巧設情境，提高探究式教學的有效性

方 敏

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巧設情境，提高探究式教學的有效性

方 敏

福州屏東中學

創設情境，提出問題是探究式教學的起點，是解決問題的關鍵，是促進學生有效學習的開端。然而，如何創設最合理的問題情境，以什么樣的規律來進行情境的創設，一直是一線教師思考的問題。該文主要通過教學中的實際案例，總結了幾種常用的情境創設方法，以便更好地提高探究式教學的有效性。

物理教學情境 創設方法 創設原則 效果

認知主義者布魯納認為，學生的學習和科學家的探索一樣，都不過是把現象重新組合或轉換，使人獲得新的領悟而已，因而都是發現問題，解決問題的過程。基于這種認識，布魯納積極倡導發現問題式教學，把學生當作發現問題的主體。這與新課改所倡導的探究式教學是不謀而和的。那么，怎樣才能有效地引導學生發現問題呢？這就涉及到問題情境的創設。

1 物理教學情境創設的作用

要使課堂教學能有效地進行，有必要通過特定的教學情境，抓住學生的注意力。大量實踐表明，高質量的情境創設，不僅能把教學中抽象的問題變得形象而具體，更能引起學生積極的態度體驗、行為體驗，激活學生的思維，進而刺激學生主動思考、參與探究，體驗和感悟科學探究的過程，并在探究過程中理解知識。因此，創設情境的質量將直接影響教學的實施和開展，探討如何進行中學物理教學情境創設具有重要的現實意義。

2 物理教學情境創設的方法

教學過程中，創設情境的方法很多。但怎樣才能使情境創設的好，創設的巧呢？

2.1 創設趣味式情境，促進學生樂于探究

興趣是個體對事物的特殊認識傾向，是積極性的來源，是人們認識事物，探究事物發展規律的內在動力。一旦個體對某項事物產生興趣，就會充分發揮自己的主動性和創造性。創設一種極具趣味性的情景，對激發學生濃厚的學習興趣，為我們探究活動的順利進行是十分有益的。

例如，在學習《動量守恒定律》這一節時，由于內容難度大，學生學習起來較為吃力，很多學生對這一節興趣不大。為了更好地調動其學習積極性，在上課前，我特意安排學生參與了有趣的“水火箭”發射活動。

在一個可樂瓶里裝入約1/3量的水，用橡皮塞塞緊可樂瓶，形成一個密閉的空間。把氣體打入密閉的容器內，使得容器內空氣的氣壓增大，當超過橡皮塞與瓶口接合的最大程度時，瓶口與橡皮塞自由脫離，箭內的水向后噴出，火箭獲得反作用力射出，如下圖1所示。

圖1

該活動由學生參與完成，身臨其境，學生興趣很高，火箭發射時強烈的視覺沖擊效果，把學生推到了興奮點，此時，再適時地舉一些生活實例，并輔以視頻，就大大激發了學生對“動量守恒定律”知識的濃厚興趣。

2.2 創設障礙式情境，激發學生急于探究

“學起于思，思源于疑。”巧妙創設障礙式情境，打破學生認知上的平衡，讓學生陷入新的困境，從而有效激發學生對新知識的渴望。當然，教學中的“質疑”是雙向互動的，學生“質疑”的質量反映學生思維的程度，這與教師質疑的力度息息相關。所以教師“質疑”應當恰到好處、發人深省。

如，引入《牛頓第二運動定律》這一課時，可創設這樣的問題情境：在一盛滿水的玻璃瓶中，置入一紅色小木塊，將瓶橫放在水平桌面上，木塊浮于瓶上部壁頂，處于靜止狀態，見圖2。老師問：“當用手拉瓶向右加速運動時，木塊將會怎樣運動？”大部分學生不假思索地認為木塊將移向瓶后端。

