真實(shí)情境創(chuàng)設(shè)在“加速度”概念教學(xué)中的應(yīng)用與反思

徐君嚴(yán)

摘 要：高中物理是高中學(xué)科的重要部分，傳統(tǒng)的教學(xué)策略缺乏有效地課堂教學(xué)氛圍，使得學(xué)生對于物理知識的興趣比較低，無法取得良好的學(xué)習(xí)效果。加速度作為高中物理的一部分關(guān)鍵篇章，創(chuàng)設(shè)情境對于學(xué)生的學(xué)習(xí)非常關(guān)鍵，創(chuàng)設(shè)情境是高中物理概念教學(xué)的體現(xiàn)。因此，本文從注重演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)，提高學(xué)生動手能力，發(fā)揮學(xué)生的主動性、創(chuàng)設(shè)問題情境四方面討論加速度在高中物理實(shí)際應(yīng)用場景中的運(yùn)用，從而進(jìn)一步學(xué)習(xí)對于加速度的理解和認(rèn)識。

關(guān)鍵詞：高中物理;加速度;概念教學(xué);應(yīng)用;情境創(chuàng)設(shè)

隨著教學(xué)的不斷改革，高中物理概念教學(xué)的改革勢在必行，傳統(tǒng)的物理課堂缺乏合理有效地概念學(xué)習(xí)體系，學(xué)生在課堂上不能真正地將物理知識進(jìn)行運(yùn)用，缺乏對于物理概念的理解能力。因此，教師應(yīng)該在物理課堂上采取有效地方式，通過創(chuàng)設(shè)合理有效地場景，幫助學(xué)生正確理解物理概念，使得學(xué)生鍛煉自身的能力，從物理課堂中學(xué)到更多地物理知識，提升對于物理知識的興趣和好奇心，加深對于加速度的理解和認(rèn)識。本文以加速度的概念教學(xué)為例，分析高中物理加速度教學(xué)的方法和手段。

一、注重演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)，創(chuàng)設(shè)演示情境

實(shí)驗(yàn)作為學(xué)習(xí)高中物理的重要環(huán)節(jié)，加速度的概念也是通過具體的實(shí)驗(yàn)過程中體現(xiàn)出來的，因此，為了提高學(xué)生對于加速度的理解和掌握能力，教師應(yīng)該從實(shí)驗(yàn)的角度出發(fā)，使得學(xué)生能夠真正地意識到物理實(shí)驗(yàn)中的加速度的概念。掌握足夠的物理實(shí)驗(yàn)對于學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念，特別是像加速度這樣抽象的概念，具有非常大的作用。然而部分實(shí)驗(yàn)，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備和場所的限制，部分實(shí)驗(yàn)無法得到開展，部分老師會選擇放棄講解原理，直接將物理現(xiàn)象告訴學(xué)生。因此，教師應(yīng)該學(xué)會改革，通過演示實(shí)驗(yàn)的方式，讓學(xué)生親眼看到物理現(xiàn)像是如何發(fā)生的，通過這樣的演示情境，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果就會增強(qiáng)。[1]

比如：在“加速度”概念的學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生由于自身的認(rèn)知水平的局限性，對于加速度的理解和認(rèn)識程度不可能太深刻，在此之前學(xué)會只是知道這一物理概念，學(xué)生的認(rèn)識程度就會局限于速度不變的勻速直線運(yùn)動，缺乏對于變速運(yùn)動在實(shí)際生活中的體驗(yàn)。因此，使得學(xué)生能夠從速度變化的本質(zhì)描述出發(fā)，分析加速度在實(shí)際生活中的情境尤為重要。教師更應(yīng)該創(chuàng)設(shè)情境，通過實(shí)驗(yàn)的方式讓學(xué)生理解加速度在我們的生活中是普遍存在的一種描述。首先，教師可以嘗試通過視頻播放汽車、飛機(jī)、自行車、摩托車同時啟動“賽跑”的視頻，讓學(xué)生體會加速度變化也存在快慢之分。通過播放“汽車碰撞測試”的慢鏡頭，感受物體速度急劇變化的過程，其中就是一個真實(shí)情景的創(chuàng)設(shè)，是生活情景在課堂的一種生動體現(xiàn)，教師應(yīng)該讓學(xué)生充分重視這個學(xué)習(xí)過程，從而深刻地理解加速度在我們?nèi)粘Ｉ钪械倪\(yùn)用。加速度在牛頓第二定律中也是有體現(xiàn)的，這時候加速度力對時間的導(dǎo)數(shù)，其中蘊(yùn)藏著巨大的能量，教師應(yīng)該讓學(xué)生學(xué)會觀察生活中的加速度的運(yùn)用實(shí)例，這都是演示實(shí)驗(yàn)的重要組成部分，教師應(yīng)該引起充分地重視和理解，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中就不會對概念本身產(chǎn)生任何的疑惑和不解，也會真正地理解什么是加速度，更會清楚加速度在我們生活中的廣泛運(yùn)用，這對于學(xué)生接下來深入分析加速度是非常有必要的。

