淺談初中物理教學(xué)中通過情景問題提高學(xué)生應(yīng)用能力

【摘 要】一些初中生在解決物理學(xué)科中的情景問題時，特別是新情景問題，表現(xiàn)出的應(yīng)用能力較弱。本文從重視物理觀念教學(xué)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，領(lǐng)悟科學(xué)研究方法，形成科學(xué)思維，培養(yǎng)正確的科學(xué)態(tài)度五點出發(fā)，探討如何在初中物理教學(xué)中通過情景問題提高學(xué)生的應(yīng)用能力。

【關(guān)鍵詞】情景問題;應(yīng)用能力;物理觀念;科學(xué)態(tài)度

【中圖分類號】G633.7? 【文獻標(biāo)識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2021）16-0154-02

情景通常指“情形、景象”，它是以景為基礎(chǔ)，以景為媒介激起情感或激發(fā)興趣的。情景問題以自然現(xiàn)象、生活、科技、環(huán)境等為背景素材設(shè)計命題，模擬再現(xiàn)生活的場景、科學(xué)研究的過程、科學(xué)上的重大發(fā)現(xiàn)等。在初中物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生運用物理知識解決情景問題，特別是新情景問題的能力較弱，這成為提升初中物理教學(xué)質(zhì)量的一大阻礙。因此，加強情景問題的教學(xué)，提高學(xué)生解決情景問題的能力，就成為目前初中物理教師的重要目標(biāo)。以下是筆者對在初中物理教學(xué)中通過情景問題提高學(xué)生應(yīng)用能力的對策。

1? ?結(jié)合情景問題夯實基礎(chǔ)，重視物理觀念的教學(xué)

物理觀念是從物理學(xué)視角形成關(guān)于物質(zhì)、運動、能量等基本認識，是物理概念和規(guī)律在學(xué)生頭腦中的提煉和升華。物理觀念主要包括物質(zhì)觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念等。初中物理課堂教學(xué)的重點應(yīng)放在對物理物質(zhì)觀念和內(nèi)在規(guī)律的分析和理解上，使學(xué)生學(xué)會運用物理知識解釋生活現(xiàn)象，分析和解決實際問題，提高知識應(yīng)用能力[1]。

如在蘇教版九年級上冊“電壓和電壓表的使用”的教學(xué)中，教材用水壓情景引出電壓情景問題，然后得到了電壓的概念。這使用的是類比的方法，“水流的形成是由于水管兩端水壓差”，由“電流的形成是由于電路兩端電壓”得到“電壓是形成電流原因”的概念。學(xué)生不能深入理解其中的原理。筆者從物質(zhì)運動、相互作用和能量角度出發(fā)進行講解，“水由于重力作用從地勢高的地方流向地勢低的地方，重力做功伴隨著重力勢能轉(zhuǎn)化成其他形式的能”，類比“電荷由于電場力作用從電勢高的位置運動到電勢低的位置，電場力做功伴隨著電能轉(zhuǎn)化成其他形式的能”，得到“電壓指電路兩端電勢高低差”（可補充，“地勢高低兩個位置重力做功與水的質(zhì)量的比值不變，即水壓=重力做功/水的質(zhì)量”，類比得到“電勢高低兩個位置電場力做功與電荷量的比值是不變，即電壓=電場力做功/電荷的量”）。從而為電流方向、電路的短路形式、電功等概念的理解作好鋪墊。

2? ?根據(jù)情景問題提出新問題，激發(fā)學(xué)生求知欲和學(xué)習(xí)興趣

陶行知先生說過：“發(fā)明千千萬，起點是一問?！痹诔踔形锢斫虒W(xué)中，教師可根據(jù)情景問題提出新的問題，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓興趣為學(xué)生提供學(xué)習(xí)動力，讓學(xué)生喜歡上物理學(xué)習(xí)。

