三新視域下高階物理課堂的物理導入教學策略研究

[中圖分類號]G633.7 [文獻標識碼]A[文章編號]2097-2539(2024)20-0113-03

隨著教育改革的持續深化，物理教學正面臨著前所未有的挑戰與機遇。在三新視域的映照下，高階物理課堂強調知識的創新性、技術的現代化及教學方法的多樣化。在此背景下，如何高效導入物理知識，成為教師亟須解決的關鍵問題。物理導入不僅是知識傳遞的起點，更是激發學生興趣、啟迪科學思維的重要環節。因此，在這一背景下，強化物理課堂的教學導入，通過實驗與問題導入的有機結合，構建更具活力的學習環境，對提升學生的學習成效和探究能力具有重要的推動作用。

一、三新視域下物理課堂導入教學的基本特征

（一）信息化手段等新技術的應用

在三新視域的推動下，物理課堂的教學導入廣泛融入了新技術，顯著增強了教學效果與互動性。智能化教學工具，如互動白板、增強現實(AR)、虛擬現實(VR)技術，為學生提供了直觀、沉浸式的學習體驗。通過動態演示與虛擬實驗，這些工具可以幫助學生輕松理解復雜的物理概念。例如，VR技術能夠模擬物理實驗場景，使學生在虛擬環境中安全地進行實驗操作，既提升了動手能力，又激發了實驗興趣。同時，網絡平臺如慕課(MOOC)和翻轉課堂，打破了傳統課堂的時空限制，提供了更多自主學習的機會。學生可以根據自身節奏學習，課堂時間則可以更多地用于討論、問題解決和互動，而非單純的知識灌輸。

（二）教學設計等新方法的創新實踐

在三新視域的指引下，物理課堂的教學方法得到了創新與優化，特別是在教學設計方面。問題引導法強調從實際生活中的問題出發，旨在激發學生的學習興趣和好奇心。該方法將物理知識與現實問題緊密結合，引導學生通過思考和探討解決現實問題，掌握物理概念，進而提升創新思維和實踐能力。例如，教師可以提出日常生活中的物理問題，讓學生通過小組討論或實驗操作來引出相關知識點，從而激發他們的主動探究意識。情境創設法通過情境模擬或實驗演示，引導學生進行深度思考。強調設計與物理內容相關的實驗或虛擬場景，讓學生在具體情境中感受物理現象，并通過數據分析與討論深入理解物理原理。

(三)現代教育等新理念的深度融合

在三新視域的框架下，物理課堂導入教學的理念經歷了深刻變革，特別是在學生主體地位、深度學習和綜合素質培養方面。首先，強調學生的主體地位，改變了傳統的教師主導模式，鼓勵學生進行自主學習與探究式學習。這種教學理念將學生從被動的知識接受者轉變為主動的知識建構者，教師的角色也從知識傳授者轉變為引導者與促進者。學生通過自主學習和探究，不僅能加深對物理知識的掌握，還能培養問題解決能力和批判性思維。其次，深度學習理念注重知識的內化與遷移，而非僅僅停留于表面的記憶與理解。通過讓學生參與多層次的知識探討和實際應用，幫助他們在不同情境下靈活運用所學知識，實現知識的深度內化，并將物理原理遷移到其他學科或實際生活中。最后，現代教育理念還強調綜合素質的培養，認為教育不僅是知識的傳授，更是能力的培養。物理教學不僅要關注學生對物理公式和定律的記憶，更要注重創新思維、實踐能力和社會責任感的培養。

