黃丹軍
摘 ? 要:創設良好的物理教學情境,可以激發學生的學習興趣,可以讓學生在物理教學情境中主動思考、提出相關問題,并通過積極的思維與實踐活動去獲取所需的新知識來解決面臨的問題。這個過程可以鍛煉學生的科學思維方式,提高科學思維能力。本文從物理教學情境的創設原則出發,通過具體實例來闡明如何創設有意義的教學情境。
關鍵詞:物理;情境創設;思維
引言
初高中是學生的思維高速發展的時期,此時加強學生思維的啟迪與培養,將對學生的個人發展起到非常重要的作用。創設有意義的教學情境,可以使學生產生有效的聯想,喚醒頭腦中已有的知識、經驗和表象,從而去“同化”新知識;如果新知識與舊知識產生沖突,就會“順應”新知識。物理情境教學必須考慮到學生物理核心素養的發展,要求學生教師設計的物理教學情境中,注重新知識的“同化”和“順應”,以及發揮主觀能動性去提出問題、探究問題、解決問題。利用學生對教師所創設的物理情境的親身體會、感受來啟迪思維,并在提出、探究、解決問題中得到強化和發展。那么,有意義的物理情境教學應當把握以下基本原則:
1 ?目的性原則
物理教學情境的創設是為了提高學生掌握知識的效率和效果,并能積極地將所學知識應用于實際生活。那么,教學情境不能隨心所欲創設,而是要服務于學科的教學目標。而且每堂課的時間只有45分鐘,教師必須高效地完成教學任務。那么,教師必須明確每節課的教學目標,然后緊扣教學目標去創設與教學內容相適應、數量適當的教學情境。教學情境的創設除了要達到知識學習的目的,同時也要達到調動學生學習的積極性、培養科學思維的目的。
2 ?量力性原則
根據維果茨基提出的理論,教師在創設物理情境時必須要考慮學生現有的物理認知發展的水平,從學生潛在的發展水平出發,既要高于學生現有的認知水平,又要保持在學生可接受的“最近發展區”內。這樣可以使學生在遇到困難時看到希望,進而發散思維,融入到課堂活動中來。對于班級中的程度較好的學生和程度較差的學生,他們所喜歡的東西和學習方法也是不盡相同的,教師必須在充分了解學生的基本情況后,再去進行教學情境的創設。如果教師創設的教學情境與學生已有的認知發展水平相差甚遠,那么學生在課堂上就不能融入教學情境,從而不能展開積極的聯想,這樣會使學生失去求知的欲望,學習效果會大打折扣。
例如:在學習“機械效率”的時候,學生常常把“功率”和“機械效率”這兩個概念弄混。那么教師可以創建這么一個情境:甲乙兩人在加工零件,甲工作一天,加工了80個零件,乙只工作半天,加工了50個零件。工廠在驗收時發現甲、乙加工的零件均有20個不合格。
問題1:誰加工的零件更多?
問題2:誰加工零件更快?
問題3:誰加工的零件合格率更高?
通過簡單的數據分析,學生很快就能得出:①甲加工的零件更多;②乙加工零件更快;③甲加工的零件合格率更高。教師就可以依此告訴學生,加工零件數量的多少就好比做功的多少,而加工零件的快慢就好比功率的大小,加工零件的合格率就好比機械效率,機械效率是用來衡量機械對機械能的利用率。在學生困惑時,教師應當根據學生的現有認知水平,依次設置新的“最近發展區”,利用可接受性的物理情境去引導學生突破思維,直至上升到一個新的高度。
3 ?啟發性原則
學生認知發展的過程就是從“無”到“有”、從“少”到“多”的轉化。教師的主導作用就是要促進學生的這種轉化。物理情境應當提供感性材料,讓學生身臨其境,調動學生求學的主動性,引導學生去聯想、分析和推理。此時每個學生都是獨立思考的個體,學生成為課堂的主體,學生在發現問題、提出問題、解決問題的整個過程中,不斷提高自己的思維能力。
例如:在探究“阻力對物體運動的影響”時,教師可以在詳細介紹完實驗器材后,設置如下的問題情境:
問題1:斜面有什么作用?
問題2:小車在水平面運動的距離與什么因素有關?
問題3:本實驗應控制哪些因素相同?又該如何改變阻力?
問題4:怎么才能使小車到達水平面的速度相同?
問題5:通過什么現象可以判斷阻力的大???
問題6:如果阻力不斷減小,將觀察到什么現象?
問題7:如果阻力完全消失,小車又會如何運動?
問題8:這個實驗運用了哪些科學探究方法?如何運用的?
