淺談物理教學中物理情景的創設

摘 要：情景教學是物理教學的重要組成部分。在教學中，創設合適的物理情景，有助于增強學生的學習興趣，提高他們學習的能力。課堂上的物理情景可利用物理實驗、圖像、物理圖示及多媒體等手段來創設。

關鍵詞：物理實驗；圖像；物理圖示；多媒體手段

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1009-010X（2008）08-0054-02

中學物理教學過程中，教師時常會遇到這樣的情況：學生經常在物理情景的建立和理解上陷入尷尬境地，做題時無法理解和運用物理規律，造成原本并不難解的問題無法解決。這要求教師在授課過程中，將那些抽象的概念、復雜的公式和難以理解的物理過程，同一些具體、形象的實驗、模型及可視性較強的圖形聯系起來，使那些晦澀難懂的文字變成形象、生動的“情景”，使學生在物理情景之中，較容易地理解物理概念、掌握物理規律。如何在物理教學過程中給學生創設、體驗、尋找、再現物理情景，激發學生學習物理的興趣和求知欲，是物理教師長期探索和研究的一項課題。下面就自己多年來的教學實踐，淺談一些自己的認識、做法和體會。

一、利用物理實驗創設物理情景

物理學是一門以實驗為基礎的科學，一個成功的物理實驗就是一個完整的物理情景。讓學生親眼看一些物理現象、親手做一些物理實驗，然后與理論的學習相互對照、驗證，可以加深對物理概念、定律的理解，掌握更為科學的學習方法。重視物理實驗，是加強物理情景教學的重要途徑之一。因此，不但要將課標、大綱要求的演示實驗、學生實驗開足開全，而且還應設法將演示實驗改為學生的探索性實驗以及增加新的演示實驗。

對于教學中一些難以理解或難以描述的物理情景，通過實驗情景可以讓學生一目了然。例如通過對微小形變的觀察，不但可以讓學生認識到彈力是物體發生彈性形變產生的，同時也能使他們體會到“任何堅硬的物體受力時都能發生形變”這一物理現象的普遍性。在講解按照實際作用效果來分解力時，可以做下面的實驗：取一根細繩，在它的一端掛上重物，將繩子的另一端套在中指上，然后用鉛筆的末端支起繩子，將鉛筆的尖端頂住掌心。這樣，可以直觀地感受到手指受的是拉力，手掌受到的是壓力。這種通過顯而易見的效果來體現物理作用的實驗方法，是認識物理現象的普遍方法。

另外，對于學生不熟悉的問題，也可以通過設計實驗情景，讓學生親手實踐解決。例如，探究兩個相互垂直的勻速直線運動的合運動的軌跡類型時，倘若采用課本上的蠟塊實驗來研究這個問題，并不直觀，大多數學生只能憑猜測得出結果，不能真正地解決這個問題。這時，教師如果讓同學取出直尺、三角板（直角）、白紙、鉛筆，將白紙和直尺固定，使三角板的直角邊沿直尺勻速滑動，同時使鉛筆沿三角板的另一直角邊也保持勻速滑動，這樣鉛筆畫出的軌跡就是兩個相互垂直的勻速直線運動的合運動的軌跡類型。當然，利用這種方法還可得出成任意夾角的兩個任意分運動的合運動的軌跡類型。這樣，通過學生自己動手實驗，既解決了問題，還增強了學生的動手能力，提高了學習的積極性。

