淺談初中物理教學情境的創設

陸峰

摘要：2022年版“義務教育物理課程標準”提出了對初中物理課堂教學創新目標的同時，也延續了一部分原有的課程理念，“從生活走向物理，從物理走向社會”就是其中之一。初中的學生由于其身心發展階段的特殊性，使得其對于周邊事物存在強大的好奇心和求知欲。在我們的物理課堂教學中，教學情境的創設可以激發學生的學習欲望，調動學生參與課堂探究互動的積極性，為學生理科思維的成長奠定扎實的基礎。因此如何通過物理情境創設，能夠讓我們的課堂變得更高效，更生動，更有意義，也是我們廣大一線教師一直在努力追求的。本文也是通過“現狀分析”和“策略研究”兩個方面著手，來闡述初中物理課堂情境創設的有效方法，從而提升課堂品質，優化教學，促進學生核心素養的培養。

關鍵詞：初中物理；教學情境，創設策略

【中圖分類號】G633.7? [文獻標識碼]A? ?【文章編號】1674-6058（2023）33-0001-03

在初中物理課堂教學中，情境創設最重要的目的是要引發學生的思考。適合的教學情境一定是一種高效的教學方式，它可以是一個真實的事件或者問題。創設學生觸手可及的教學情境能夠激起學生學習的欲望，同時也會喚醒他們已有的相關經驗，馬上激活原有知識和新知識之間的聯系。在學習完成之后，通過解決情境中的問題，讓學生獲得成就感，形成物理學習可以“學以致用”的理念。一個好的情境創設一定要注重使用問題導向的方式，努力培養學生發現問題，提出問題，解決問題的能力和意識。

1.初中物理課堂情境創設現狀分析

1.1情境創設表面化，形式化

在日常教學中，受制于課堂時間，教學進度的影響，初中物理課堂教學中，老師采用情境創設的并不普遍，而且即使使用情境創設，其內容也趨于表面化，形式化。比如在初中物理力學課堂中，大量的展示力學示意圖，通過反復的受力分析練習，試圖讓學生掌握。雖然這樣的課堂能夠填入更多的知識點和內容，但是學生沒有具體情境的感知，也沒有實驗的體驗，同時也缺乏了必要的思考過程，也沒有辦法真正地讓學生積極主動地參與到課堂探究的過程中來。

1.2創設的情境與知識點脫離

課堂中的情境創設是為教學服務的，也應該圍繞我們的教學目標。但是有些課堂中所創設的情境，往往為了求新求變，卻脫離了授課知識點本身的內容，讓學生完全不知所措，這樣的“創新”反而變成了誤導學生。比如在講到物態變化的課程時，老師在課堂上用干冰進行了“升華”的實驗，但是整個課堂中由于實驗過多，涉及的知識點沒辦法用單純的物態變化來解釋了，課堂上學生的現場提問令老師也有些措手不及，糾結于是否需要完整解釋的必要性。還有些課堂中，所選擇的情境過于繁雜，初看很熱鬧，但是學生的關注點也容易發生遷移，導致無法為接下來的教學過程服務，造成課堂時間的流失。

1.3情境創設缺乏創新

目前的信息教育手段越來越多樣，也賦予我們教師在情境創設的過程中有了更多的選擇。但是在熟練運用了一種手段之后，往往就一直采用單一化的情境來引入。物理課程的引入方式應該隨著教學內容，學生現狀等因素靈活創設，而不應該拘泥與一種以往常用的手段。從心理學角度來說，一種感官刺激的效果會隨著頻繁使用而遞減。所以初中物理課堂的情境創設，一定要與時俱進，根據實際情況，找到相應的手段來完成引入，讓學生能夠持續的保有對物理學習的興趣和積極性。

1.4難以激發學生的主動性

初中物理的具體教學中，很多時候由于應試教育的影響，情境創設時常變成一道物理題。這讓很多學生在面對這樣的情境時缺乏主動性，沒有對于即將所學的知識保有該有的好奇心。對于實驗探究的過程，也由于缺失具體情境，而索然無味。一個高效課堂勢必要求學生能夠發揮學習的主動性，我們的情境創設也是為其服務的，所以做題并不是我們學習物理的目的，也只能作為偶爾為之的一個手段而已。

2.初中物理課堂情境創設的策略

2.1用問題情境為主線激發學生的積極性

在物理課堂以問題導向為主線的情況下，問題情境也可以激發學生，培養學生自主探究意識。以蘇科版第二章第一節“物質的三態 溫度的測量”為例，首先，用西游記視頻片段中煙霧繚繞的仙境場景作為導入，然后現場用干冰和熱水制造煙霧，一下子就抓住了課堂中學生的注意力，激發學生的興趣，引發思考，從而引出水的物態變化的新課內容。接著，用視頻繼續展示大自然中以不同狀態存在的水，學生通過觀察比對，分析總結水的三種狀態，并進一步了解物質三態的不同特征。然后用實驗模擬的方式，制造“云雨雪”，提出問題，讓學生交流，討論水三態轉化的條件，并進行總結。得到溫度變化這個條件之后，引導學生通過手邊的器材，先自學溫度計的結構，原理，攝氏溫標以及使用方法。并且馬上學以致用，進行水的溫度測量。最后，繼續深入探索物態變化之美，升華主題，敬畏自然。