二、提高學(xué)生動手能力，創(chuàng)設(shè)動手情境

高中物理加速度的概念教學(xué)的另一個關(guān)鍵是在于提升學(xué)生的動手能力，學(xué)生的動手能力對于學(xué)生理解物理知識，提升學(xué)生對于物理知識的理解程度，幫助學(xué)生更快地掌握物理概念具有非常重要的作用。此外，教師在教學(xué)的過程中應(yīng)當(dāng)注重進(jìn)行分組，讓每一個小組進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，根據(jù)每一個小組的情況布置合理的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，讓學(xué)生從實(shí)驗(yàn)的過程中去感受什么是加速度，什么是加速度在我們生活中的運(yùn)用和使用，教師應(yīng)該著重培養(yǎng)學(xué)生這種主動動手探索物理知識的能力，幫助學(xué)生掌握基本知識和實(shí)驗(yàn)技能。[2]教師在小組實(shí)驗(yàn)的過程中應(yīng)注意指導(dǎo)，幫助學(xué)生逐步地開展實(shí)驗(yàn)活動，從而提高學(xué)生的動手操作能力，幫助學(xué)生建立核心物理素養(yǎng)，提升學(xué)生對于物理知識的理解程度。特別是針對加速度，這樣的概念教學(xué)過程中，通過創(chuàng)設(shè)這樣的動手的情境，學(xué)生的能力就會提高。

在測量勻變速直線運(yùn)動加速度的實(shí)驗(yàn)過程中，打點(diǎn)計時器測加速度的實(shí)驗(yàn)是核心實(shí)驗(yàn)，教師應(yīng)該使得小組得以充分的重視和理解，通過打點(diǎn)計時器不同紙帶分析加速度的運(yùn)動形式，總結(jié)不同加速度的形式，概括不同的加速度的應(yīng)用，最終求出不同的加速度。這樣的一個實(shí)驗(yàn)過程，既是對學(xué)生的能力培養(yǎng)和鍛煉，更是加深學(xué)生對于加速度的綜合理解和分析能力，通過這樣的實(shí)驗(yàn)流程，學(xué)生對于加速度的理解水平就會得到進(jìn)一步的提高和完善，學(xué)生的學(xué)習(xí)水平也會得到本質(zhì)的提高。首先，教師應(yīng)該進(jìn)行合理的小組劃分，根據(jù)每一個小組的具體設(shè)備，分別設(shè)置勻速運(yùn)動，勻加速運(yùn)動，勻減速運(yùn)動等基本實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)器材和環(huán)境開展不同實(shí)驗(yàn)的物理實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生學(xué)習(xí)物理中速度的概念。實(shí)驗(yàn)的過程中，教師也應(yīng)該讓學(xué)生分析加速度的實(shí)際應(yīng)用，分析加速度的體現(xiàn)路徑。教師在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)的過程中，一方面要讓學(xué)生親手操作，感受物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，通過對于物理現(xiàn)象的學(xué)習(xí)，得出合理的物理結(jié)論，得出自己做的紙帶的加速度的大小，另一方面要積極展開引導(dǎo)，幫助學(xué)生解決在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的各種問題，木板傾斜程度不同，小車加速度大小不同。通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體會速度變化的快慢與加速度的定量描述之間的關(guān)系。教師可以讓學(xué)生在小車上放上不同重量的砝碼，讓學(xué)生去感受不同的重量的小車最終形成的運(yùn)動形式和運(yùn)動路徑，教師應(yīng)該充分重視學(xué)生在這個實(shí)驗(yàn)過程中動手的操作能力，通過實(shí)際動手操作，學(xué)生的理解加速度的能力就會得到提高和完善。學(xué)生對于加速度的分析和求解模型的建立也會得到進(jìn)一步的補(bǔ)充和完善，這樣學(xué)生對于加速度就會形成自身的知識體系，在運(yùn)用的過程中就會更加的方便，同時運(yùn)用和理解的過程中也不會出現(xiàn)太多的問題。

三、發(fā)揮學(xué)生主動性，創(chuàng)設(shè)問題情境

學(xué)生進(jìn)行課后物理知識，像是這種加速度的理解和分析也是非常有必要的，教師應(yīng)該讓學(xué)生在課后根據(jù)自己的理解設(shè)計一些有關(guān)于加速度的猜想，這樣學(xué)生能夠在學(xué)習(xí)的過程中能夠把握住加速度的核心要義，主動地探索加速度在我們生活中的運(yùn)用。發(fā)揮學(xué)生的主動性對于學(xué)生分析加速度是非常關(guān)鍵的，教師在課堂上的講述，加上學(xué)生在課后對于這個物理概念主動性的把握，這樣學(xué)生的理解能力和概括能力都會得到提高，學(xué)生對于加速度的理解也會進(jìn)一步地深入。無論是加速度的各種方程，還是相關(guān)的實(shí)驗(yàn)了解，或者是加速度在我們生活中的體現(xiàn)，還是加速度的解題過程，學(xué)生在課后的整體理解和發(fā)揮，有助于學(xué)生從本質(zhì)上認(rèn)清什么是加速度。

