探究情境 感悟“物理”

孫娟

摘 ? 要：抽象概念教學應創設蘊含多重教育功能的情境——激發激情與理性共舞;啟發思維，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互生。學生經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

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化概念的內涵，更談不上核心素養的培養。創設情境，激發學習熱情，引發沖突，實現感性認識到理性感悟的飛躍。同時，學生的思維品質、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，以學習發生過程為線索，作一些探討。

1 ?聯系生活，感受“力”

教學片斷1 ?力是什么

介紹《墨經》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”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。基于創設的情境，輔以啟發性的板書，學生經歷身體體驗、視覺刺激、聯想想象、對比歸納，解決了“力是什么”的問題，從而實現了從感性到理性認識的初步轉化。

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。

啟發引導：“風”看不見，通過觀察“草動”，說明風存在。“力”也看不見，但受力后，受力物體發生怎樣的變化？

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;使小車由靜止變為運動或由運動變為靜止，或力變大時，車的運動也變快等。

【評析】我們對物質概念的理解就是從肉眼看得見的物質開始[ 1 ]。初中生的抽象思維能力尚處于發展階段，內化抽象概念需要依托具體的感性材料。實驗現象真實、可視、直觀，為“看見”抽象概念呈現了形象的視覺刺激。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、啟發性的感性材料，盡可能引導設計思路。分析現象時，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，發現不同問題，實現思維的發散與創新，提高學生觀察能力與思維品質。只有這樣探究，才能實現學生自主悟理，獲得知識，提升能力，生成智慧。

創設“風吹草動”的生動情境，啟發學生把“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象的描述，再對眾多現象進行分類，意外發現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：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。經歷不斷發現問題，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，經歷對學習材料的親身體驗和發展過程，才能有效地培育學生的物理學科核心素養[ 2 ]。利用學生己儲備的知識與方法創設情境，觸動聯想與思考。實驗過程，不斷引發沖突，激發深入思考，學生思維越發縝密，實驗設計方案自然生成。如果教師直接呈現儀器，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生相互作用，看到它們都形變了或改變運動狀態了，說明它們都受到了力。“力的作用是相互的”的得出水到渠成，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、列表等描述實驗現象，并用不同顏色粉筆凸顯視覺效果，強化直觀教學，啟發發現問題，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。呈現圖6，簡要介紹物理對航天航空的巨大貢獻，培養學生愛國情懷。

5 ? 總結

以初中物理教學為例對情境化教學進行研究，重在體現學生的主體性，激發學生的學習熱情，促進學生全面發展[ 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，合乎核心素養理念下抽象概念學習的要求。圖7即是核心素養視野下，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 促核心素養發展[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）.