探究情境 感悟“物理”

孫娟

摘 ? 要：抽象概念教學應創(chuàng)設蘊含多重教育功能的情境——激發(fā)激情與理性共舞;啟發(fā)思維，滲透豐富情感，促使能力與人格共贏;解決問題，活化運用與提高素養(yǎng)互生。學生經(jīng)歷循序漸進的探究與深入淺出的思維，對抽象概念由粗淺的體驗與表層的符號認知邁向深度理解——水到渠成地悟理——自然生成智慧，促進生命成長。

關鍵詞：情境;抽象概念;核心素養(yǎng)

初中生主要以形象思維為主，學習抽象概念需要具體情境的支撐，否則學生無法自主內(nèi)化概念的內(nèi)涵，更談不上核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。創(chuàng)設情境，激發(fā)學習熱情，引發(fā)沖突，實現(xiàn)感性認識到理性感悟的飛躍。同時，學生的思維品質(zhì)、實驗探究能力、解決問題能力等得以提高。下面以滬科版八年級物理“力”課堂教學為例，以學習發(fā)生過程為線索，作一些探討。

1 ?聯(lián)系生活，感受“力”

教學片斷1 ?力是什么

介紹《墨經(jīng)》中對力的認識，引入“力”。

親身體驗：鼓掌（歡迎專家指導）、拉伸彈簧、提起重物——肌肉有什么感覺？

展示圖片：自然、生活、生產(chǎn)中與力相關事例。

提出問題：這些與力相關事例有哪些共同特點？

【評析】從中國古代“墨經(jīng)”中對力的認識引入，使學生意識到古代對力就有研究，激起學習熱情與民族自豪感。鼓掌等體驗，使學生感受肌肉酸痛——人類對力最原始的認識。展示不同領域各種物體間不同形式的作用，不僅為學生呈現(xiàn)了豐富的感性情境，還讓學生感受到物理是有用的、有趣的，并使“力是物體對物體的作用”具有普遍性?；趧?chuàng)設的情境，輔以啟發(fā)性的板書，學生經(jīng)歷身體體驗、視覺刺激、聯(lián)想想象、對比歸納，解決了“力是什么”的問題，從而實現(xiàn)了從感性到理性認識的初步轉(zhuǎn)化。

2 ?實驗探究，“看見”力

教學片斷2 ?力的作用效果

提出問題：“力”看不見，怎么證明它存在？

播放微課：風吹草動——拍自校園實景。

啟發(fā)引導：“風”看不見，通過觀察“草動”，說明風存在?！傲Α币部床灰?，但受力后，受力物體發(fā)生怎樣的變化？

提供器材：氣球、彈簧、橡皮泥、小車等，設計實驗，觀察受力物體發(fā)生的變化。

學生實驗并匯報：力使氣球凹陷、彈簧伸長或縮短、橡皮泥變成各種形狀;使小車由靜止變?yōu)檫\動或由運動變?yōu)殪o止，或力變大時，車的運動也變快等。

【評析】我們對物質(zhì)概念的理解就是從肉眼看得見的物質(zhì)開始[ 1 ]。初中生的抽象思維能力尚處于發(fā)展階段，內(nèi)化抽象概念需要依托具體的感性材料。實驗現(xiàn)象真實、可視、直觀，為“看見”抽象概念呈現(xiàn)了形象的視覺刺激。實驗的設計不是由教師直接講授獲得，那樣無法讓學生經(jīng)歷類比、遷移、猜想等思維過程。教師要做的是盡量提供熟悉、直觀、啟發(fā)性的感性材料，盡可能引導設計思路。分析現(xiàn)象時，教師不能把學生的思維圈在教材中，而是要鼓勵學生多角度觀察，發(fā)現(xiàn)不同問題，實現(xiàn)思維的發(fā)散與創(chuàng)新，提高學生觀察能力與思維品質(zhì)。只有這樣探究，才能實現(xiàn)學生自主悟理，獲得知識，提升能力，生成智慧。

創(chuàng)設“風吹草動”的生動情境，啟發(fā)學生把“力”類比為“風”，把證明風存在的方法遷移設計實驗證明力存在。實驗后，例舉學生對不同實驗現(xiàn)象的描述，再對眾多現(xiàn)象進行分類，意外發(fā)現(xiàn)了力的兩種作用效果。頗有“無心插柳柳成蔭”的意境。這與直接給出力作用效果的教學效果不可等量齊觀。

最后，教師顯化科學方法：根據(jù)己有效果推導它的原理，這是科學家判斷問題的一種科學思維方法。此點晴之筆，強化了方法教育，提高學生終生學習能力。

教學片斷3 ?力的微小形變效果

追問：老師手捏玻璃瓶，這個力的作用效果是什么？學生認為是形變了，但卻看不見，怎么證明？引導回顧圖1，得到啟發(fā)：把玻璃瓶的微小形變放大。

討論并演示：①大約裝半瓶水，用力捏，卻看不到水面上升;②裝滿水，插一根細吸管——吸管無法豎直立在水中;③塞上塞子，在塞子中間扎個僅夠吸管插入的小孔，用力捏，水明顯沿吸管上升了;④為增強視覺效果，滴入紅墨水，如圖2。經(jīng)歷不斷發(fā)現(xiàn)問題，解決問題的過程，學生收獲了“山重水復疑無路，柳暗花明又一村”的喜悅。

