基于有效情境創(chuàng)設(shè)的高中物理教學(xué)策略探究

福建省晉江市毓英中學(xué) 陳秋玉

《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》中指出情境是實(shí)現(xiàn)“價(jià)值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識(shí)為基”的學(xué)科綜合水平考查模式的基本載體，可見(jiàn)在高中物理進(jìn)行情境教學(xué)尤為重要。良好的情境，可以迅速激發(fā)起學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)的積極性，高中物理教師應(yīng)深刻認(rèn)識(shí)到物理學(xué)科運(yùn)用情境教學(xué)所具有的優(yōu)勢(shì)，從而注重在課堂教學(xué)中創(chuàng)新地運(yùn)用情境，為學(xué)生深化物理概念及重難點(diǎn)知識(shí)學(xué)習(xí)提供支撐。情境教學(xué)方法對(duì)提高課堂教學(xué)的有效性有重大意義，結(jié)合“教”與“學(xué)”需要的前提下遵循相應(yīng)原則，精心創(chuàng)設(shè)相宜的情境并創(chuàng)新地運(yùn)用，將極大地提高高中物理教學(xué)實(shí)效。

一、高中物理課堂情境創(chuàng)設(shè)的基本原則

情境教學(xué)對(duì)于高中物理教學(xué)的有效提升具有較好的助力作用。要取得最大的助力實(shí)效，需深入結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實(shí)際，遵循一定的原則來(lái)創(chuàng)設(shè)情境。

1.目標(biāo)性原則。

教學(xué)目標(biāo)是一節(jié)課的靈魂，是課堂教學(xué)的起點(diǎn)和歸宿。情境創(chuàng)設(shè)是為了能夠更有效實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的一種重要手段，但不是最終目的，所以教師在設(shè)計(jì)教學(xué)情境時(shí)，要保障情境以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，使情境與教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點(diǎn)完全契合，利用情境巧妙地突出重點(diǎn)、突破難點(diǎn)。當(dāng)然，情境創(chuàng)設(shè)也要根據(jù)教學(xué)實(shí)際需要，合理地控制情境的數(shù)量，創(chuàng)設(shè)最接近物理原理本質(zhì)的情境，使學(xué)生能夠高效的進(jìn)行學(xué)習(xí)，并將學(xué)習(xí)內(nèi)容可以運(yùn)用到實(shí)際中。

2.針對(duì)性原則。

課堂情境的創(chuàng)設(shè)必須要有針對(duì)性，情境氛圍要符合高中生的心理，能夠保證每個(gè)學(xué)生都能在情境愉悅地開(kāi)展學(xué)習(xí)，情境的內(nèi)容要針對(duì)學(xué)生難以理解，不易全面把握的重點(diǎn)內(nèi)容，情境的實(shí)施要確保有效鍛煉學(xué)生的物理思維，有利于學(xué)生將新舊知識(shí)統(tǒng)籌進(jìn)行融合運(yùn)用，產(chǎn)生認(rèn)知沖突后，在原知識(shí)基礎(chǔ)上探究學(xué)習(xí)，進(jìn)而拓展到新知識(shí)的范疇，從而借助有針對(duì)性的情境全面提高高中物理教學(xué)的有效性。

3.真實(shí)性原則。

真實(shí)的物理情境能夠與學(xué)生已經(jīng)掌握的生活認(rèn)知相對(duì)應(yīng)，更加便于學(xué)生借著原有的生活經(jīng)驗(yàn)來(lái)理解內(nèi)化新知識(shí)內(nèi)容。同時(shí)，也只有運(yùn)用真實(shí)的教學(xué)情境，才能讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)物理知識(shí)對(duì)于自己生活應(yīng)用所具有的價(jià)值，從而更加有效激發(fā)學(xué)生參與物理學(xué)習(xí)的興趣。情境創(chuàng)設(shè)時(shí)將教學(xué)的具體內(nèi)容與學(xué)生熟悉的真實(shí)生活場(chǎng)景相結(jié)合，把具體事物抽象化，得到抽象化的共性知識(shí)應(yīng)用到新的現(xiàn)實(shí)情境中去，從而培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