這樣的設計隨著老師拋出一個接一個的問題，將學生迅速帶入所創設的情境，充分體現了“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念。整個教學過程中的情境創設也貼近學生的生活，符合學生的認知水平，激發學生的學習物理的興趣，根據問題情境作為課堂導向，讓學生在課堂中完成自主探究過程。

2.2通過實驗真實再現物理情境

以蘇科版的“比熱容”教學引入實驗為例，比熱容這個物理屬性，本身就很抽象，而課本上是以下面一段文字引出的“初夏，小明和小華去海邊游玩。中午，他們赤腳走在海邊的沙灘上，覺得沙子很燙；當他們跳進海水中時，卻覺得海水較涼。同樣都是在太陽光照射下，為什么海水和沙子的溫度不一樣呢？”首先學生并沒有經歷過這個場景，或者當時沒有留意觀察，其次對于溫度感知的不準確，因此，我們需要借助物理情境創設來現場驗證。課本上隨后的實驗也存在了以下問題：首先，用兩個酒精燈進行加熱，無法保證在相同的時間內吸收相同的熱量。其次，在測量溫度時使用的傳統的液體溫度計，讀數時操作不方便，且在實時采集數據時誤差較大。最后，整個實驗時間較長，導致沙子和水被長時間加熱后溫度過高，使得實驗現場具有一定的危險性。

通過查閱網上一些實驗的改進方法，首先是從加熱方式著手，針對傳統的“酒精燈+石棉網”的加熱方式，改進之后，有用電加熱的電爐，有用熱水的水浴法。這些方式都沒有辦法真正模擬出現實中太陽的上加熱和熱輻射的方法，并且還是使用傳統的攪拌方法來使其受熱均勻。其次，在顯示溫度的方面，除了常規的使用溫度計測量溫度變化的方式，還有用被加熱物體上方空氣膨脹的方式來體現溫度變化，雖然在觀感上很直觀，但是在保證氣密性的同時也存在了可能爆炸的安全隱患。所以為了還原現場場景，我們最初設計了以下情境實驗。我們用1100W的大功率浴霸來模擬太陽，最大程度的體現了太陽光熱輻射的熱傳遞方式。然后用一個圓盆做容器，制成簡單的沙盤，并在其中加入適當比例的鹽水來模擬海水。用實驗室的普通座椅來做支架，通過調整浴霸與沙盤的距離來控制熱源和被加熱物體的高度，從而達到控制單位時間的吸熱量的目的。經過一段時間的照射，筆者首先使用紅外線感溫槍來測試溫度，但是卻發現兩者溫度差異并不大。接著嘗試增加了加熱時間，效果還是不明顯，經過分析，發現由于沙子很少，加入鹽水（模擬海水）之后，沙子迅速吸水，變得很潮濕，這樣不僅比熱容變大了，而且加熱時的蒸發也帶走了很多的熱量，所以導致兩者在加熱相同時間的情況下，溫差并不明顯的狀況。

為了防止沙子吸水，在中間圓盆的中間底部用PVC材質的L型薄片進行分割，經過這樣的改進，水和沙子的溫差已經很理想了。不過這樣的設計只能體現一個靜態效果，不能看出兩者升溫快慢的關系。當然，如果這個實驗作為單純的引入實驗的話已經可以了，不過如果可以改進一下，替代原先書本上的水和沙子的吸熱本領的實驗，還需要解決兩個問題。第一，沙子和水加熱過程中的受熱均勻的問題：原先實驗中是通過玻璃棒攪拌的方法，使兩者受熱均勻。不過不同于原先實驗的下加熱方式，上方的浴霸給我們的攪拌帶來了操作上的難度和高溫的危險性。所以筆者找了兩個幾乎一樣的玻璃小燒瓶，在瓶中裝入質量相等水和沙子，用橡皮塞蓋緊，將瓶子橫放，通過旋轉來攪拌。第二，解決間隔相同時間的溫度采集問題：經過改進的玻璃瓶，在側面用紅外線感溫槍來測溫度就很不方便了，上方的浴霸和玻璃瓶的材質都會極大地影響溫度的準確測量。所以又在橡皮塞上打孔，插入溫度傳感器，通過旋轉傳感器，帶動瓶子的旋轉，來完成攪拌。為了方便旋轉，將瓶子用長條銅片做成的箍半固定在小木盒支架上。同時，銅片的使用也在傳熱方式上具有了多樣性，彌補了原先水在透明玻璃瓶中熱輻射傳熱效果差的問題。借用這套朗威的傳感器中自帶的軟件，采集實時數據。并通過軟件同時繪制出時間溫度曲線。