【評析】在真實的情境下進行課堂教學，讓學生處在特定的問題情境中，經(jīng)歷對學習材料的親身體驗和發(fā)展過程，才能有效地培育學生的物理學科核心素養(yǎng)[ 2 ]。利用學生己儲備的知識與方法創(chuàng)設情境，觸動聯(lián)想與思考。實驗過程，不斷引發(fā)沖突，激發(fā)深入思考，學生思維越發(fā)縝密，實驗設計方案自然生成。如果教師直接呈現(xiàn)儀器，講授原理，就弱化了思維沖突與解決問題的過程，學生變成了知識的被動接受者而不是主動建構者。

教學片斷4 ?力的作用是相互的

體驗：使勁鼓掌，為同學們精彩的表現(xiàn)喝采！——學生感覺兩只手都疼。

追問：為什么兩只手都疼？學生猜想兩只手都受到了力。

器材：兩個氣球、兩輛帶磁鐵的小車。

實驗：兩只氣球互相擠壓、兩輛小車相互吸引。

【評析】教學要遵循學生認知科學內(nèi)容的思維過程。教材在“力是物體對物體的作用”后通過體驗，歸納出“力的作用是相互的”，最后認識力的作用效果。筆者以為，此邏輯不符合認知規(guī)律，達不到層層遞進，化抽象為具體地認識抽象概念的思維過程。筆者先由證明力存在的初衷，引出“力的作用效果”，再依據(jù)力的作用效果設計實驗證明一對相互作用力的確存在。此邏輯使得探究過的實驗為設計新實驗提供了思路，創(chuàng)設了具體、有效且可信服的情境，能有效地突破“力的作用是相互的”這一教學難點。

再次響起掌聲，課堂氣氛被推向高潮！兩只手都疼，猜想兩只手都受到了力。實驗時，學生讓兩個氣球或兩輛小車發(fā)生相互作用，看到它們都形變了或改變運動狀態(tài)了，說明它們都受到了力?！傲Φ淖饔檬窍嗷サ摹钡牡贸鏊角?，同時鞏固了力的作用效果，抽象的力也越來越形象。

3 ?形象板書，“可視”力

教學片斷5 ?相互作用力的特點

教師把片斷4的實驗現(xiàn)象形成圖3的板書。

師生互動：如圖3，分別找出受力物體與施力物體，并總結相互作用力的特點。

【評析】研究表明，人在學習時，通過視覺獲得的知識占83%。板書可以調(diào)動學生用眼看、用腦記、用手寫、用耳聽，可以使學生多種感官都參與識記，提高記憶效果[ 3 ]。運用文字、符號、繪圖、列表等描述實驗現(xiàn)象，并用不同顏色粉筆凸顯視覺效果，強化直觀教學，啟發(fā)發(fā)現(xiàn)問題，開啟思維。通過對比，學生歸納出了相互作用力的特點，對力的認識己然實現(xiàn)了感性到理性的飛躍。

4 ?學以致用，活化力

教學片斷6 ?解釋“力”

情境1：如圖4，蹦床時，人為什么向上運動而蹦床卻向下凹陷？

情境2：如圖5，分別是近期重慶公交墜江事件的現(xiàn)場與模擬圖。你觀察到什么？用力的相關知識作出解釋。

【評析】評價對知識的掌握程度，就要看學生在生活或生產(chǎn)中解決問題的靈活程度。學生解決問題時，需要提取情境中的有效信息，篩選儲備的相關知識，運用嚴密的邏輯思維，進行綜合分析。因此，解決實際問題，學生能不斷強化、活化對知識的理解，提高解決問題的能力。

兩種情境，不同寓意：“物理”，能帶來快樂，也能讓人們遭遇災難——滲透辯證唯物主義教育。呈現(xiàn)圖6，簡要介紹物理對航天航空的巨大貢獻，培養(yǎng)學生愛國情懷。

5 ? 總結

以初中物理教學為例對情境化教學進行研究，重在體現(xiàn)學生的主體性，激發(fā)學生的學習熱情，促進學生全面發(fā)展[ 4 ]。情境之于抽象概念，猶如湯之于鹽。鹽撒入湯中，才易被吸收;抽象概念溶入情境之中，才能被稀釋還原——合乎從具體到抽象、從直觀到概括的教學原理，合乎核心素養(yǎng)理念下抽象概念學習的要求。圖7即是核心素養(yǎng)視野下，基于情境教學應遵循的學生認知抽象概念的思維過程與知識發(fā)生過程有機融合的教學歷程。

參考文獻：

[1] 曹寶龍.概念的形成原理與教學建議[J].物理教學，2016（4）.

[2]黃巧曦.以情境啟迪思維 促核心素養(yǎng)發(fā)展[J].中學理科園地，2019（1）.

[3] 林海波.談談物理課的板書設計[J].物理教師，2014（5）.

[4]王蕾，金素英.初中物理教學情境化的研究[J].新課程（下），2017（2）.