4.啟發(fā)性原則。

創(chuàng)設(shè)情境的主要目的，是借助情境使學(xué)生的學(xué)習(xí)情感和思維產(chǎn)生新的變化。若要讓學(xué)生的情感和思維真正產(chǎn)生變化且良性發(fā)展，需要具有啟發(fā)性的情境啟發(fā)學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知的沖突，刺激學(xué)生積極思考，進(jìn)一步探究分析新知識(shí)的內(nèi)涵和本質(zhì)，有效地進(jìn)行新舊物理知識(shí)的遷移，進(jìn)而能夠創(chuàng)新地加以運(yùn)用。

5.趣味性原則。

關(guān)注學(xué)生參與學(xué)習(xí)的興趣，是以學(xué)生為主體實(shí)施教學(xué)的重要體現(xiàn)。興趣對(duì)高效學(xué)習(xí)有一個(gè)神奇的強(qiáng)大的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，能讓學(xué)生的學(xué)習(xí)從無(wú)效轉(zhuǎn)為有效，變低效為高效。因此，教師在教學(xué)過(guò)程中通過(guò)創(chuàng)設(shè)合理而有趣的情境，能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)體驗(yàn)進(jìn)行激發(fā)，從而為提高學(xué)習(xí)效率提供支撐。高中物理課堂創(chuàng)設(shè)有趣的情境，要注重根據(jù)學(xué)生已有的生活經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)技能和心理特征，尋找學(xué)習(xí)內(nèi)容與其認(rèn)知結(jié)構(gòu)的有效結(jié)合，選擇最適合的方式促使學(xué)生的思維更加活躍，從而全面提高課堂效率。

二、高中物理教學(xué)中創(chuàng)設(shè)情境的實(shí)施策略

1.創(chuàng)設(shè)生活情境培養(yǎng)學(xué)生的物理思維。

物理思維是學(xué)生高質(zhì)量開(kāi)展物理知識(shí)學(xué)習(xí)所必須要掌握的思維方式。從物理學(xué)的角度對(duì)物理現(xiàn)象的本質(zhì)進(jìn)行理解分析，才能對(duì)物理問(wèn)題的有效把握和解決提供保證。尤其是對(duì)物理概念的理解，更加需要運(yùn)用物理思維開(kāi)展思考。教學(xué)實(shí)踐證明，物理概念教學(xué)的關(guān)鍵是創(chuàng)設(shè)體現(xiàn)概念本質(zhì)特征的實(shí)際生活與經(jīng)驗(yàn)情境，有效發(fā)展學(xué)生獨(dú)特的物理科學(xué)思維。比如，在超重與失重的教學(xué)中，先讓學(xué)生觀察生活中的超重與失重現(xiàn)象：地面上放一個(gè)體重計(jì)，由一位學(xué)生靜止站在體重計(jì)上，這時(shí)候體重計(jì)的示數(shù)就是學(xué)生的體重。當(dāng)學(xué)生快速下蹲的過(guò)程中，體重計(jì)的示數(shù)會(huì)發(fā)生變化(手機(jī)同步投屏并放慢播放速度)，此時(shí)教師提問(wèn)：“是學(xué)生的體重發(fā)生了變化嗎?為什么體重計(jì)的示數(shù)會(huì)變？怎樣變化？”引導(dǎo)學(xué)生思考，得出示數(shù)改變是因?yàn)閷W(xué)生對(duì)支持物的壓力發(fā)生改變，引出超重和失重的概念。接著播放將體重計(jì)放進(jìn)電梯里，人站在體重計(jì)上不動(dòng)，電梯由一樓到六樓、由六樓下到一樓的過(guò)程中體重計(jì)的示數(shù)的變化情況，分析人分別處于什么狀態(tài)，電梯又是如何運(yùn)動(dòng)的。通過(guò)此生活情境的創(chuàng)設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生從物理的思維理解超重和失重現(xiàn)象的本質(zhì)，并主動(dòng)應(yīng)用物理知識(shí)解釋生活現(xiàn)象。