老師用手拉瓶子向右加速運動，結果木塊移向瓶前端。大出學生所料，激起學生強烈思維沖突，順勢點題。

圖2

再如，引入《閉合電路的歐姆定律》這一課時，可安排這樣一組實驗創設問題情境：讓一小燈泡與一節新的一號電池通過開關相連，請同學們注意燈的亮度（學生回答：“很亮！”）。然后將該小燈泡與四節相互串聯的使用較久的舊一號電池(外觀與新的沒有多大差別)通過開關相連。請同學們猜想，會出現什么情況？（學生猜想：“小燈泡會被燒毀”或“小燈泡不會被燒毀，但要比前面一次亮得多”）演示結果，小燈泡的亮度比前面一次暗得多。學生大感意外，他們想探究這一問題的主動性也隨之被調動起來了。這時，教師可順勢導入新課“為什么會出現這種情況呢？要解決這個疑問，先要學習電學中一個非常重要的規律——閉合電路的歐姆定律。”

2.3 創設開放式情境，引導學生自主探究

新課程理念下的教學過程是一種開放的過程。它包括開放的人文環境和開放的時空環境。人文環境的開放要求營造出民主的、為學生所接納的、富于創造性的氛圍，使學生形成一種自由的、獨立的探索心態。時空環境的開放要求打破傳統封閉的教學時空緯度。在時間緯度上不求課堂幾十分鐘內得出結論，而是將某些問題留給學生在生活中繼續探求；在空間緯度上不能僅局限于課堂和書本，要向與課堂和書本緊密聯系的家庭和社會學習，將課堂引向社會和大自然，利用更為廣泛的教育資源，使學生得到最為廣泛的關注與發展。

例如，《 超重與失重》這一節，它所研究的是日常生活中常見的物理現象，同時這一節內容也是牛頓運動定律的典型應用。教材中安排這一節，既是對牛頓運動定律知識的進一步鞏固，又能增強物理知識與日常生活的聯系，還能多角度地激發學生學習物理的興趣，是一個非常好的學習資源。課標對這節的要求是：通過實驗認識超重與失重現象，也就是希望我們老師能設置一些具體的情景，安排一些具體的活動，來幫助同學們展開認識。

意識到這一點，在授課之前，我有意安排學生利用課余時間，帶著體重計去電梯里感受超重和失重現象，并利用攝像機記錄實驗過程，采集實驗數據。在正式上課時，各活動小組展示自己的實驗成果。由于前期活動得到同學們的廣泛參與，上課時學生的熱情很高，又因為對超重和失重有切身的體驗，上課效果非常好。

2.4 創設針對式情境，突破學生探究難點

問題情境的創設，必須基于對學生已有知識經驗和教材內容全面的、科學的分析，要緊扣“探究中心”。教學設計時，要把問題情境設在學生有疑之處，有難之處。問題情境的巧妙創設，可以降低學生探究難度，幫助學生突破知識難點。

例如：《摩擦力》這一節是學生難于理解和掌握的內容之一，究其原因，主要有以下幾點：①學生的頭腦中沒有一幅清晰的圖景，如摩擦力是如何產生的，摩擦力的方向怎樣確定。②學生先前形成的一些片面甚至是錯誤的生活經驗對他們學習本節知識產生了一定的負面影響。如許多同學根據片面的生活體驗在主觀上認為摩擦力一定是阻力，摩擦力的方向一定與物體運動方向相反等。③這部分知識要求學生不僅有較豐富的生活經驗，而且需要學生有較高的思維層次。為了突破這個難點，我通過自制實驗，創設情境，降低學生接受該節知識的難度，讓學生“看見”了理論的正確性。

選用一普通的塑料刷，盡量選擇刷須長且刷面寬的那一種，用鉗子隔行拔去一些刷須，另準備一長約1米，比刷面稍寬的平板作為運動板，見圖3。演示滑動摩擦力的方向與相對運動方向相反。

圖3

教師用力推著實驗刷在運動板上以速度V1勻速向右前進，請一位同學用力將運動板沿著實驗刷的運動方向以不同的速度（V2＜V1、V2=V1、V2＞V1）分三次抽出，同學們可以清楚地看見在運動板抽出的過程中，當V2＜V1時，刷須方向與運動方向相反，即與相對運動方向相反；當V2＞V1時，刷須方向與運動方向相同，即與相對運動方向相反；當V2=V1時，刷須方向豎直，此時無相對運動，表明無滑動摩擦力。雖然在三次實驗過程中，實驗刷和運動板的運動方向都沒有改變，但由于實驗刷在運動板上的相對運動方向不同，所以滑動摩擦力的方向也是不同的。通過創設實驗情境，學生可以清楚地觀察到滑動摩擦力的方向與相對運動方向相反的現象，從而澄清了部分學生主觀認為滑動摩擦力的方向與物體運動方向相反的錯誤認識。