如在蘇教版八年級下冊“重力 力的示意圖”的教學(xué)中，筆者通過紙飛機在教室內(nèi)的飛行軌跡的情景提出問題：是什么原因讓飛機運動發(fā)生改變？（因為飛機受到重力的影響）飛機最終落在地面說明了什么？（重力方向向下）這種由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力，那么飛機受到的重力與飛機受到地球的吸引力是不是同一個力？這兩個力有什么關(guān)系？……通過根據(jù)紙飛機的飛行軌跡提出新的問題，激發(fā)學(xué)生的求知欲，為后面的教學(xué)打下基礎(chǔ)，提高學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)興趣。

3? ?以實驗為基礎(chǔ)，讓學(xué)生在實驗中領(lǐng)悟科學(xué)探究方法

科學(xué)探究是指人們運用科學(xué)的方法研究自然界的事物及規(guī)律時所進行的科學(xué)研究活動。學(xué)生能力的培養(yǎng)必須通過一定的科學(xué)訓(xùn)練才能達成，掌握一定的科學(xué)探究方法也是初中物理的學(xué)習(xí)目標(biāo)之一。在初中物理教學(xué)中，教師要讓學(xué)生經(jīng)歷與正規(guī)科學(xué)研究相似的探究過程，讓學(xué)生領(lǐng)悟科學(xué)的探究方法。實驗探究包括問題、證據(jù)、解釋、交流等要素。

如在蘇教版八年級下冊“浮力”的教學(xué)中，教材以空中的熱氣球、漂在水面上的艦艇、從水里浮上來的乒乓球等情景提出“下沉的物體是否受到浮力”的問題。筆者沒有直接讓學(xué)生探究這一問題，而是讓學(xué)生用實驗來驗證“小石塊在水中是否受到浮力”，引導(dǎo)學(xué)生采用小組合作的方式自主設(shè)計實驗，通過實驗收集證據(jù)，并利用證據(jù)解決這一問題。學(xué)生用“稱重法”初步得到液體對下沉的物體有向上的力，即浮力。在“探究影響浮力大小的因素”的教學(xué)中，學(xué)生猜測浮力的大小與物體的重力、物體的體積、液體的密度、物體浸在液體中的體積（物體排開液體的體積）等因素有關(guān)。于是筆者讓學(xué)生自主探究，在探究過程中引導(dǎo)學(xué)生注意控制變量法的使用。最后學(xué)生得出結(jié)論：浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積（物體浸在液體中體積）有關(guān)。最終理解“阿基米德原理”，即物體受到的浮力等于被物體排開的液體的重力。在“浮力產(chǎn)生的原因”的教學(xué)中，筆者讓學(xué)生用兩個剪掉瓶底的雪碧塑料瓶，一個打開瓶蓋倒置，另一個蓋上瓶蓋倒置，放入乒乓球和水，觀察乒乓球的浮沉情況，再試著畫出水中正方體木塊上下表面受到的壓力的示意圖，進而領(lǐng)悟浮力產(chǎn)生的原因是浸在液體中的物體上下表面受到液體的壓力存在壓力差。接著教師和學(xué)生討論“同一物體上下表面都受到了液體的壓力，能不能用一個液體產(chǎn)生的力來代替剛才的兩個壓力（這個力就是浮力）”。在學(xué)習(xí)浮力相關(guān)知識的過程中，學(xué)生用到了控制變量、實驗推理、模型建立、等效替代等方法。在探究性實驗中，教師是實驗教學(xué)過程中的引導(dǎo)者、促進者、督導(dǎo)者、協(xié)調(diào)者，應(yīng)發(fā)揮引導(dǎo)作用，讓學(xué)生成為探究活動的主人，從而真正掌握科學(xué)探究方法。

4? ?在情景問題中滲透思維訓(xùn)練，幫助學(xué)生形成良好科學(xué)思維

思維是人腦對客觀事物間接的和概括的反映，是在表象、概念的基礎(chǔ)上進行分析、綜合、判斷、推理等理性的認識過程。從物理學(xué)視角來看，思維是對客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律的認識活動。物理學(xué)科中的科學(xué)思維主要包括模型建構(gòu)、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等。在情景問題中對學(xué)生進行科學(xué)思維訓(xùn)練，可以培養(yǎng)學(xué)生分析、歸納、解決情景問題的思維能力。

