初中物理概念教學情境創(chuàng)設策略探討
——以“速度”教學為例

陳民兵 費志明

(1. 浙江省海寧市斜橋中學，浙江 海寧 314410；2. 浙江省海寧市鹽官鎮(zhèn)初中，浙江 海寧 314411)

學生在學習物理概念時存在前認知，錯誤的前認知在新的物理概念學習過程中往往會起到消極的作用，從而導致學習困難。古希臘學者普羅塔戈說過：“頭腦不是一個要被填滿的容器，而是一束需要被點燃的火把?！眴栴}就是“點燃”學生思維的最好的火把，把學生帶入以問題為驅動的學習中，激發(fā)學生的認知沖突，更易于突破概念教學的難點。這就需要教師關注問題情境的創(chuàng)設，促使學生在問題解決的過程中建構物理概念。下面結合初中物理中“速度”概念的教學，探討問題情境創(chuàng)設的策略。

1 聯(lián)系學生生活，創(chuàng)設物理情境

學生在生活中憑著直覺和不夠嚴密的概括形成了前認知，教師可以把初中物理教學和學生的生活聯(lián)系起來，使學生意識到新經(jīng)驗與前認知的不一致，從而促使他們產(chǎn)生學習的心理需求。[1]心理學提出了啟動效應的概念，如果學生對所創(chuàng)設的情境感到熟悉，他們的心理就容易啟動，從而產(chǎn)生學習的內(nèi)驅力。

在“速度”概念學習之前，學生在小學已經(jīng)學過速度大小的比較，在生活中運用得比較嫻熟。在引入新課教學時，基于學生的生活經(jīng)驗，讓學生根據(jù)圖1回答以下問題：

圖1

(1) 在百米比賽中，裁判員如何判定運動員運動的快慢?

(2) 觀看百米比賽的觀眾如何判定運動員運動的快慢?

教師在學生回答完問題后追問：在裁判員和觀眾的判斷中隱含的條件分別是什么？在不同的比賽中，A同學跑過200米用時30秒，B同學跑350米用時50秒，如何比較他們運動的快慢呢？

利用學生的生活經(jīng)驗創(chuàng)設問題情境，有助于學生明了物理知識從何處來、走向何處，同時能注重在實踐中獲取、應用知識。學習物理的目的不是為了單純地學習學科知識，而是希望學生能將學到的物理知識加以應用，解決生活中實際問題，提高學生綜合應用知識的能力。

2 創(chuàng)設憤悱情境，引發(fā)認知沖突

“不憤不啟，不悱不發(fā)?！敝祆鋵Α皯崱焙汀般苯o出了以下解讀：憤者，心求通而未得之狀也；悱者，口欲言而未能之貌也。“憤”和“悱”就是讓學生處在一個心求通和口欲言的狀態(tài)，然后我們再去啟，再去發(fā)。認知沖突是指前認知與新感受的現(xiàn)象之間存在矛盾，學生在心理上一旦出現(xiàn)了這種狀態(tài)，就會引起認知的不平衡，這種不平衡會讓學生產(chǎn)生內(nèi)在學習動機。我們要激發(fā)學生的學習興趣，一個有效的方法就是產(chǎn)生這種不平衡。[2]在物理概念教學中應設置問題情境，激發(fā)學生疑問，打破原有的平衡，從而產(chǎn)生認知沖突。

學生在小學就學習了與速度的相關知識，但對其內(nèi)涵與本質(zhì)卻不甚清楚，故而容易犯科學性錯誤。針對這種狀況，教師可設置問題情境，讓學生對情境問題進行思考與辨析，進而感悟“速度”概念的內(nèi)涵。例如，某女士因超速而被警察攔停下來，警察說：“女士，您剛才的汽車速度是60千米/小時!”女士反駁警察說：“不可能，我開車剛7分鐘。還不到1小時，怎么可能走了60千米?”對于這位女士的回答，你會如何應對呢？

物理概念是由真實現(xiàn)象中抽象出來的本質(zhì)特征，因此有必要將其放回真實世界，去印證真實的個人經(jīng)驗。如果經(jīng)驗不經(jīng)過印證，不經(jīng)過批判，對學生而言，便不算掌握了物理概念。

3 基于實驗創(chuàng)設探究情境

在物理概念教學中，還可以利用實驗來創(chuàng)設問題情境，以加深學生對物理概念的理解。比如，直線運動可分為勻速直線運動和變速直線運動，那么這兩者的運動點跡會有什么不同呢？

設計實驗：要求學生將做勻速直線運動和變速直線運動的物體的運動點跡表示出來。

如圖2所示，教師引導學生勻速、變速拉動可移動黑板，一人負責用粉筆每隔一秒畫一個點，一人以不同的速度水平拉動黑板，通過觀察黑板上的運動點跡，直觀地認識勻速直線運動和變速直線運動的區(qū)別。

圖2

基于實驗創(chuàng)設探究情境，可使學生真正成為學習的主體，使其融入課堂教學中。教學活動也隨之形成一個開放的系統(tǒng)，從課堂這一教育的主體區(qū)域延伸開去，從而達到拓展教育空間和時間的目的。

4 學生參與，創(chuàng)設生成情境

相對于教學設計的預設性，真實的課堂教學還具有生成性，隨著課堂教學的進行而生成的情境稱為生成性情境。葉瀾認為：課堂生成具有重要的價值，隨時都可能出現(xiàn)美麗的風景。

為了培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力，教師必須給學生創(chuàng)設發(fā)現(xiàn)問題的情境。比如在突破“單位時間”這一教學難點的過程中，可以創(chuàng)設以下情境。

物體A做勻速直線運動，在不同時間內(nèi)通過的路程如表1所示。

表1

首先讓學生完成表1中空格，然后教師提問：從表1的第3列中，可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？學生回答：速度都是2米/秒。教師追問：它表示什么意義？學生回答：物體A每一秒運動的路程是2米。緊接著教師讓學生思考：物體A在一分鐘內(nèi)運動多少米？一小時內(nèi)又運動多少米？通過一系列的問題的思考，建構單位時間的概念(圖3)。

圖3

5 結語

物理概念是物理學的基石，《義務教育物理課程標準(2011年版)》要求：概念教學要基于對事實的抽象和概括，要注意到學生頭腦中已有的概念，要幫助學生建構合理的知識框架。物理概念教學要摒棄“直接給出概念，讓學生簡單識記”的機械化、形式化傾向，教學要依托具體情境，讓學生體驗概念的形成過程，整體把握、準確理解、掌握運用概念，提高學生的核心素養(yǎng)。教學情境的創(chuàng)設一方面為學生自主學習提供基礎，讓學生能夠全身心地把情感與理智投入到創(chuàng)造性學習中來，另一方面又為學生提供對自己的學習效果做出評價的機會，從而使教學真正成為促進學生“自我發(fā)展”的過程。