探索如何創(chuàng)設(shè)物理情景

吳燕

【摘要】多年的教學(xué)實(shí)踐使筆者深深地體會(huì)到作為物理教師，要想學(xué)生很好地掌握物理規(guī)律就必須創(chuàng)設(shè)物理環(huán)境使學(xué)生置身于物理世界中，從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而提出可以探究的問(wèn)題。筆者根據(jù)教學(xué)實(shí)踐從實(shí)驗(yàn)、生活中的現(xiàn)象、復(fù)習(xí)舊知和利用物理史或生活中的故事這四個(gè)方面來(lái)創(chuàng)設(shè)物理情境，激發(fā)學(xué)生探究的欲望。

【關(guān)鍵詞】物理規(guī)律;物理情景

物理規(guī)律是物理基礎(chǔ)知識(shí)中最重要的內(nèi)容，是物理學(xué)知識(shí)體系的中心。學(xué)生只有掌握了物理規(guī)律，才能理解物理現(xiàn)象和解決實(shí)際問(wèn)題。多年的教學(xué)實(shí)踐使筆者深深地體會(huì)到作為物理教師，要想學(xué)生很好地掌握物理規(guī)律就必須創(chuàng)設(shè)物理環(huán)境使學(xué)生置身于物理世界中，從中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，進(jìn)而提出可以探究的問(wèn)題。筆者根據(jù)教學(xué)實(shí)踐談?wù)勎锢砬榫硠?chuàng)設(shè)的一些認(rèn)識(shí)和實(shí)踐。