二、通過掛圖、課本插圖和教學簡筆畫等圖像創設物理情景

物理情景還可以通過掛圖、課本插圖和教學簡筆畫等圖像來創設。解決物理問題時通過形象思維，運用經驗、表象、意象等，使學生能迅速、準確地在腦海中形成物理圖景。

掛圖和課本插圖中有原理示意圖，如力的合成圖示，繩波的形成等；有情景示意圖，如水波的干涉圖樣、運載火箭升空、布朗運動現象、失重等。這些掛圖和插圖集趣味性、科學性、形象性于一體，所描述的物理現象和原理對學生具有強烈的吸引力，學生認真看后，結合自己在這方面生活上的經驗積累，會產生聯想與遐想，從而形成認識問題和解決問題所需的物理圖景或物理模型，以后遇到類似問題，就會觸景生情，誘發解題思路，順利實現由感性認識向理性認識的過渡。值得注意的是，掛圖和課本插圖中的原理圖是從實物結構中抽象出來的，在教學中往往習慣于脫離具體物體而作純知識的解釋，造成教課時教師和學生無法產生互動，不利于學生理解。正確講法應當是首先讓學生根據原理圖還原成實物圖，明確實際情形后再講物理原理。例如，講日光燈電路的原理時，最好先讓學生觀察日光燈的實際組成，然后用符號代替實物畫出簡明電路圖，使學生一看到原理圖就能跟實物對上號，在大腦中反映出的是日光燈實際接線的具體情景，在此基礎上再講日光燈電路的應用。這樣才能加強思維訓練，對培養學生理論聯系實際的能力有實際的意義。

教學簡筆畫是另一種情景圖示，它以生動、直觀、形象、簡縮、夸張的形式將抽象的物理概念或規律表現出來，能夠幫助學生在大腦中迅速地建立起相關的物理情景。教學中使用簡筆畫，不但易于學生理解，而且還能加深印象。在教學中應當引起足夠的重視。

三、應用物理圖示創設物理情景

美國數學家蒂恩說：“如果一個特定的問題可以轉化為一個圖形，那么，思想就整體地把握了問題，并能創造性地思索問題的解法?！痹谖锢斫虒W中，圖形用于創設物理情景，具有相同的作用。

例：一個質量為m=2.5千克的物體放在光滑水平面上靜止，某時刻開始受到一個作用水平力F，F隨時間t變化規律如圖1 a所示，求物體在10s末的位移和速度：

分析：此題給出的物理情景是：物體受力先做加速運動達到某一最大速度vm，再做減速運動，因為兩個過程加速度的絕對值相等，加速和減速的運動時間相等，則在t=4s時物體的速度與t=0時速度一樣，是v=0，以后重復上述運動，運動過程的物理圖示如圖1b所示。進一步還可以用速度圖像描述它的運動情況，如圖1c所示。

經常應用的物理圖示有示意圖、軌跡圖和矢量圖等。例如：做受力分析時，需要用到力的示意圖；物理中研究關于矢量的問題，如力、位移、速度、加速度等時，經常會用到矢量圖。要研究一個變化的運動過程時，可以用物理軌跡圖來描述物理過程，在圖上表示運動變化之處標上反映該處物理狀態的物理量如位移、速度、加速度等。

四、運用多媒體技術創設物理情景

計算機輔助教學是現代多媒體技術的核心，它將圖像、聲音、動畫、視頻影像等多種形式有機地融為一體，實現了有聲可視。它的物理模擬和可重復性，使創設的物理情景更加豐富多彩，使物理教學更加形象化。以生動形象的視聽效果，模擬再現一些物理現象、物理過程，將瞬息即逝的短暫過程或現象無限地延緩、拉長、重現，做到動中有靜、靜中有動，不但物理情景非常鮮明形象，而且可以拓寬感受的時空領域。例如尋找火車轉彎所需向心力的來源時，可以將帶有聲音、動態圖像的火車轉彎情景讓學生認真觀看，引導學生觀察：火車的輪緣有何特點，轉彎處的軌道有何特點。然后將輪緣的形狀及轉彎處內外軌高度的偏差依次清晰地展現出來。這樣，火車轉彎的物理情景就清楚了，向心力的來源也就很容易地找到了。除此以外，物理中的追及、小船過河問題都可以適當地利用多媒體設備輔助教學。

總之，情景教學是物理教學的重要組成部分，通過以上幾種手段創設的物理情景，清晰地展現物理過程，可以很好地降低物理的理解難度，有利于發展學生的思維，使學生逐步掌握學習物理的方法。教師在備課過程中，就所教授的內容為學生創設豐富、生動的物理情景，能更有效地幫助學生學好物理。