2.創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境和多媒體情境培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

物理規(guī)律的建立過(guò)程離不開(kāi)學(xué)生對(duì)客觀事物的思維加工，其中內(nèi)含的一些科學(xué)思維的基本方法，更是對(duì)學(xué)生掌握規(guī)律起著關(guān)鍵作用。教師在教學(xué)過(guò)程中設(shè)計(jì)由易到難、逐步深入的問(wèn)題情境，鋪設(shè)臺(tái)階高度合適的系列問(wèn)題，循序漸進(jìn)地將科學(xué)思維滲透于整個(gè)物理教學(xué)之中，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力。例如，在加速度的教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)以下三個(gè)生活情境:摩托車(chē)起動(dòng)，速度從0增加到36km/h，約2s；某轎車(chē)起動(dòng)，速度從0增加到100km/h，約8s；某高速列車(chē)起動(dòng)，速度從0增加到300km/h，約500s，設(shè)置問(wèn)題情境：①分別經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，誰(shuí)的速度最大?②誰(shuí)的速度變化量最大?③誰(shuí)的速度變化得最快?④如何通過(guò)計(jì)算進(jìn)行比較?⑤速度變化快慢與車(chē)速大小、速度改變量大小有無(wú)直接關(guān)系?學(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)的層層遞進(jìn)的問(wèn)題情境下，經(jīng)歷“比較—概括—抽象”的科學(xué)思維過(guò)程，深刻理解加速度的抽象概念。

傳統(tǒng)教學(xué)中教師通常用語(yǔ)言創(chuàng)設(shè)情境，但很多抽象的物理現(xiàn)象和物理知識(shí)是很難用語(yǔ)言準(zhǔn)確描述的?，F(xiàn)代多媒體手段的出現(xiàn)彌補(bǔ)了這種缺陷，為課堂的物理教學(xué)提供了很多便利。多媒體技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于它具有直觀、快捷，信息量大，可突破空間和時(shí)間的限制，通過(guò)圖、文、聲、像來(lái)刺激學(xué)生的多種感官，使原本單調(diào)、抽象的物理概念變得形象、具體。有些物理知識(shí)是無(wú)法用真實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行展示的或有些物理情景學(xué)生無(wú)法親身體驗(yàn)，此時(shí)用多媒體進(jìn)行情境模擬展示，把不易觀察或不易想象的內(nèi)容通過(guò)虛擬場(chǎng)景展示出來(lái)，達(dá)到很好的物理仿真效果，從而提高物理教學(xué)質(zhì)量。如在生活中的圓周運(yùn)動(dòng)的教學(xué)中，教師可以播放賽車(chē)脫離彎道飛出去的視頻，并對(duì)學(xué)生進(jìn)行提問(wèn)：產(chǎn)生這種狀況的原因是什么？在生活中怎樣避免類(lèi)似的事情發(fā)生？引發(fā)學(xué)生積極思考。又如萬(wàn)有引力教學(xué)時(shí)，播放“天問(wèn)一號(hào)”的發(fā)射全過(guò)程視頻，在創(chuàng)設(shè)的情境中分析發(fā)射問(wèn)題、變軌問(wèn)題和穩(wěn)定運(yùn)行問(wèn)題。分析過(guò)程經(jīng)歷了從直觀、形象到抽象構(gòu)建空間模型的思維過(guò)程，使學(xué)生的抽象思維得到加強(qiáng)。