在設置這樣的一個物理問題情境下,通過一個接一個的問題,層層遞進地去啟發學生思考,從而將牛頓第一定律自然而然地呈現在學生眼前,促進學生對新知識的建構。
4 ?趣味性原則
瑞典心理學家皮亞杰指出:“所有智力方面的工作都要依賴于興趣”。一個充滿趣味的物理情境不僅可以吸引學生的注意,還能引起學生的興趣。學生就會主動參與到課堂活動中來,可以大大提高學習效率。研究表明,當人們處于輕松愉快的狀態時,其各方面感官都會變的靈敏,包括視覺、味覺、嗅覺、聽覺和觸覺,其記憶力會大大增強[ 1 ] 。因此,物理情境教學應創設輕松、愉快并富有趣味性的教學情境,讓學生在整個課堂活動中都帶著愉快的心情,并處于一種放松的狀態,從而充分發揮出學生的學習潛力。
5 ?貼近生活實際原則
物理教學情境的創設應該符合貼近生活實際原則,這樣學生才能體會到情境的真實感,才能獲得較好的情感體驗,才能更好地思考與理解知識。物理知識來源生活,課堂上可以利用學生熟悉的生活素材、事實熱點創設真實合理的生活情境、實驗情境、問題情境等,可以有效拉近學生與物理知識的距離。學生可以快速用舊知識去同化新知識,從而完成新知識的建構。因此,物理教學情境的創設應盡可能多地取材于生活,并根據教學內容和教學需求進行加工、改造,才能更好地應用于課堂教學。
例如:在分析“蒸發快慢的影響因素”時,可以利用生活中常見的現象,讓學生快速調動原有認知基礎對新知識進行同化??梢栽O置如下的情境:
師:洗好的衣服晾干了,這里涉及到哪種物理現象?
生:蒸發。
師:在生活中,要怎么晾衣服才能使衣服干得快呢?
生:可以把衣服放在陽光底下曬。
生:可以把衣服放在通風的地方晾干。
師:同學們回答得很好,但是還有一種方法大家都給忽略了。在晾衣服前,首先要把洗好的衣服?(教師用手比劃攤開衣服的動作)
生:攤開,攤開晾衣服干得更快。
接著,以學生為主體,進一步得出影響蒸發快慢的因素。
教師在講授“蒸發快慢的影響因素”時,引入“晾衣服”這個常見的生活場景,可以將學生的思維快速帶入情境,從而引發學生積極的思考,提高學習效率,繼而加深對物理知識的理解與掌握。
6 ?激發認知沖突原則
在學生現有的認知發展水平里,已經從大量的生活現象中獲得了許多感性的認知,但這些認知不一定都是正確的。創設物理教學情境時,應當促使學生原有知識與必須掌握的新知識發生激烈沖突,由此導致學生意識中的矛盾激化,從而產生問題意識,繼而產生學習需求[ 2 ]。在這樣學習需求下,學生就會進行積極的思考、主動探究,從而對新知識有更深的理解和記憶。
例如:學習“物體的浮沉條件”時,多數學生認為重的物體下沉,輕的物體上浮。教師可以先出示一枚西紅柿,問將西紅柿投人水中后是上浮還是下沉?學生有回答上浮,也有回答下沉;當演示西紅柿沉人杯底后,再出示一個大蘋果,追問蘋果投人水中后,是上浮還是下沉?學生大多回答蘋果下沉,理由是蘋果更重[ 3 ]。教師演示實驗后,學生發現更重的蘋果會浮于水面。
此時,實驗現象與學生的猜想大不相同,引起了學生的認知沖突,腦袋中產生疑問:物體的浮沉如果不取決于自身的輕重,那會取決于什么呢?進而激發學生的求知欲、探索欲。因此,物理教學情境的創設應當善于挖掘學生頭腦中錯誤的前概念,引導學生產生認知沖突,在矛盾中尋求出路,科學思維得到進一步發展,最終能力得到提升。
物理情境教學是以教學目標為指導,根據課堂教學內容去創設符合學生認知發展水平并充滿真實性、趣味性、啟發性的教學情境[ 1 ]。讓學生融入教學情境去感知、去學習物理知識,并根據已有的認知發展水平展開合理的聯想,長此以往學生的科學思維就得到充分的鍛煉,漸漸地就能將所學知識運用到生活實際中,做到從物理走向生活。
參考文獻:
[1] 孟玲.情境教學在中學物理教學中的應用研究[D].黑龍江:哈爾濱師范大學,2019.
[2]龍鋒.初中物理情境教學與學生物理思維能力培養研究[D].貴州:貴州師范大學,2009.
[3] 姚楊海,張旭鵬.淺談基于認知沖突的課堂教學策略[J].中學物理教學參考,2014,43(11):2-5.