情境教學在高中物理教學中的實踐研究

姜加平

在物理教學中，物理情境就是指在人腦中形成的關于物理狀態、物理過程在一定程度上達到的物理境界。情境可以是一種生活場景逐步抽象成物理中的情境，可以是教師精心設計的實驗，也可以是物理學史，虛擬實驗，即觸景生情。情境是無形的情和有形的境的交融，所以物理情境應該是物理現象經過分析后，了解其產生的原因，變化的條件，弄清問題的性質，遵循的規律等。

本人根據自己的教學實踐和體會，在課堂教學的過程中把生活教育理論、情感認知理論以及建構主義理論融入課堂教學中，從而創設出學生有體驗的、生活化的情境教學模式更有利于培養學生的科學素養，激發學生個性發展的動力，不斷提高課堂學習的效率，最終培養學生的學習能力。具體做法如下：

一、利用生活經驗

物理中許多概念、規律都是建立在對生活現象觀察的基礎之上，但具有很強的抽象性。在物理教學中，緊密聯系學生的生活實際，從學生的生活經驗和已有的知識出發，利用生活實例創設情境，將物理概念、規律還原到學生熟悉的實際生活中，就能夠激發學生興趣，喚起學生原有的認知與生活體驗。

如，在學習《光的折射定律》時，可以設置這樣的情境：如果把筷子放在清水中，為什么看到的筷子好像斷了呢？在河邊抓魚時，為什么總是判斷錯位置從而讓魚溜之大吉呢？……同學們有沒有發現或者考慮過原因呢？這樣通過生活中常見的現象引入《光的折射》，不僅可以激發學生的興趣，而且可以促進學生在生活中發現問題，解決問題。

二、利用背景故事

良好的開端是成功的一半。一堂課如果導入得精彩，能夠使學生瞬間產生強烈的求知欲望，從而迅速進入問題情境中。課前講述一些生動有趣的物理典故或現象或物理應用等，可以激發學生的學習興趣，有效地吸引學生的注意力，快速引領學生進入高效的物理學習狀態。

例如，《行星的運動 開普勒三定律》這節內容，可從地心說與日心說之爭講起，從火燒哥白尼到第谷連續20年對行星位置的觀測記錄，再到開普勒對第谷觀測資料的研究，怎樣經過4年的刻苦計算，先后如何否定了19種設想，最后總結提出關于行星運動的三定律。于是學生很快入迷，進入問題情境之中積極參與討論，探索成功進行。

再如，《靜電屏蔽》用兩個趣味實驗導入，帶電鳥籠里的鳥安然無恙的實驗、手機放金屬盒里無法接通的實驗。讓學生觀察之后再思考原因，迅速激發了他們想通過對本節課的學習來解釋這些現象的欲望，事實證明，這樣的情境導入極大地調動了學生認識問題的主動性與迫切性。

三、利用物理實驗

物理是一門以實驗為基礎的學科，實驗讓學生感知物理學規律，培養觀察能力、思維能力和動手能力。因此，教學中要創設一個能引起學生興趣的并且和課本中的原理性知識相關的實驗問題，讓學生參與討論，培養學生主動獲取知識的能力，主動探究實驗的能力。

例如，在《力的分解》教學中，用細線吊一重物，問學生用一根線易斷還是兩根線易斷？學生肯定地回答是一根線易斷。但實驗演示的結果卻完全相反：用一根細線可將重物穩穩地提起，用有一較大夾角的兩根細線吊重物時，細線斷了！為什么兩根線的效果反而不如一根線呢？這一問題情境的創設讓學生的思維被迅速激活起來，使學生產生了強烈的求知欲望。通過這一教學情境的創設，學生獲得探究的滿足與樂趣，從而激發了學生學習的動機。

四、利用圖形圖象

在物理教學中，圖形常常被用于創設物理情境，經常應用的有示意圖、矢量圖和模型圖等。高中物理難學是大多數高中學生共同的感受，許多同學上課聽得懂，但課后不會做。主要是不能從實際的問題中抽象出具體的物理情境和物理模型，導致建立物理情景和物理模型困難，即理論不能聯系實際。因此在課堂教學中，應該盡可能畫圖，數形結合，建立正確的圖解性物理情境，從而在錯綜復雜的實際問題中抽象出物理模型，逐步讓學生學會對所給的信息進行提煉和加工，突出主要因素，忽略次要因素，找到新問題與熟悉的物理模型之間的聯系，使新信息與原有知識之間的遷移保持暢通無阻，就可以使新問題順利地實現模型化，構建起符合新情境的物理模型。