一、利用實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)物理情境

很多重要的物理規(guī)律是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)觀察、分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納總結(jié)出來(lái)的。在物理教學(xué)中，教師可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)的形式營(yíng)造探索物理規(guī)律的情景，促使學(xué)生從多變的物理現(xiàn)象或大量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)并提出問(wèn)題。在“凸透鏡成像規(guī)律”教學(xué)的開端，先讓學(xué)生用老師提供的凸透鏡觀察書本上的字，再觀察窗外遠(yuǎn)處的景物，學(xué)生意外發(fā)現(xiàn)物距變了，看到像的性質(zhì)變了，促使學(xué)生提出問(wèn)題，激發(fā)他們的求知欲望。接著介紹實(shí)驗(yàn)器材，要求學(xué)生把凸透鏡放在中間，發(fā)光物置于左端的某個(gè)位置，移動(dòng)光屏找到清晰的像。學(xué)生親自操作“探究凸透鏡成像規(guī)律”分別使光屏上成倒立、縮小（放大）的實(shí)像，多測(cè)幾組，記錄物距和像距。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，老師可以直接在數(shù)軸上標(biāo)出兩倍焦距和一倍焦距，并讓學(xué)生采集所有的物距和像距的數(shù)據(jù)用不同的顏色在數(shù)軸上表示出來(lái)并談?wù)勛约旱目捶?，為下面在光屏上成倒立等大?shí)像找物距和像距做好鋪墊。學(xué)生繼續(xù)移動(dòng)發(fā)光體，光屏上找不到像，怎么回事？讓學(xué)生回想放大鏡看到的像，仿照這種方法找一找，能不能找到像。最后讓學(xué)生將實(shí)驗(yàn)連貫地做一下，看看像是如何變化的？這個(gè)過(guò)程中兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)是哪兩個(gè)？請(qǐng)學(xué)生用語(yǔ)言來(lái)歸納一下凸透鏡成像的規(guī)律。這樣通過(guò)幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)引入思維的沖突，即時(shí)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行技能操作指導(dǎo)和實(shí)驗(yàn)探究，組織學(xué)生討論交流所獲得的數(shù)據(jù)，分析歸納得出結(jié)論。靜態(tài)與動(dòng)態(tài)結(jié)合，推理和想象結(jié)合，使學(xué)生更好地理解規(guī)律的內(nèi)容并發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。在“光的折射”的教學(xué)開端，請(qǐng)學(xué)生將一枚硬幣放在碗的底部，調(diào)整碗的位置，調(diào)整到恰好看不到硬幣的位置，然后讓另一位同學(xué)向碗內(nèi)緩緩注水（注意不能移動(dòng)硬幣的位置），學(xué)生發(fā)現(xiàn)能再次看到硬幣。在“探究平面鏡的成像特點(diǎn)”時(shí)，用不滅的燭焰引入課題：實(shí)驗(yàn)桌上豎直放一塊貼有玻璃膜的玻璃，玻璃前面放一支蠟燭，后面放一只燒杯（事先已準(zhǔn)備好），給同學(xué)們介紹器材。學(xué)生通過(guò)玻璃可以清晰地看到后面杯中有一支蠟燭。請(qǐng)一位同學(xué)和老師一起點(diǎn)燃玻璃前后的蠟燭。由老師來(lái)吹玻璃后面的蠟燭，結(jié)果吹不滅，然后用水澆，也澆不滅，為什么？這時(shí)學(xué)生可能猜到是“像”，如果沒(méi)有猜到，就將裝置轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)，這時(shí)他們會(huì)恍然大悟：原來(lái)是“像”！由實(shí)驗(yàn)看到的現(xiàn)象引出問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究的強(qiáng)烈欲望?！肮獾姆瓷洹边@一課可以這樣導(dǎo)入：在黑板上畫一個(gè)圓點(diǎn)，讓一個(gè)學(xué)生用激光筆向圓點(diǎn)射擊，圓點(diǎn)很快被擊中，教師增加游戲難度，在講臺(tái)上放一面鏡子，讓學(xué)生通過(guò)鏡子射擊圓點(diǎn)，結(jié)果學(xué)生怎么也射不到原點(diǎn)。學(xué)生的興趣被激起，幾位同學(xué)主動(dòng)要求上來(lái)試試，結(jié)果落敗而歸，教師：怎樣才能又準(zhǔn)又快地射到圓點(diǎn)了？“壓強(qiáng)”這一課的導(dǎo)入：利用“模擬釘床”導(dǎo)入新課，讓學(xué)生先觀察，把充滿水的氣球放在釘床上，氣球安然無(wú)恙，學(xué)生感到奇怪，急不可待地想知道為什么，學(xué)習(xí)的欲望被強(qiáng)烈地調(diào)動(dòng)起來(lái)。在講《大氣壓強(qiáng)》時(shí)，為了激發(fā)學(xué)生的興趣，教師設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)：事先準(zhǔn)備好的易拉罐稍微裝一些水，放在鐵架臺(tái)上用酒精燈進(jìn)行加熱，等水沸騰后，停止加熱，用橡皮泥堵在口上，過(guò)了一會(huì)兒，隨著啪啪的聲音，易拉罐被壓癟了！這種視覺(jué)上的沖擊，會(huì)迅速把學(xué)生注意力吸引過(guò)來(lái)，課堂一下子活躍起來(lái)。例如在學(xué)習(xí)《牛頓第一定律》一節(jié)的慣性內(nèi)容時(shí)，教師在裝了半杯水的玻璃上放一硬紙片，將一個(gè)熟雞蛋放在硬紙片上。在手里拿一把尺，問(wèn)學(xué)生：“當(dāng)我用這把尺迅速敲擊硬紙片時(shí)雞蛋會(huì)怎樣呢？”此時(shí)，學(xué)生的注意力都被吸引過(guò)來(lái)了，有的學(xué)生說(shuō)雞蛋要飛出去，有的學(xué)生說(shuō)不會(huì)。這時(shí)筆者說(shuō)：“看好了，我要敲了?！薄芭尽钡囊宦?，硬紙片飛出了，只見雞蛋穩(wěn)穩(wěn)當(dāng)當(dāng)?shù)芈湓诹瞬ＡП?，學(xué)生會(huì)發(fā)出“哇”的驚呼聲。實(shí)驗(yàn)為學(xué)習(xí)創(chuàng)設(shè)了良好的物理情境，使課堂活躍起來(lái)了。