3.創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。

物理科學(xué)探究能力的培養(yǎng)滲透于高中物理實(shí)踐教學(xué)的全過(guò)程。教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)注重科學(xué)探究，特別是通過(guò)探究物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生扎實(shí)的科學(xué)探究能力和動(dòng)手操作能力。在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生制定探究計(jì)劃，引導(dǎo)學(xué)生在探究中認(rèn)真觀察、親身體驗(yàn)后有所新發(fā)現(xiàn)，提出質(zhì)疑，大膽猜想，萌發(fā)科學(xué)問(wèn)題，最后解決相關(guān)問(wèn)題。如在探究滑動(dòng)摩擦力大小的教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)探索性的問(wèn)題情境:先請(qǐng)學(xué)生猜想哪些因素可能影響滑動(dòng)摩擦力的大小，再由學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)自主探究這些因素對(duì)滑動(dòng)摩擦力大小影響的實(shí)際情況，老師從旁指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)方法和思想。學(xué)生通過(guò)探究發(fā)現(xiàn)滑動(dòng)摩擦力大小與正壓力大小和接觸材料有關(guān)，與接觸面積和物體的運(yùn)動(dòng)速度大小均無(wú)關(guān)，這和學(xué)生的猜想不同，引發(fā)認(rèn)知沖突，有效地達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。通過(guò)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)探究熱情，又培養(yǎng)了學(xué)生觀察、思考、總結(jié)的探究能力。

4.創(chuàng)設(shè)科技情境和物理學(xué)史情境培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。

（1）借助科技情境培養(yǎng)學(xué)生高遠(yuǎn)的志向。

創(chuàng)設(shè)科技情境對(duì)學(xué)生開(kāi)展物理學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)的興趣起到了較好的激發(fā)作用。高中物理教學(xué)中，教師應(yīng)學(xué)會(huì)堅(jiān)持將科技前沿知識(shí)逐步合理并自然流暢地融入日常課堂教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和高遠(yuǎn)的志向。學(xué)生借助物理科技情境，深刻認(rèn)識(shí)到當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技高速發(fā)展，人們生活的高度便利，皆離不開(kāi)物理學(xué)科的巨大發(fā)展，從而有效增強(qiáng)了學(xué)生科技理論基礎(chǔ)發(fā)展到科技實(shí)踐的自主應(yīng)用和創(chuàng)新探索意識(shí)，樹(shù)立終身學(xué)習(xí)發(fā)展物理的觀念，促使學(xué)生更加積極主動(dòng)地開(kāi)展物理學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)。例如，在“萬(wàn)有引力”的教學(xué)中，導(dǎo)入環(huán)節(jié)播放“嫦娥五號(hào)”成功發(fā)射并從月球采樣返回的過(guò)程情境，將“嫦娥五號(hào)”的發(fā)射、升軌變軌、穩(wěn)定運(yùn)行和制動(dòng)降軌，最后降落到月球表面這一過(guò)程采用物理模型進(jìn)行研究和學(xué)習(xí)。這樣教學(xué)既可以用具體的實(shí)例帶動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)探究，又可以激發(fā)學(xué)生發(fā)自?xún)?nèi)心的一種神圣的使命感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)探究熱情。再比如在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)時(shí)以我國(guó)的磁懸浮列車(chē)為情境，學(xué)習(xí)位移時(shí)介紹北斗導(dǎo)航，學(xué)習(xí)交流電時(shí)介紹世界領(lǐng)先的中國(guó)特高壓等等。通過(guò)在課堂教學(xué)中關(guān)注科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展需求，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中感受祖國(guó)的強(qiáng)大和發(fā)展的迅速，讓學(xué)生認(rèn)識(shí)并立志為祖國(guó)的發(fā)展努力開(kāi)展物理知識(shí)學(xué)習(xí)，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的愛(ài)國(guó)情感，培養(yǎng)學(xué)生形成良好的社會(huì)參與意識(shí)和責(zé)任感。