在課堂教學中，對于一些比較復雜又具有代表性的物理模型，如各種情況下的圓周運動，小木塊在長木板上滑行從兩者相對運動到相對靜止的過程分析，反沖系統中各物體對地的位移關系，各種情況下導體切割磁感線的運動等等，平時課堂上要經常以圖解的形式建立這樣的物理情境，也可以借助多媒體手段制作一些動畫課件，對這些過程進行模擬。如果所研究的問題只與物體的運動狀態有關時，可以只畫出物體的某一狀態或某幾個狀態的物理圖示即可表現問題的物理狀態情景。如果所研究的問題與物理過程有關時，用物理圖示描述物理過程，一是可以畫出軌跡圖，二是通過兩個或多個狀態反映物理過程，并在圖上標上反映物理過程的物理量，如位移等，物理中的運動、做功等都屬于此類問題。通過創設情境，把抽象、復雜的物理過程更形象地展現給同學，必然會給同學一種豁然開朗的感覺，而且學生的形象思維與直觀建模能力也可以進一步得到培養。

五、利用問題探究

學源于思，思起于疑。教學的最高境界就是讓學生能不斷地提出問題，并最終解決問題，這是培養學生學習能力的重要途徑。學生在學習的過程中，要發現問題、提出問題，需要一定的問題情境，而教師的導就是給學生創設問題情境，將學生導入問題探索者的角色，喚起學生的思維，激發學生的求知欲望，使學生主動投入到學習活動中去，以達到掌握知識，活躍思維的目的。

例如，在學習《自由落體運動》時，可以向學生提出一系列啟發式問題：

[問題創設]重力大小不同的物體下落是否相同？（問題具有針對性）

[實驗演示1]讓一枚硬幣和一張展開的紙片從同一高度自由下落。

[實驗演示2]讓一張捏成紙團的紙片和一張展開的紙片從同一高度自由下落。

[實驗演示3]將一枚硬幣和一枚緊貼有紙片的硬幣從同一高度自由下落。

[問題引導]到底什么在這里為我們的認識提供了障礙？

[問題引導]如果把它們放在真空的環境中，同時落下，則又如何？

[反思]空氣阻力等因素，研究時候要抓住主要因素，忽略次要因素。

這一系列遞進的問題設置懸念，學生的興趣會馬上被吸引來，急于知道究竟。通過以上的實驗可以構建問題，學生可以就亞里士多德的觀點和這里產生的矛盾進行思維的探究。學生通過看書得到結論：物體下落過程中的運動情況與物體的質量無關。

如，學習《電流表改裝成電壓表》的教學過程中，設置以下情境：現有量程I=300 μA，并且內阻大約為100 Ω的電流表，請把電流表改裝成電壓表，然后向學生提供一些數據和圖像，讓學生進行探討解決問題的辦法。首先讓學生進行分析問題的題意，并且教師應該引導學生根據已有的條件和所學的知識弄清楚題目所隱含的問題，通過學生的分析和教師的引導，學生很快就能解決問題，并對所學的知識和理論有更深刻的印象。

六、利用多媒體技術

多媒體具有直觀性、形象性、具體性和生活性等特點，可以把運動和變化展現在學生面前，提供豐富而動感的圖像、圖形，生動、直觀、形象，展現出一個精彩紛呈的物理世界。運用多媒體創設課堂情境，使抽象的物理概念、規律具體化、形象化，尤其是計算機能進行動態的演示，把一些無法看清的現象模擬出來，從而讓學生獲取足夠的感性材料，因而具有常規教學手段所無法替代的優勢，彌補了傳統教學方式在直觀感、立體感和動態感等方面的不足，利用這個特點可處理其他教學手段難以處理的問題，并能引起學生的興趣，增強他們的直觀印象，為教師化解教學難點、突破教學重點、提高課堂效率和教學效果提供了一種現代化的教學手段。

例如，在學習《波的圖象》時，在屏幕上出現橫波的動態傳播圖形，通過教師的啟發式講述，學生的觀察、議論，最后由教師歸納總結，得出波形、振動狀態以波速前進的結論。從而使學生對波動這種運動形式有了直觀明確的認識，建立了波動的空間圖景，波動的空間周期性（λ）和時間周期性（T）通過波速把它們聯系起來，加深了學生對機械波有關知識的理解。另外，為正確畫波的圖象奠定了理論基礎。

總之，教學是一門科學，也是一門藝術，教學有法，教無定法。在物理教學中，物理情境的創設有無數種，教師應正確理解物理情境的真諦，努力創設適合物理教學的物理情境，通過趣意橫生的物理情境，發揮教師的主導作用，激發學生學習的內在動機，不斷引導學生觀察物理現象，深入分析物理問題，逐步形成正確的物理思維方法和學習習慣。從而提高物理的教學質量，培養出知識能力、功底深厚的人才。

參考文獻：

[1]徐仲霞.物理教學中創設問題情境之我見.中學物理，2009（01）.

[2]韓建禮.高中物理教學如何創設問題情境.科教縱橫，2010（10）.

[3]陳霞.高中物理情境教學淺探.考試周刊，2011（07）.

（作者單位 浙江省杭州市蕭山區第二高級中學）

編輯 謝尾合