二、聯(lián)系生產(chǎn)、生活中的現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)物理情境

在我們?nèi)粘Ｉ钪?，有些司空見慣的物理現(xiàn)象對(duì)物理規(guī)律的學(xué)習(xí)具有較強(qiáng)的啟發(fā)性、代表性和應(yīng)用性。在教學(xué)中教師可以通過(guò)列舉學(xué)生熟悉的生產(chǎn)、生活現(xiàn)象或科技發(fā)展新成果為學(xué)生創(chuàng)設(shè)探索物理規(guī)律的情景。在牛頓第一定律教學(xué)的開端，教師可以讓學(xué)生判斷課本上常見的一些實(shí)例來(lái)支持自己的觀點(diǎn)：早晨上學(xué)騎自行車，腳不踩腳踏板，自行車?yán)^續(xù)向前;手推車離開手之后，還能繼續(xù)向前運(yùn)動(dòng);足球踢出去還能運(yùn)動(dòng)一段距離，但最終還是要停止;用力推桌子，桌子運(yùn)動(dòng)，停止用力，桌子不再運(yùn)動(dòng)……然后，教師讓學(xué)生對(duì)這些熟知的生活現(xiàn)象進(jìn)行討論，發(fā)現(xiàn)沒(méi)有力物體也能運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)的物體之所以會(huì)慢慢停下來(lái)是受到了阻力的作用從而提出了要探究的問(wèn)題。通過(guò)這種聯(lián)系生產(chǎn)、生活中的現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)探索物理規(guī)律情景的方式不僅有利于豐富學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，增加學(xué)生學(xué)習(xí)物理的樂(lè)趣，還有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力和良好的思維習(xí)慣。在學(xué)習(xí)“汽化和液化”這一課時(shí)就讓學(xué)生回憶一下，夏天的時(shí)候，從冰箱里拿出來(lái)的飲料為什么表面會(huì)“出汗”？冬天在室外呼吸時(shí)為什么會(huì)呼出“白汽”，而在夏天卻看不到？在學(xué)習(xí)“壓強(qiáng)”時(shí)，可以問(wèn)同學(xué)們每天背的書包的背帶為什么要做得扁而寬？學(xué)校外墻頂部為什么插滿了玻璃片？和學(xué)生探究“慣性”這一概念時(shí)可以聯(lián)系生活中碰到的情況，引導(dǎo)學(xué)生比較和思考。在學(xué)習(xí)“沸騰”時(shí)，布置學(xué)生回家燒水，讓學(xué)生先觀察水沸騰時(shí)的現(xiàn)象，學(xué)生通過(guò)自己對(duì)現(xiàn)象的觀察，感受到物理知識(shí)與生活現(xiàn)象的貼近感，繼而親近物理學(xué)習(xí)，激發(fā)出強(qiáng)烈的探究科學(xué)的熱情。

三、復(fù)習(xí)舊知?jiǎng)?chuàng)設(shè)物理情景

復(fù)習(xí)舊知識(shí)，將以前在學(xué)生頭腦中分散的知識(shí)綜合起來(lái)，啟發(fā)學(xué)生思考它們之間的關(guān)系，從而提出新問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生探究新知的欲望。初中物理中學(xué)習(xí)“彈力、重力、摩擦力”時(shí)，如果我們只是停留在教材的表層，對(duì)每一種力照本宣讀，一一做出詳細(xì)解讀，那么這樣的學(xué)習(xí)雖然很具體，但一定很瑣碎。學(xué)生頭腦中積累的將是過(guò)多的有關(guān)力的單個(gè)知識(shí)點(diǎn)，它們很分散、很無(wú)序，這顯然是一種低效的學(xué)習(xí)方式。在摩擦力的教學(xué)的開端，通過(guò)對(duì)重力的復(fù)習(xí)，學(xué)生不難發(fā)現(xiàn)力都是圍繞“力的三要素”開展的，學(xué)生要認(rèn)識(shí)摩擦力，就可以從這三個(gè)方面去探究。在學(xué)習(xí)“密度”和“電功率”時(shí)，可以讓學(xué)生回憶“速度”的學(xué)習(xí)，同樣從物理含義、定義、公式、單位、測(cè)量方法等方面展開學(xué)習(xí)，同時(shí)用的是比值法。這樣通過(guò)引導(dǎo)，幫助學(xué)生在已有知識(shí)的基礎(chǔ)上，學(xué)習(xí)新的知識(shí)。

