淺談初中物理教學中通過情景問題提高學生應用能力

【摘 要】一些初中生在解決物理學科中的情景問題時，特別是新情景問題，表現出的應用能力較弱。本文從重視物理觀念教學，激發學習興趣，領悟科學研究方法，形成科學思維，培養正確的科學態度五點出發，探討如何在初中物理教學中通過情景問題提高學生的應用能力。

【關鍵詞】情景問題;應用能力;物理觀念;科學態度

【中圖分類號】G633.7? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2021）16-0154-02

情景通常指“情形、景象”，它是以景為基礎，以景為媒介激起情感或激發興趣的。情景問題以自然現象、生活、科技、環境等為背景素材設計命題，模擬再現生活的場景、科學研究的過程、科學上的重大發現等。在初中物理學習中，學生運用物理知識解決情景問題，特別是新情景問題的能力較弱，這成為提升初中物理教學質量的一大阻礙。因此，加強情景問題的教學，提高學生解決情景問題的能力，就成為目前初中物理教師的重要目標。以下是筆者對在初中物理教學中通過情景問題提高學生應用能力的對策。

1? ?結合情景問題夯實基礎，重視物理觀念的教學

物理觀念是從物理學視角形成關于物質、運動、能量等基本認識，是物理概念和規律在學生頭腦中的提煉和升華。物理觀念主要包括物質觀念、運動觀念、相互作用觀念、能量觀念等。初中物理課堂教學的重點應放在對物理物質觀念和內在規律的分析和理解上，使學生學會運用物理知識解釋生活現象，分析和解決實際問題，提高知識應用能力[1]。

如在蘇教版九年級上冊“電壓和電壓表的使用”的教學中，教材用水壓情景引出電壓情景問題，然后得到了電壓的概念。這使用的是類比的方法，“水流的形成是由于水管兩端水壓差”，由“電流的形成是由于電路兩端電壓”得到“電壓是形成電流原因”的概念。學生不能深入理解其中的原理。筆者從物質運動、相互作用和能量角度出發進行講解，“水由于重力作用從地勢高的地方流向地勢低的地方，重力做功伴隨著重力勢能轉化成其他形式的能”，類比“電荷由于電場力作用從電勢高的位置運動到電勢低的位置，電場力做功伴隨著電能轉化成其他形式的能”，得到“電壓指電路兩端電勢高低差”（可補充，“地勢高低兩個位置重力做功與水的質量的比值不變，即水壓=重力做功/水的質量”，類比得到“電勢高低兩個位置電場力做功與電荷量的比值是不變，即電壓=電場力做功/電荷的量”）。從而為電流方向、電路的短路形式、電功等概念的理解作好鋪墊。

2? ?根據情景問題提出新問題，激發學生求知欲和學習興趣

陶行知先生說過：“發明千千萬，起點是一問。”在初中物理教學中，教師可根據情景問題提出新的問題，培養學生的學習興趣，讓興趣為學生提供學習動力，讓學生喜歡上物理學習。

如在蘇教版八年級下冊“重力 力的示意圖”的教學中，筆者通過紙飛機在教室內的飛行軌跡的情景提出問題：是什么原因讓飛機運動發生改變？（因為飛機受到重力的影響）飛機最終落在地面說明了什么？（重力方向向下）這種由于地球的吸引而使物體受到的力叫重力，那么飛機受到的重力與飛機受到地球的吸引力是不是同一個力？這兩個力有什么關系？……通過根據紙飛機的飛行軌跡提出新的問題，激發學生的求知欲，為后面的教學打下基礎，提高學生對物理的學習興趣。

3? ?以實驗為基礎，讓學生在實驗中領悟科學探究方法

科學探究是指人們運用科學的方法研究自然界的事物及規律時所進行的科學研究活動。學生能力的培養必須通過一定的科學訓練才能達成，掌握一定的科學探究方法也是初中物理的學習目標之一。在初中物理教學中，教師要讓學生經歷與正規科學研究相似的探究過程，讓學生領悟科學的探究方法。實驗探究包括問題、證據、解釋、交流等要素。