二、三新視域下高階物理課堂的物理導入教學價值

（一）有利于激發學習興趣

在高階物理課堂中，激發學生的學習興趣是教學的核心目標之一，而實驗導入和問題導入是實現這一目標的有效策略。通過生動的實驗演示，教師能夠直觀地展示各種物理現象，從而吸引學生的注意力并提高他們對物理學科的興趣。例如，在進行光的折射實驗時，教師可以使用透明的水槽和激光筆，生動展示光線在不同介質中的傳播特性。這種直觀的演示不僅能讓學生看到理論在實踐中的應用，還能激發他們的好奇心，使他們更渴望了解背后的物理原理。參與式實驗設計進一步增強了學生的學習動機。當學生親自設計和實施實驗時，他們會感受到自已的創造力和探索精神。問題導入同樣起著至關重要的作用。通過提出與學生生活密切相關或具有挑戰性的問題，教師可以有效激發學生的求知欲。例如，詢問“為什么在冬天用手摩擦可以取暖？”這樣的情境問題，不僅能引導學生思考熱傳導的基本概念，還能激發他們對物理現象的深入探索。這種互動式的問題引導使得學生在參與討論時產生對知識更深層次的關注，促使他們積極思考、探索并形成自己的觀點。

（二）有利于培養科學思維

在高階物理課堂中，培養學生的科學思維至關重要，而實驗導入和問題導入是實現這一目標的有效途徑。通過實驗導入，學生不僅能參與數據的收集和分析，還能在實踐操作中學習到科學探究的基本方法。具體而言，當學生參與實驗設計時，他們必須提出假設，然后通過實驗驗證這些假設。例如，在進行自由落體實驗時，學生需要預測不同高度下物體的下落時間，并通過實驗獲取實際數據。這樣的過程促使學生在實驗中思考、觀察和記錄變化，從而加深對物理現象的理解。數據分析環節則能夠讓學生在處理和解釋實驗結果時，培養批判性思維和解決問題的能力。這種基于實驗的學習方法不僅能提升學生的科學素養，也能鍛煉他們在面對復雜問題時的分析和判斷能力。此外，問題導入同樣在培養學生的科學思維中發揮著重要作用。例如，教師可以提出一個開放性問題：“如果沒有摩擦力，物體會如何運動？”這樣的挑戰性問題促使學生深入思考物理基本概念，并引發他們對運動學和力學原理的討論。通過這樣的討論，學生不僅能增強邏輯推理能力，還能培養創新思維，因為他們在探索不同答案的過程中，會激發出新的想法和視角。

（三)有利于促進知識內化

在高階物理課堂中，促進知識內化是教學的重要目標，而實驗導入和問題導入是實現這一目標的有效策略。通過實驗導入，學生能夠在實際操作和親身體驗中深化對物理知識的理解。例如，在進行簡單的機械振動實驗時，學生不僅能看到振動的實際過程，還能感受到不同參數(如質量和彈性)對振動頻率的影響。這種將抽象理論與具體實踐相結合的方式，使得學生對物理概念的掌握不再停留在書本上，而是通過親身實踐建立起深刻的理解。實驗的過程不僅讓學生觀察和記錄現象，更能引導他們思考這些現象背后的物理原理，促進知識的內化與應用。問題導入也在促進知識內化中發揮著關鍵作用。在討論和探究過程中，學生通過解決教師提出的問題，能夠更深入地理解物理概念。例如，當學生面臨“在不同條件下，如何改變一個擺的周期？”這樣的問題時，他們不僅需要回顧和運用相關的物理知識，還需通過實驗或模擬來驗證自已的推理。這一過程不僅能加強學生對知識的理解，更能培養他們的自主學習能力。

三、三新視域下高階物理課堂的物理導入教學策略

（一）以問題為導向的教學導入

在三新視域下，以問題為導向的教學導入方法為物理課堂注入了新的活力，促進了學生思維的激發和興趣的培養。通過設計富有挑戰性的問題情境，教師能夠有效引發學生的思考，使學生從生活中的實際現象出發，連接物理學科的概念和原理。例如，教師可以通過提出與日常生活緊密相關的問題，如“為什么雨傘容易被風吹翻？”，引導學生探討力學、空氣動力學等物理概念。在這個過程中，學生不僅能意識到物理學科在日常生活中的實際應用，還能通過自己對問題的思考和討論，理解物理知識的實際意義。此外，問題情境的設計通常具備一定的開放性，能夠激發學生自主探究和小組合作的熱情。小組討論或團隊合作解決問題的形式，既能讓學生在合作中分享各自的見解，也能促進他們思維的碰撞和創新思考。這種方法使學生在解決問題的過程中，不僅能鞏固和深化已有的物理知識，還能通過實際操作和實踐探索，提升他們的團隊協作能力、溝通能力及批判性思維能力。