2.5 創設生活化情境，打開學生探究思路

大量的教學實踐和研究證明，在鮮活、多樣的教學情境，特別是貼近日常生活的教學情境中，學生可交流的話題增多，情感體驗豐富，思路打得開，彼此間更容易發生相互影響，所以教學設計中教師還應在如何創設生活化的教學情境上多下功夫。

例如：在講“力的分解”這一節時，關鍵是向學生介紹力的分解是根據力的實際作用效果來進行分解的。但什么是力的作用效果？力的作用效果如何？學生往往覺得很抽象，很難理解，所以不能靈活地掌握力的分解方法。特別是在課堂上講解三角支架的力的分解時，學生往往覺得很拗懂。如果讓學生親自做實驗，親身去體驗，就知道力的效果原來是這樣。一個簡單的方法是：每兩個學生一組，在原座位上，一人左手（或右手）叉腰，另一人向下拉他的肘部（如圖4所示，此時人的上臂相當于桿ON，人的下臂相當于桿OM，另一人的向下拉力相當于物體重力）。通過一個巧妙的情境替換，把一個較生疏的情境替換成生活化情境，輕松地幫助學生體會了此時力的兩個作用效果。

圖4

以上所列舉的各類教學情境并非彼此割裂而是相互聯系，此類情境與彼類情境有交叉與重疊。在現實的教與學中，應根據教與學的實際需求選擇創設利用各種情境，對其進行優化組合以取得教與學的最優效果。

3 物理教學情境創設的原則

綜上所述，及時、恰當的情境創設，可以引發學生積極思維，使他們在牢固掌握知識的同時，培養他們的創新精神和實踐能力。但要確保所創設的情境對探究式教學有效，本人認為設計時還要遵循以下原則：

3.1 適度性原則

教師在創設問題情境時，必須根據教學內容及教學目標，將學生已有的知識儲備、生活經驗與將要學習的知識聯系起來，在此基礎上設置問題。問題不能過于簡單，也不能過于復雜，應把問題設在學生思維的“最近發展區”。只有那些難易適度，學生能解決卻又一時解決不了的問題，才是構成問題情境的最佳素材。

3.2 多樣性原則

情境的創設盡量做到兼具真實性、趣味性和科學性等。生動多樣的情境，會很好地激發學生的探究欲望，刺激學生思維，對所授內容接受度高，理解也會更加透徹，往往會產生“觸類旁通”之感。所以課堂上材料的準備、豐富多樣的環境設計是必不可少的，同時還要引導學生收集各種信息資料，帶到課堂上來，使課堂上的每個人都成為信息源，讓學生在充斥信息的環境中接受多方刺激、發生互動。

3.3 主體性原則

主體性是指人的參與性、獨立性和創造性。使學生成為學習的主體，這是區別于傳統式教學的根本標志。因此，在創設問題情境時，要確立學生在學習中的主體地位，尊重學生的自主權。不能強迫和壓抑學生的活動，不能簡單地將活動方式教給學生。應積極倡導學生自己去發現問題、提出問題，解決問題。

當然，如何創設情景提出問題，以增強學生的問題意識，激發學生的學習欲望，激活學生的思維活動，還有很多地方值得我們注意。它的內在機理也有待于我們繼續研究和不斷嘗試。相信只要我們以教育教學理論不斷充實自己的頭腦，潛心研究，扎實教學，就一定能探索出符合學生認知規律，體現新課改理念的更多更好的方法。

[1] 雷洪．高中物理新課程創新教學設計[M]. 哈爾濱: 東北師范大學出版社，2005.

[2] 張民生，宓子宏等. 高中物理名師授課錄[M]. 上海: 上海教育出版社, 2008.

[3] 朱欽和. 論物理課堂教學中問題情境的創設[M].成功(教育), 2007, (10):25.