淺談物理實驗情境教學的設計策略

王梅

摘 要：情境教學是指教師根據教學內容、教學目標及學生的認知水平和心理特征，有目的地引入或創設具體事物的場景，使師生設身處"境"，從而激發學生的學習熱情和學習興趣，促使學生自主學習。下面我就從物理實驗創設實驗情景來談談在近幾年的教學研究與實踐中，我對實驗情境教學的五點淺顯的嘗試和體會。

關鍵詞：物理 情境教學 設計

一、利用實驗來設置情景，引導學生觀察實驗現象、分析實驗現象，可以很好地揭示物理現象的本質，探究物理規律

（教學實例）在“變壓器”教學中，為了探索“變壓器原、副線圈匝數與電壓、電流的關系”時，設計了一系列小實驗先定性后定量研究。實驗步驟為：a、利用可拆式變壓器，副線圈用漆包線繞成，并連接一個小燈泡，先加入一組線圈，請學生觀察小燈泡是否變亮；b、再逐個增加副線圈的匝數，讓學生進一步觀察小燈泡是否變亮。此時學生的注意力充分集中，使燈變亮的欲望進一步加強，最后燈終于變亮了。在學生的情感意識中更加想知道“輸出電壓與匝數”到底是什么關系呢？接下來再與學生一起探索。實驗2步驟為：a、利用可拆式變壓器實驗裝置，在原、副線圈二端各接一個電壓表；b、記錄原、副線圈的匝數及二個電壓表的示數；c、改變原、副線圈的匝數再記錄二個電壓表的示數；d、根據數據分析請學生得出“電壓與匝數成正比”的規律。接下來進一步探索，實驗3的步驟為：a、在實驗2的電路中接入二個電流表；b、測出各表的示數；c、計算U1I1、U2I2的值，并提出問題為何U1I1>U2I2呢？d、進一步實驗，將可拆式變壓器的鐵芯向右移動，變壓器的輸出功率變得更小，從而說明實驗中總有鐵損、磁損，再抽象出理想變壓器的工作原理即U1I1=U2I2。這樣由實驗步步深入，層層設置問題情景，圍繞問題師生共同探索，有利于學生探索能力的培養。同時也符合高中生從定性到定量研究的認知規律。

二、創設實驗情境從導入開始，激發學生學習的興趣

再比如說“自感”教學中，通過實驗情境的創設引入課題，首先展示一節干電池，提出問題：6V的電池是否會讓人有觸電的感覺？并請幾位女生動手操作進行體驗。然后通過圖中的電路，讓男生感受自感電動勢，由于觸電感覺非常明顯，引起了學生強烈的好奇心，激發了學生探索的興趣和求知欲。在此情境下，教師因勢導入問題：“為什么電池和線圈連接后能使人觸電？線圈中隱藏著什么樣的秘密呢？下面我們通過這節課的學習將為大家揭開謎底。”水到渠成地引入到本節的主題上。

三、立足生活，結合學生的生活體驗設計有趣實驗

學生不僅對新鮮的事物感興趣，而且還對自己熟悉的，親身經歷的事物感興趣。利用學生生活中的素材或他們熟悉的自然現象設計實驗，也能夠創造出很理想的興趣情境。譬如，“棱鏡”一節，用三棱鏡把白光分散成七色光，學生看到色彩分明的光帶立即會想到雨后天晴的彩虹，很自然地激起學生的興趣，學生的情趣會自覺地進入色彩斑斕，光怪陸離的物理世界，并思索奇妙無窮的物理現象所蘊藏的自然規律。再如，驗證大氣壓存在的“自制噴泉”實驗。用體操法做波形模擬實驗等，把學生生活中熟悉的，感知過的事物搬入課堂，使學生平中見奇，熟中見異。把物理知識生活化，趣味化，學生會感到親切，新鮮，有趣，他們會在愉快的情趣中不知不覺地將思維轉向物理內容，進入物理世界，提高了思維的主動性和自覺性。

四、創設實驗情景 激發探究

在教學過程中，巧妙地設置疑問，將會極大地激發學生的好奇心，激起他們內在的學習動機和探究欲望，在探究中獲得成功的體驗，從而樹立學習的自信。

在“物體內能的變化”的教學中有個演示實驗，壓縮厚玻璃筒中的空氣，使空氣內能增加，溫度升高，從而使筒內易燃物著火。實驗中明亮的火花給學生以深刻的印象，然而實驗過后，不少學生提出：實驗的研究對象是什么？壓縮時筒內空氣的溫度到底是否變化？如何判斷它是否變化？實驗的目的是什么？特別是在沒有判斷出筒內空氣的溫度是否變化而事先就放入易燃物來顯示氣溫的升高，似乎不符合科學的探究過程。我們改變教材一舉成功的做法，實驗時在厚玻璃筒內先不放易燃物，壓縮筒內的空氣，要求學生仔細觀察筒內空氣的內能有無增加，這時，學生感到困惑了，空氣內能增加與否怎能看得見？此時便可自然地引出一個實驗設計時的問題情境，如何判斷筒內空氣內能是否變化？如何變“看不見”為“可見”？順著這個思路展開過程并組織學生上講臺實際操作，由于實驗是學生主動參與設計的，設計目的明確，實驗后學生無論是對實驗所揭示的結論還是實驗的設計思想均留下了深刻認識，實驗情景的再設計使學生在獲取知識的同時，培養了他們的觀察和思維能力。學生對自己能控制實驗過程的科學經歷感到興奮，在實驗中能解決問題可以獲得一種滿足感 。

五、創設問題情景，激發興趣

“思維是從疑問和驚奇開始的”。問題情景的創設是思維的啟動點和切入口，問題情景的成功創設，能使學生通過對問題情景的感知激發認知的沖突或產生探究的欲望，使學生形成學習物理的認知內驅力的重要途徑，成為推動學習的強大動力。例如：我在講功率一節時，設計了這樣一個實驗題目：要求測定一個人騎自行車的功率.在自行車由靜止啟動的過程中，人做的功除了增加人和車的動能之外，還要克服空氣阻力和地面的摩擦力，其中哪些因素是主要的，哪些因素是次要的？學生根據自己騎自行車的經驗，認為空氣阻力是很明顯的，不能忽略，而地面和車輪之間的滾動摩擦一般比較小，可以忽略.接下來的問題是怎樣測量人克服空氣阻力做的功？學生都有這樣的體會：頂風騎車時，騎得越快風的阻力越大，因此可以設風的阻力和車的速度成正比.車的速度怎樣測？風的阻力和車速成正比的比例因數是多少？問題一個接著一個地出現，被大家一個又一個地解決，終于找到了一個大家都比較滿意的實驗方案.接著全班同學興高采烈地到操場上去做實驗，最后再回到教室里，師生一起處理實驗數據，作出圖象，得出實驗結果.在整個實驗過程中，除了實驗題目是由老師提出的外，實驗方案和解決問題的途徑都是由學生討論研究出來的，因此他們都覺得很有意思，收獲很大.

創設成功的實驗情境教學就是教師根據學生的特點，想方設法創設一個學生飽嘗努力探求，勤奮思考后獲得知識、取得成功的情境，讓學生學習信心得到增強，學習欲望得到滿足，從而使師生都能一起分享成功帶來的喜悅。以上我分別從五個方面談談我在實驗情境教學中的一些淺顯的體會，還有待于以后進一步完善和提高。endprint