高中物理情境教學淺探

陳權

【摘要】高中物理新課程理念在教學實踐中的實施，離不開物理教學情境的創設。本文在分析高中物理新課程理念與情境教學關系的基礎上，從物理情境教學的呈現方面，探討了具體的教學策略。

【關鍵詞】情境教學 物理問題情境

注重結果、灌輸式的、封閉式的傳統教育必然被注重過程、探究式的、開放式的現代教育所取代。為了滿足時代的發展對物理教學的要求，筆者以情境教學理論為指導，開展了中學物理情境教學的研究。

一、情境教學設計在物理教學中的重要意義

1、能加強對物理知識的記憶。記憶是思維的起點，對物理情境的認識是對現象本質規律的認識，這有利于把錯綜復雜的物理現象條理化、模型化、形象化。比如關于“勢能”的教學，如果我們講清了重力勢能要領的建立過程，重力勢能大小的計算，重力勢能與重力做功的關系等，就在學生頭腦中建立起一個物體在重力場中運動時重力勢能變化的情境，在學到電勢能時，通過與重力勢能的類比，從而建立相應的物理情境。

2、能促進物理知識的順利遷移。美國心理學家布魯納認為：“原理和態度的遷移是教育過程的核心。”遷移就是大腦中已有認知結構所儲存信息的復活，在新輸入信息的作用下，參與同化或順應，從而獲得新的認知結構的心理過程。建立物理情境的過程就是認知結構化的過程。當新刺激物輸入住處后就會產生一種格式的反映，而忽視物理情境的建立，一味強調物理量的含義、單位、方向等，學生學到的物理知識就如空中樓閣，不能順利遷移。

二、物理情境教學設計

物理教學中創設情境的方法很多，教師可聯系實際，從生活、生產中的物理現象、物理常識入手，也可用物理實驗及現代多媒體手段進行直觀形象演示，把學生的思維迅速帶入具體物理場景，還可以結合新課程提倡的讓學生經歷科學探究過程，創設探索驗證情境。

創設探索驗證情境，培養科學探究能力。探究性學習過程中學生是通過“做科學”來“學科學”，需要學生從情景中認識問題、提出假設、收集資料、實驗驗證、處理信息、解決問題，這些都得內化成學生的自身經驗體系。此外，探索驗證過程創設類似科學家的研究情境，以觀察實驗為基礎，以假設為基本方法，以質疑驗證為基本手段，建立新舊知識的聯系網絡，直至問題的最后解決，其中既有形象思維、動作思維，又有抽象思維；既有聚合式思維，又有發散式思維，可以讓學生在學到物理基礎和基本技能的同時，受到科學思維和科學方法的訓練，受到科學作風的熏陶，有利于全面提高學生的科學素養與科學能力。例如，在“電阻”的課堂教學中，學生通過實驗，知道了電阻的大小與導體的材料、長度、橫截面積及溫度有關。一些學生自己用鉛筆芯做實驗，由于示數不是一樣的，便提出鉛筆芯的電阻大小可能與鉛筆芯的軟硬有關，于是選了HB、2B、6B等粗細長短相同的鉛筆進行實驗探究。

創設設問情境，培養創新意識和能力。在探究性學習的問題解決之后，教師應積極引導學生將所學的知識應用于實際問題，特別是解決與社會相聯系的實際問題和與現代科技發展相聯系的問題。如在某一物理知識的教學結束時，提出一個或幾個與以后學習有關的懸念埋下伏筆，讓學生帶著如何解決這些問題的強烈愿望結束對某一知識的學習，往往會取得“言雖盡而意無窮”的教學結果。例如在學完“機械能轉化”以后，創設設問情景，發射衛星時火箭從地面開始升空的過程中，讓學生思考3個問題：1.消耗了什么能？獲得了什么能？2.上升時重力勢能增大了，有動能轉化為重力勢能嗎？3.衛星進人軌道后，如何得到能量繼續飛行？學生對上述問題通過發散思維會做出種種設想和推測，從而激發學生創新思維。

開展中學物理情境教學，就要使學生通過物理現象、物理過程、物理狀態的分析，理解物理知識，掌握物理方法，并運用物理思維方法進行創造性活動。在進行教學設計時可按以下程序：（1）分析教學目標；（2）分析學生情感認知特點；（3）搜索相關情景素材，設計問題情境；（4）討論交流，總結結論。以高一物理“平拋物體的運動”的教學為例。這節課教學目標在于使學生理解平拋運動可分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動，并能利用其規律分析、解決簡單的物理問題。學生在此節內容以前已經學習了勻速直線運動、自由落體運動及運動的合成與分解等相關知識，所以教學時通過創設有利于新舊知識聯系的問題情境引入新課：情境（1）飛機投彈，提出猜測。教師提問：在空中勻速向前飛行的飛機投下一顆炸彈，炸彈在空中的軌跡如何？學生推斷出軌跡是一條曲線。然后，教師播放飛機投彈的flash動畫，并提問：如果在理想情況下（不考慮空氣阻力），炸彈在水平方向和豎直方向的運動有什么特點？學生利用學過的力和運動的關系，提出猜測：炸彈在水平方向有初速度，但不受力，所以做勻速直線運動；炸彈在豎直方向初速度為零，受重力作用，所以做自由落體運動。通過設計直觀的物理動畫情境，吸引學生的注意力。

三、注重變驗證性實驗為探究性實驗的方式呈現

為了最大的發揮實驗對教學的作用，那么教師就要利用最優的方式呈現實驗情景。變驗證性實驗為探究性實驗更有利于學生知識的建構。中學物理教材將實驗分為驗證性實驗和探究性實驗，驗證性實驗主要是為了加深理解和牢固地掌握已學過的物理概念和規律。探究性實驗是為了探索物理概念、規律提供感性材料和根據。驗證性實驗往往是“教師做，學生看；教師講，學生記”的方式，學生缺少主動性，談不上探究能力的訓練。而探究性實驗讓學生通過自己探索、觀察分析，能使學生學習如何發現問題、觀察實驗、如何用學過的知識解決新問題或發現新規律，同時更能激發其學習動機，加強學生的探究能力。例如，在“自感現象”一節中，筆者通過探究性實驗情景激發學生的興趣。首先，教師設問：當通電線圈中自身電流變化時引起的磁通量變化能否引起電磁感應？通過設計電路演示實驗，讓學生直接感受自感電壓。即使讓多人串接在電路中。也能感受到電擊感。甚至可以使全班學生體驗到電擊感。10V電壓居然能使許多學生產生電擊感，從而引起了學生強烈的好奇心，激發學生探索的興趣和求知欲。然后在將學生進行分組，引導學生設計實驗電路圖，觀察試驗中小燈泡延遲發光的現象，對實驗結果進行分析，全面了解自感現象產生的原因和條件，從而充分發揮出實驗效力。通過創設情景—提出問題—引導分析—設計實驗—指導觀察—啟發分析歸納—得出結論。這種教學模式，能使學生始終處于不斷探究的教學情景中，這樣既有效地培養學生的創新思維能力，同時又教給他們科學探究的一般方法。