四、利用物理史或生活中的故事創(chuàng)設(shè)物理情景

通過(guò)講述物理史上的一些事件或者學(xué)生較為熟悉的生活故事也可以創(chuàng)設(shè)物理情景，在學(xué)習(xí)“功”的時(shí)候，一座寺院正在修建，一個(gè)胖和尚用繩子把一塊中400牛頓的石條提到2米高的廟墻上，一個(gè)瘦和尚把110牛的瓦片提到8米高的房檐上。最后兩個(gè)和尚都說(shuō)自己的貢獻(xiàn)大。他們爭(zhēng)執(zhí)不下，找老和尚解決貢獻(xiàn)大小的難題。學(xué)了功的知識(shí)，你就能解決這個(gè)難題了。在講初中物理“流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系”這節(jié)課時(shí)，可以引入這樣的故事。1905年冬天的一個(gè)早晨，俄國(guó)沙皇派往西伯利亞的一位欽差大臣，將要乘火車經(jīng)過(guò)一個(gè)名叫鄂洛多克的小站。站長(zhǎng)沃而倫斯基，一大早就讓部下把車站打掃得干干凈凈，身穿筆挺的新制服，率領(lǐng)全站職工，手捧花束，排列在鐵道兩旁，恭候欽差大臣的到來(lái)。不多久，列車在汽笛聲中風(fēng)馳電掣般地沖進(jìn)了由38名鐵路員組成的“人巷”。離列車很近的人們剛要舉起手中的花束歡呼時(shí)，突然所有的歡迎者都像是被人從背后猛推了一下，紛紛不由自主地向前撲到下去……結(jié)果，這“魔鬼般的黑手”造成了4人終身殘疾，而包括站長(zhǎng)在內(nèi)的其余34人全都成了滾滾車輪下的冤魂！奇特的慘案發(fā)生后，地方法院開始調(diào)查案件的真相，然而機(jī)車狀況良好。司機(jī)和員工都沒(méi)有違規(guī)操作。反復(fù)調(diào)查毫無(wú)結(jié)果，法官只好在判決書上寫下了圣經(jīng)上的一句話：“每個(gè)人都是上帝的羔羊，遲早要回到上帝的跟前！”在學(xué)習(xí)“杠桿”時(shí)引入阿基米德曾經(jīng)說(shuō)過(guò)的話：給我一個(gè)支點(diǎn)，我可以蹺起地球。教師用生動(dòng)的語(yǔ)言講述這些事件或故事，不僅能啟發(fā)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和提出問(wèn)題，還可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。

總之，在物理教學(xué)中創(chuàng)設(shè)情景，一方面要使學(xué)生獲得探索物理規(guī)律所必要的感性認(rèn)識(shí)、研究問(wèn)題所需要準(zhǔn)備的知識(shí)以及進(jìn)一步思考問(wèn)題的線索和依據(jù);另一方面要引導(dǎo)學(xué)生用聯(lián)系的觀點(diǎn)來(lái)分析教師所提供的材料，提出新問(wèn)題，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和探索新知的欲望。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李新鄉(xiāng)，張軍朋.物理教學(xué)論[M].科學(xué)出版社，2012.