn)象”一節(jié)中，筆者通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)情景激發(fā)學(xué)生的興趣。首先，教師設(shè)問(wèn)：當(dāng)通電線圈中自身電流變化時(shí)引起的磁通量變化能否引起電磁感應(yīng)？通過(guò)設(shè)計(jì)電路演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生直接感受自感電壓。即使讓多人串接在電路中。也能感受到電擊感。甚至可以使全班學(xué)生體驗(yàn)到電擊感。10V電壓居然能使許多學(xué)生產(chǎn)生電擊感，從而引起了學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心，激發(fā)學(xué)生探索的興趣和求知欲。然后在將學(xué)生進(jìn)行分組，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖，觀察試驗(yàn)中小燈泡延遲發(fā)光的現(xiàn)象，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析，全面了解自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和條件，從而充分發(fā)揮出實(shí)驗(yàn)效力。通過(guò)創(chuàng)設(shè)情景—提出問(wèn)題—引導(dǎo)分析—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—指導(dǎo)觀察—啟發(fā)分析歸納—得出結(jié)論。這種教學(xué)模式，能使學(xué)生始終處于不斷探究的教學(xué)情景中，這樣既有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，同時(shí)又教給他們科學(xué)探究的一般方法。