（2）借助物理學(xué)史情境培養(yǎng)學(xué)生的專(zhuān)研精神。

專(zhuān)研精神，是物理學(xué)取得今天巨大成就的根本保證?？v觀物理學(xué)史的發(fā)展過(guò)程，無(wú)數(shù)具有專(zhuān)研精神的科學(xué)家不畏艱難險(xiǎn)阻，甚至不惜犧牲生命，正是這股鉆研的勁，才為取得最終的科研成功提供了保證。高中物理課堂上，教師要有意識(shí)地結(jié)合教學(xué)內(nèi)容將物理學(xué)史上取得相關(guān)成就的科學(xué)家精神滲透到教學(xué)中，讓學(xué)生對(duì)科學(xué)家?jiàn)^斗的歷史有所了解，從而對(duì)學(xué)生努力學(xué)習(xí)、不畏困難起到良好的激勵(lì)作用。例如，布魯諾為捍衛(wèi)“日心說(shuō)”被教會(huì)士兵活活燒死；為了研究放射性鐳，居里夫婦不顧個(gè)人的生命安全，堅(jiān)持孜孜不倦地開(kāi)展鉆研，在得知鐳能治癌時(shí)，放棄出賣(mài)專(zhuān)利，把發(fā)現(xiàn)鐳的所有經(jīng)歷無(wú)私公布于眾；法拉第經(jīng)過(guò)十年才成功總結(jié)出“電磁感應(yīng)定律”；愛(ài)迪生為找到合適的燈絲，嘗試了一千多種材料;焦耳用了40年的時(shí)間來(lái)研究熱功，其得出的數(shù)值與我們現(xiàn)在得出的數(shù)值很接近。在教學(xué)中選擇恰當(dāng)?shù)臍v史故事創(chuàng)設(shè)情境可以使學(xué)生知道，物理規(guī)律發(fā)現(xiàn)的艱難和物理學(xué)家堅(jiān)持不懈的精神、強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感和無(wú)私奉獻(xiàn)的精神。他們的這種精神無(wú)形中影響著學(xué)生，讓學(xué)生向榜樣看齊，學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神和不畏權(quán)貴、堅(jiān)持真理的科學(xué)態(tài)度。

5.創(chuàng)設(shè)習(xí)題情境夯實(shí)學(xué)生的物理學(xué)科綜合能力。

習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)過(guò)程中必不可少的環(huán)節(jié)。通過(guò)習(xí)題教學(xué)，可以使學(xué)生在實(shí)踐意識(shí)、探究能力、科學(xué)思維等得到有效提升。高考以基礎(chǔ)性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性和綜合性為主的情境化試題，考查學(xué)生運(yùn)用必備物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力。所以教師在平時(shí)教學(xué)中也應(yīng)通過(guò)創(chuàng)設(shè)情境化習(xí)題，引導(dǎo)學(xué)生在“做中學(xué)、學(xué)中做”，經(jīng)歷“提取信息-構(gòu)建模型-解決問(wèn)題”的科學(xué)思維過(guò)程。解題時(shí)教師引導(dǎo)學(xué)生把物理知識(shí)與實(shí)踐情境相聯(lián)系，構(gòu)建物理模型，加強(qiáng)解決問(wèn)題的能力，達(dá)到從“解題”向“解決問(wèn)題”的轉(zhuǎn)變。教師也可通過(guò)一題多解、多題一解等多種方式來(lái)對(duì)同一知識(shí)點(diǎn)或問(wèn)題進(jìn)行綜合變式思維訓(xùn)練，以培養(yǎng)學(xué)生利用新知識(shí)解決問(wèn)題的歸納整合、遷移應(yīng)用等綜合能力，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科素養(yǎng)的有效提升。

總之，情境教學(xué)是創(chuàng)設(shè)情境為前提的教學(xué)活動(dòng)，是有效可行的物理課堂體驗(yàn)式教學(xué)，目的是引導(dǎo)學(xué)生在課堂情境學(xué)習(xí)中綜合應(yīng)用所學(xué)物理知識(shí)去解決各類(lèi)實(shí)際問(wèn)題。教師們?cè)谌粘＝虒W(xué)指導(dǎo)過(guò)程活動(dòng)中以學(xué)生為主體，以構(gòu)建各種情境為載體，熟練掌握情境教學(xué)活動(dòng)的基本原則及情境創(chuàng)設(shè)的基本策略，更有效全面地去培養(yǎng)當(dāng)代高中學(xué)生優(yōu)秀的物理學(xué)科素養(yǎng)，最終達(dá)到教書(shū)育人的目的。