（二）實驗演示與互動引入

在三新視域下，實驗演示與互動引入成為物理課堂的重要教學手段，尤其是在新技術的支持下，極大地提升了課堂的互動性與學生的參與感。通過虛擬實驗和動態演示，學生能夠在更直觀、生動的環境中體驗物理現象，突破傳統物理實驗的局限性，尤其是對一些無法在常規課堂上進行的復雜或危險實驗，虛擬實驗提供了極大的便利和安全保障。例如，利用虛擬現實(VR)技術，學生可以身臨其境地參與力學、光學等實驗場景，不僅能更加深刻地理解物理原理，還能在體驗中激發他們的探索興趣和好奇心。此外，動態演示技術，如互動白板和投影技術，也為教師提供了豐富的教學工具，可以實時展示物理現象的變化過程，使學生在視覺上感受到物理原理的動態表現，進一步提升他們對抽象概念的理解。這些技術的應用不僅僅停留在單純的知識傳遞，而是通過生動形象的演示和互動環節，促使學生積極思考和自主探究。例如，教師通過簡單的演示實驗，如演示彈簧振動或物體自由下落的過程，引導學生觀察和思考實驗結果，從而理解背后的物理原理。這種引導式的實驗演示方式，不僅能加深學生的理解，也能培養他們的科學探究精神，激發他們主動學習的興趣，最終實現學生物理思維能力的全面提升。

（三）跨學科整合與知識遷移

在三新視域下，跨學科整合與知識遷移的理念逐漸成為物理課堂創新的重要方向。通過將物理知識與數學、化學、地理等學科進行有機結合，教師能夠幫助學生拓展知識的視野，培養他們綜合運用知識解決實際問題的能力。比如，物理和數學的結合，不僅能幫助學生更好地理解物理定律的數學表達，還能通過數學方法來解讀和預測物理現象。例如，在講解力學中的運動定律時，教師可以引入微積分的相關知識，幫助學生理解速度、加速度等物理量的變化過程。通過這樣的跨學科結合，學生能夠在物理學習中更加深刻地體會到數學工具在科學研究中的重要性，從而增強他們對數學知識的應用意識。此外，物理與化學的結合也能夠幫助學生理解物理變化與化學反應之間的關系。例如，在探討熱學現象時，教師可以通過討論分子動理論與熱能傳遞的相關內容，幫助學生理解熱力學中的物理過程與分子層面的化學變化之間的聯系。地理學與物理的結合則能夠幫助學生理解自然現象中的物理規律，如通過分析氣象變化中的氣壓、風速等物理現象，讓學生了解大氣層的物理性質及其變化規律。通過這種跨學科的教學方式，學生不僅能深化對物理知識的理解，還能在更廣闊的學科框架中靈活運用物理原理，提升他們的綜合思維能力。跨學科的視角引入還能激發學生的創新思維和問題解決能力。教師可以設計具有跨學科性質的情境問題，引導學生在解決問題的過程中，將物理知識與其他學科的知識進行融合。例如，設計一個涉及環境保護的情境問題，學生需要在理解物理原理的基礎上，結合化學知識分析污染源，或結合地理知識探討氣候變化對自然界的影響。這種跨學科的情境設計，不僅能激發學生的興趣，還能促使他們從多個學科的角度思考問題，從而更好地培養其綜合素質和創新能力。

四、結語

在三新視域下，高階物理課堂的物理導入教學策略具有重要的研究價值和實踐意義。通過基于問題的實驗導入、實驗演示與互動及跨學科的整合方法，教師能有效激發學生的學習興趣，培養他們的科學思維和實踐能力。未來的物理教學應繼續探索和創新導入策略，以適應不斷變化的教育需求，推動學生全面發展和深度學習。

參考文獻

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（責任編輯：祁麗珠）