情境與探究相結合的教學模式初探
——以《二力平衡》的教學為例

張嬌嬌

(上海市風華初級中學 200040)

二力平衡是八年級學生學習運動和力之后第一次將二者聯系起來的知識點，是第三章運動和力的難點.二力平衡的條件是初中物理學中有關“力”的基礎知識的重要教學內容，掌握好這一知識，有利于初中學生解釋和解決日常生活中遇到的簡單的力學問題，也能夠為高中物理力學的學習打下堅實的基礎.因此，在《二力平衡》的教學過程中，讓學生能夠在教師創設的情境中產生興趣，從而提出問題，并通過親身參與探究實驗嘗試解決問題，在探究過程中學生“身臨其境”，學生的能力才能得到全方位的提高.

一、創設情境 ，讓學生能夠提出問題

著名科學家愛因斯坦曾經說過：“提出一個問題往往比解決一個問題更有意義”，“發現問題——解決問題——發現新問題——解決新問題” 是物理發展過程的基本模式，培養學生發現問題的能力是物理教學的趨勢.

初中學生習慣于形象思維，抽象思維能力不足，而力學的內容對他們來講較抽象.所以，創設一個恰當的情境能幫他們把問題具體化，更好地理解物理問題.在引出“二力平衡”時，手拿一杯水，喝水后故意把杯子放到講桌邊緣，水杯掉了下去，學生的表情頓時緊張了起來.可是，杯子沒有落到地上，而是靜止在了空中，細看之后發現原來是我在手和杯子之間系了一根細線.在學生的驚喜中，適時提出問題，引導學生進行思考.在這個過程中，給學生以直觀的感受，從而創設良好的學習情境，引導學生自主提出要研究的問題.

二、自主探究，讓學生自己建構知識

二期課改提倡自主學習，然而學生能否自主學習，關鍵在于教師能否讓學生產生學習新知識的需求，有了這個需求，學生的自主學習才會有驅動力.從目前初中教學模式創新來看，探究式教學模式在其他學科教學中有著較好的應用效果.結合初中物理教學實際，重點開展探究式教學，對提高初中物理課堂教學效果具有重要作用.在開展探究性教學活動的過程中，首先應該培養學生的探究精神，鼓勵學生大膽獨立的思考，其次要制定有效的教學方案.

在實際的探究實驗教學過程中，首先要處理好學生自主探究與學生學習能力差異之間的關系，這就需要教師巧搭臺階，給予必要的指導.本案例中，引導學生根據生活體驗和已有的力學儲備知識，猜想物體處于靜止這種平衡狀態時，兩個力需要滿足哪些條件.然后讓學生根據猜想，在小車、紙片和彈簧測力計等器材中選擇合適的器材，設計實驗探究二力平衡的條件，這樣整節課都是以學生自己動手為主的，課堂氣氛活躍，學生參與度高.不同的小組可能選用的受力物體不同，有的小組選小車，有的小組選用紙片.分小組討論如何用這些器材設計實驗完成剛才大家的猜想并完成實驗，最后請小組派代表來演示并講解.學生在實驗的基礎上，通過觀察、思考與討論分析，得出“二力平衡”的條件.

在整個過程中，采用引導學生觀察、猜想、設計、動手、分析討論的教學策略，讓學生經歷基本的科學探究過程，學習科學探究方法，有針對性地訓練學生思維的靈活性，培養初步的科學探究能力，并在探究過程中感受成功的喜悅，領略物理學科的學科特點和魅力.知識靠學習者自己建構，而不是由教師提供.

三、DIS實驗與探究性教學活動深度融合

常規教學中，只講物體在二力作用下處于靜止狀態的平衡，對于在兩個力或多個力作用下保持勻速直線運動狀態未作深入研究.教材中明確指出“物體在兩個力或幾個力作用下保持靜止或勻速直線運動狀態，物理學中就稱該物體處于平衡狀態”，“靜止或勻速直線運動狀態”這個復合條件的限定，大大提升了對實驗的要求.因為靜止狀態很容易實現，學生也容易理解.但勻速直線運動狀態作為研究中的理想狀態，實現難度較大.直接告訴學生物體在勻速直線運動狀態下二力平衡的條件，學生很難理解，尤其在理解物體勻速向上作勻速直線運動這一問題時，經常會有拉力大于重力的誤區.

DIS數字實驗系統能充分展示教師和學生的想象力和創造力，根據不同的需求實現自己的設計愿望.在研究處于勻速直線運動的物體二力平衡條件這一實驗過程中，學生利用DIS數字實驗系統動手操作，當所掛鉤碼靜止時，從力傳感器記錄的數據可知鉤碼所受的拉力和其所受重力大小相等.當電動機勻速牽動鉤碼向上運動時，拉力大小仍然等于鉤碼所受到的重力大小.同樣的，鉤碼勻速下降時，兩個力大小也相等.在DIS探究過程中，學生真切感受到物體處于勻速直線運動這種平衡狀態時，這兩個力大小相等，方向相反，作用在同一直線上.

用DIS不僅憑借信息技術實現了“勻速直線運動”這一物理學中難以實現的理想狀態，而且大大加快了數據處理的速度，減小了實驗誤差.在體驗和嘗試利用DIS系統完成實驗的過程中，提升了學生使用信息技術獲取信息的能力，也有利于學生科學素養的培養.

綜上所述，根據初中物理學科及中學生的特點，創設能夠調動學生多種感官的情境，激發學生能夠主動提出問題，從而讓學生獲得更為全面、深刻的認知和感受.在實驗探究過程中，結合能夠利用的信息技術設備，充分發揮學生的主體作用，使學生能樂于參與到探究過程中，才能使學生在方法和思維上有所收獲.在教學過程中，將創設情境與實驗探究這二者相結合，能夠培養學生科學探究的能力，提高學生對教學活動的參與度，滲透對學生的動手能力、探究意識以及科學素養的培養.