比如：在學(xué)習(xí)完加速度相關(guān)的公式之外，教師應(yīng)該給學(xué)生一定的時間去思考什么是加速度，同時給學(xué)生一些經(jīng)典的概念題目，像是加速度改變的是物體的那個變量，不同速度形式對于加速度的大小具有怎樣的作用，你覺得加速度的運(yùn)動形式主要包括幾種，加速度是力對那個參數(shù)的求導(dǎo)，生活中的加速度是如何改變物體的運(yùn)動形式，你覺得通過改變加速度能夠改變物體的哪些變量。通過這樣的一些問題，讓學(xué)生進(jìn)行深入地思考和分析，教師應(yīng)該在課后建立一節(jié)討論課，讓學(xué)生提前主動準(zhǔn)備好這些問題的答案，在課堂上進(jìn)行主動的分析和探討。這樣學(xué)生的主動性就會得到明顯的提高，學(xué)生對于加速度的理解程度和認(rèn)識也會得到明顯的進(jìn)步和完善，教師應(yīng)該充分重視這樣的討論環(huán)節(jié)，它能夠進(jìn)一步地提高學(xué)生的認(rèn)識程度，幫助學(xué)生建立良好的思想碰撞的機(jī)會，更能夠極大地發(fā)揮學(xué)生的主動性和理解能力。

四、創(chuàng)設(shè)問題情境，提高學(xué)生興趣

創(chuàng)設(shè)合理的問題情境對于學(xué)生的能力提高也是非常關(guān)鍵的，要構(gòu)造一個學(xué)生能夠接受和理解的學(xué)習(xí)氛圍，這樣學(xué)生在進(jìn)行加速度相關(guān)知識的掌握過程中就不會出現(xiàn)過多的偏差，對于這個概念的理解的深度就會增加，因此，教師應(yīng)該注重創(chuàng)設(shè)合理的問題情境，使得學(xué)生的注意力能夠集中在課堂中，對于加速度產(chǎn)生好奇和興趣，這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)效果才可以做好。

比如：在學(xué)習(xí)加速度的“相關(guān)模型問題”時，這時候。教師就應(yīng)該充分創(chuàng)設(shè)合理的問題情境，通過問題來分析什么是加速度，像是一個木板上放著一個小木板，拉動小木板，大木板也在動，其中使得物體運(yùn)動的力是什么，這個力是什么？使得小木板從靜止到運(yùn)動的過程中，其中究竟是一種怎樣的變化形式，加速度的產(chǎn)生是怎樣的產(chǎn)生的？通過這一系列的問題情境的引導(dǎo)和創(chuàng)建，教師應(yīng)該使得學(xué)生心中形成一種比較理性地看待，使得學(xué)生能夠認(rèn)真分析產(chǎn)生加速度的力是什么？其中究竟是一種怎樣的關(guān)系？此外，教師也可以創(chuàng)設(shè)其他的問題情境，像是分析一個物體的靜止到運(yùn)動過程中，運(yùn)動形式的變化，必然有速度的變化，速度的變化是一個什么樣的概念，通過這樣的層層循環(huán)引導(dǎo)，學(xué)生對于速度變化引起的物理量和物理參數(shù)就會有一定的洞察力，就會明確什么是加速度，對于加速度的概念，速度變化的物理量的理解和運(yùn)用水平就會變得更加完善，自身的解題和求解的思路也會更加清楚，因此，教師應(yīng)該充分注重合理的問題情境的建立和完善。

結(jié)束語

高中物理加速度概念教學(xué)對于學(xué)生的發(fā)展具有十分重要的作用，教師應(yīng)該積極探討各類有效地教學(xué)措施，使得學(xué)生的主動性、動手能力和從實(shí)驗(yàn)過程中分析具體物理知識的能力得到提高，加速度是高中物理力學(xué)過程中非常重要的物理參數(shù)，掌握它需要學(xué)生不斷地加深理解和認(rèn)識水平，不應(yīng)該局限于簡單的公式理解，這樣學(xué)生的能力提高就會受到影響，教師應(yīng)該創(chuàng)新教學(xué)方式，幫助學(xué)生建立良好的物理學(xué)習(xí)方式，創(chuàng)設(shè)合理的額問題情境，提高學(xué)生對于加速度的理解水平。

參考文獻(xiàn)

[1]歐平.以加速度概念的建立淺談高中物理概念教學(xué)[J].學(xué)周刊：上旬，2013.

[2]張志明.等效替代法在高中物理解題中的應(yīng)用淺析[J].物理教學(xué)，1991（8）：20-22.

本文為建甌市2020年度教育科研專項(xiàng)課題—建甌市第四屆教育系統(tǒng)優(yōu)秀人才項(xiàng)目《核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的高中物理概念教學(xué)的課例研究》（C20001）的研究成果之一