如在蘇教版八年級上冊“光現(xiàn)象”“光的折射 透鏡”的教學(xué)中，教材通過“樹陰下的小光斑”“倒過來的燭焰”的情景來探究小孔成像的特點;通過“蠟燭在水中燃燒”的情景引發(fā)學(xué)生的好奇心，再用玻璃板探究平面成像的特點。光學(xué)的成像規(guī)律一直是初中物理教學(xué)重點，筆者從模型建構(gòu)的角度出發(fā)，引導(dǎo)學(xué)生對成像光路圖（小孔成像、平面鏡成像、凸透鏡成像）進行對比、分析、推理、歸納，建立成像的數(shù)學(xué)模型，即像、物與光路中的特殊光線（在凸透鏡成像中物與主光軸、經(jīng)過光心光線和像與主光軸、經(jīng)過光心光線）構(gòu)成“兩個相似三角形”的模型（平面鏡中成像是全等的三角形），得到“像與物的大小比例等于像與物到鏡（小孔成像中‘孔）距離的比例”。筆者便可利用建構(gòu)模型思維提高學(xué)生在情景問題中對成像規(guī)律的應(yīng)用能力。

5? ?情景問題以生活實際為背景，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度

科學(xué)態(tài)度是合乎事物客觀規(guī)律的認識，并據(jù)此在言行中有相應(yīng)的表現(xiàn)。在物理教學(xué)中，教師應(yīng)從學(xué)生熟悉的生活實例、熱門科技情景出發(fā)，拉近物理與學(xué)生的距離，讓學(xué)生感受物理對經(jīng)濟、社會、環(huán)境的影響，在探究實驗中培養(yǎng)學(xué)生尊重實證、批判思考、質(zhì)疑創(chuàng)新等科學(xué)態(tài)度。

如在蘇教版九年級上冊“機械能與內(nèi)能的相互轉(zhuǎn)化”的教學(xué)中，筆者引入情景“我國長征五號遙四運載火箭2020年7月23日12時41分托舉著中國首次火星探測任務(wù)‘天問一號探測器，在中國文昌航天發(fā)射場點火升空。”研發(fā)一款火箭涉及材料、發(fā)動機、電子工業(yè)、空氣動力等專業(yè)，對經(jīng)濟、科技、國防都有重要意義。長征五號運載火箭具有大推力、無毒無污染等特點，發(fā)動機推進劑采用液氧煤油。用問題“為什么推進劑選擇采用液氧煤油”（之前的長征系列火箭推進劑使用的是偏二甲肼和四氧化二氮，毒性大且價格昂貴）增強學(xué)生的環(huán)保意識，從能量與能量轉(zhuǎn)化角度引出機械能與內(nèi)能轉(zhuǎn)化、燃料熱值的知識，實驗探究“怎樣改變物體的內(nèi)能”“比較不同燃料燃燒放出的熱量”，學(xué)習(xí)實驗中用到控制變量、分析、轉(zhuǎn)換等方法，拉近初中物理與生活、社會的距離，有效激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，逐漸培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度。

總之，情景問題的創(chuàng)設(shè)要發(fā)揮教師的智慧，挖掘教學(xué)資源，研究教材，轉(zhuǎn)變觀念，讓學(xué)生主動參與、主動探究、主動合作，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和效率。此外，初中物理教師還要不斷嘗試并改進新的課堂教學(xué)模式，為提高學(xué)生的應(yīng)用能力奠定良好基礎(chǔ)，以實現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展。

【參考文獻】

[1]孫后寶.初中物理教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)[J].學(xué)苑教育，2020，11（14）.

【作者簡介】

張全明（1979～），男，漢族，江蘇鹽城人，本科，中學(xué)一級教師。研究方向：初中物理課堂實驗教學(xué)研究。