通過實驗數據的比對，可以很直觀的得出吸收相同熱量，沙子比水升溫快的結論。讓學生迅速從一個即時創造的場景中獲得準確感知，從而可以迅速進行下一步的物理學習。在這次的實驗中，我運用了生活中的常見材料和物理實驗室中的廢舊物料完成了基本構造的搭建，又使用了學校STEAM+實驗室配套的傳感器設備進行數據采集。就地取材，適當運用新的科學手段為教學服務。利用傳感器改進初中物理實驗的例子還有很多。傳感器依靠其準確，精細，實時的特點，越來越多的和常規物理實驗器材相結合，設計更合理，實驗效果更明顯，數據更精確，也大大減小了對環境的污染，同時增加了安全性，符合學生課堂實驗的時效性和準確體驗的要求。這樣物理課堂情境創設，從回憶的抽象體驗轉變成學生的切實感受，引入傳感器，高效的完成了課堂實驗要求。真正做到了真實情境再現，讓學生身臨其境，引發學生的思考。

2.3借助信息技術手段模擬沉浸式情境

隨著信息技術手段的不斷發展，物理教師在課堂教學手段上有了更多的選擇空間。比如最近幾年出現在課堂教學中的VR模擬技術，它在物理實驗教學上的應用，給物理教學情境創設打開了新世界的大門，讓學生獲得沉浸式的體驗。以蘇科版第三章第五節“光的反射”為例，我們用了VR技術模擬了整個光學實驗室，這樣的情境創設是非常震撼的。首先將光線直接可視化，由于是全虛擬環境，所以無需考慮光強太大所可能造成的安全隱患問題。并且讓學生通過調節手柄和頭戴顯示器，自行改變每個人的觀察角度和位置。由于在虛擬實驗室中不存在圍觀時的遮擋問題，因此在學生選擇時完全不受場地和人數的限制，極大地提升了學生的實驗積極性，讓每個同學在模擬技術支持下，都可以獨立擁有整個實驗室。在課程進行的過程中，學生進入虛擬實驗室之后，一些操作熟練的學生甚至能夠從實驗室的正上方進行觀察，模擬無人機的全景環繞方式，獲得傳統實驗室中不可能完成的體驗。在學生自主探究的過程中，教師端也可以通過操作，改變實驗光線的角度和增減入射光線的數量，讓學生自行建立反射定律的空間形態。科技的進步，生活也在潛移默化的改變著，雖然在學生的現實生活中有時少了很多切身的體驗，不過也讓我們能夠感知許多原先無法感知的世界。隨著更多的信息技術融入課堂教學，我們在情境創設時，需要從中選取最合適的方式，營造高效自主的初中物理課堂。

2.4回歸生活得以鞏固情境教學效果

我們的物理知識存在于日常生活當中，上到“九天攬月”，下到“五洋捉鱉”，可謂博大精深。物理教師如果僅立足于課堂教學，是沒有辦法完成新課改之后的教學目標的。所以在初中物理課堂中，教師在進行物理情境創設時，首先要結合教材內容，其次要引導學生聯系實際生活和融合以往知識，將身邊所存在的物理知識逐步挖掘出來，并歸納總結成完整體系加以掌握。以蘇科版第十五章第一節“電能表與電功”為例。首先用夜景視頻和學生課前自行實驗的視頻來引出“電能是怎么來的？”，然后再播放生活中的用電視頻讓學生討論電能的作用。接著通過類比實驗，學生抽水探究抽水量與什么因素有關，之后演示馬達提升重物，引導學生觀察電能表的示數變化，得到測量電功的方法。最后用視頻“一度電是怎么來的”回歸生活，告訴大家節約用電的意義。這樣的授課方式，從生活中取得情境，最后又回歸生活，每一個環節都圍繞了物理思想來設計，一條完整的情境線索，既鞏固了課堂，培養了學生的核心素養，又提升了學生的社會責任感，一舉多得。

綜上所述，在新課程改革的背景下，初中物理課堂教學中的情境創設，對培養學生的核心素養具有關鍵作用。在現今的課堂上，教師要靈活運用新的信息技術手段，通過創設真實的物理情境，激發學生的探究興趣，從而引導學生由淺入深地進行思考，不斷提高物理思維水平，創設也要源于生活實際，幫助學生從形象到抽象，發展再創新思維，促進學生思維發展。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.義務教育物理課程標準（2022年版）[M].北京：北京師范大學出版，2022.

（責任編輯? 黃春香）