如在蘇教版八年級下冊“浮力”的教學中，教材以空中的熱氣球、漂在水面上的艦艇、從水里浮上來的乒乓球等情景提出“下沉的物體是否受到浮力”的問題。筆者沒有直接讓學生探究這一問題，而是讓學生用實驗來驗證“小石塊在水中是否受到浮力”，引導學生采用小組合作的方式自主設計實驗，通過實驗收集證據，并利用證據解決這一問題。學生用“稱重法”初步得到液體對下沉的物體有向上的力，即浮力。在“探究影響浮力大小的因素”的教學中，學生猜測浮力的大小與物體的重力、物體的體積、液體的密度、物體浸在液體中的體積（物體排開液體的體積）等因素有關。于是筆者讓學生自主探究，在探究過程中引導學生注意控制變量法的使用。最后學生得出結論：浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積（物體浸在液體中體積）有關。最終理解“阿基米德原理”，即物體受到的浮力等于被物體排開的液體的重力。在“浮力產生的原因”的教學中，筆者讓學生用兩個剪掉瓶底的雪碧塑料瓶，一個打開瓶蓋倒置，另一個蓋上瓶蓋倒置，放入乒乓球和水，觀察乒乓球的浮沉情況，再試著畫出水中正方體木塊上下表面受到的壓力的示意圖，進而領悟浮力產生的原因是浸在液體中的物體上下表面受到液體的壓力存在壓力差。接著教師和學生討論“同一物體上下表面都受到了液體的壓力，能不能用一個液體產生的力來代替剛才的兩個壓力（這個力就是浮力）”。在學習浮力相關知識的過程中，學生用到了控制變量、實驗推理、模型建立、等效替代等方法。在探究性實驗中，教師是實驗教學過程中的引導者、促進者、督導者、協調者，應發揮引導作用，讓學生成為探究活動的主人，從而真正掌握科學探究方法。

4? ?在情景問題中滲透思維訓練，幫助學生形成良好科學思維

思維是人腦對客觀事物間接的和概括的反映，是在表象、概念的基礎上進行分析、綜合、判斷、推理等理性的認識過程。從物理學視角來看，思維是對客觀事物的本質屬性、內在規律的認識活動。物理學科中的科學思維主要包括模型建構、科學推理、科學論證、質疑創新等。在情景問題中對學生進行科學思維訓練，可以培養學生分析、歸納、解決情景問題的思維能力。

如在蘇教版八年級上冊“光現象”“光的折射 透鏡”的教學中，教材通過“樹陰下的小光斑”“倒過來的燭焰”的情景來探究小孔成像的特點;通過“蠟燭在水中燃燒”的情景引發學生的好奇心，再用玻璃板探究平面成像的特點。光學的成像規律一直是初中物理教學重點，筆者從模型建構的角度出發，引導學生對成像光路圖（小孔成像、平面鏡成像、凸透鏡成像）進行對比、分析、推理、歸納，建立成像的數學模型，即像、物與光路中的特殊光線（在凸透鏡成像中物與主光軸、經過光心光線和像與主光軸、經過光心光線）構成“兩個相似三角形”的模型（平面鏡中成像是全等的三角形），得到“像與物的大小比例等于像與物到鏡（小孔成像中‘孔）距離的比例”。筆者便可利用建構模型思維提高學生在情景問題中對成像規律的應用能力。

5? ?情景問題以生活實際為背景，培養學生的科學態度

科學態度是合乎事物客觀規律的認識，并據此在言行中有相應的表現。在物理教學中，教師應從學生熟悉的生活實例、熱門科技情景出發，拉近物理與學生的距離，讓學生感受物理對經濟、社會、環境的影響，在探究實驗中培養學生尊重實證、批判思考、質疑創新等科學態度。

如在蘇教版九年級上冊“機械能與內能的相互轉化”的教學中，筆者引入情景“我國長征五號遙四運載火箭2020年7月23日12時41分托舉著中國首次火星探測任務‘天問一號探測器，在中國文昌航天發射場點火升空。”研發一款火箭涉及材料、發動機、電子工業、空氣動力等專業，對經濟、科技、國防都有重要意義。長征五號運載火箭具有大推力、無毒無污染等特點，發動機推進劑采用液氧煤油。用問題“為什么推進劑選擇采用液氧煤油”（之前的長征系列火箭推進劑使用的是偏二甲肼和四氧化二氮，毒性大且價格昂貴）增強學生的環保意識，從能量與能量轉化角度引出機械能與內能轉化、燃料熱值的知識，實驗探究“怎樣改變物體的內能”“比較不同燃料燃燒放出的熱量”，學習實驗中用到控制變量、分析、轉換等方法，拉近初中物理與生活、社會的距離，有效激發學生的學習興趣，逐漸培養學生的科學態度。

總之，情景問題的創設要發揮教師的智慧，挖掘教學資源，研究教材，轉變觀念，讓學生主動參與、主動探究、主動合作，以提高學生的學習興趣和效率。此外，初中物理教師還要不斷嘗試并改進新的課堂教學模式，為提高學生的應用能力奠定良好基礎，以實現學生的全面發展。

【參考文獻】

[1]孫后寶.初中物理教學中如何培養學生核心素養[J].學苑教育，2020，11（14）.

【作者簡介】

張全明（1979～），男，漢族，江蘇鹽城人，本科，中學一級教師。研究方向：初中物理課堂實驗教學研究。