信息教育背景下情境式教學在物理中的應用

于 泳

（江蘇省常熟中學 江蘇 蘇州 215500）

教育的目的是為了讓學生成為一個快樂的人.但是經歷過高中階段的孩子，提起物理，不少人都覺得物理就是混沌不清的基本概念，毫無趣味的公式，海量的題目與少得可憐的分數，與生活無關，更不用說用來指導生活，創新生活.對于不少學生來說，一句話概括學習物理的狀態，即“苦不堪言”.高考結束后，也有學生說，學物理就僅僅是為了高考，學的過程中沒有品嘗到快樂.如何能夠改變這種狀態，讓學習物理成為一件愉快的事，提高學生學習的興趣與動力，是一個值得深思的問題.在信息教育的背景下，充分應用多媒體等手段創造合適的教學情境，從而來優化課堂，達到有效而又愉快的教育.

1 什么是信息技術教育

信息技術教育已發展到接近成熟的一個時期，很多教師已不止用過上百個課件去上過課，這是屬于信息技術教育的一部分，但信息技術教育遠不止如此.信息技術教育是教育技術發展到一定程度，達到高級階段的產物.現在的教育是在信息技術作為教育觀念、內容、工具、手段的前提下，對教學資源與學習資源的信息化，以及教師的教，學習者的學的教學與學習的優化過程.

信息技術的應用范疇有6個方面，即設計、開發、分析研究、應用、評價與管理.在這其中，教學設計是信息技術在教學中具有最大理論貢獻的一個范疇，而分析研究是必要前提，設計是信息技術知識形態要素的核心，而分析研究是貫穿信息技術教育研究的始終，特別是在設計階段之前的有效前提；我們應用相機、手機，電腦搜集教學資料，用網絡相互交流教學資源，從中學習優秀的教學案例，充實自己的課堂，結合PPT，FLASH，視頻，實物投影進行課堂教學；用EXCEL輔助教學評價與班級管理.教師可以建立QQ群，創建微博，與同行、與學生一起交流教學情況.

2 為何要在高中物理教學中強調情境式教學的應用

情境教學法是指在教學過程中，教師有目的地引入或創設具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動具體的情境，以引起學生一定的態度體驗，從而幫助學生理解教材，并使學生的心理機能得到發展的教學方法.情境教學法的核心在于激發學生的情感，它可以提高學生的學習興趣，明確學習的動機，從被動學習到主動學習，從而達到最佳學習效果，對培養學生的情感、創新、動手等各類能力都有所幫助.這些優點使得情境式教學在小學、初中就被應用得很多，而一進入高中，不管是教師還是家長都覺得小朋友一下子長大了，思想、能力都趨向成熟，所以在教學過程中，為了提高教學效率，教師們往往會把物理知識講解為毫無趣味的教條，強令學生死記硬背機械地接受，學生學得沉重，學習缺少主動性，學生的創新精神、創新能力受到扼殺.學生的認知能力是逐漸提高的，成熟也不是在一夜之間，充分了解學生，了解學生的學習能力，對癥下藥，才能起到事半功倍的效果.

傳統的智力理論認為人類的認知是一元的，個體的智能是單一的、可量化的.而美國教育家、心理學家霍華德·加德納認為：“作為個體，我們每個人都同時擁有相對獨立的8種智能，但每個人身上的8種相對獨立的智能在現實生活中是以不同方式、不同程度有機地組合在一起，這使得每一個人的智能各具特點.支撐多元智能理論的8種智能：語言智能、節奏智能、數理智能、空間智能、動覺智能、自省智能、交流智能和自然觀察智能.”根據這個理論，霍華德認為：每個孩子都是一個潛在的天才，只是常表現為不同的方式，對于一個孩子的發展最重要、最有用的教育方式是幫助他尋找到一個使他才可以盡情施展的地方.同時，每個人也有不同的認知特征，在不同類的智能方面擁有的多少不同，表現出來的特征就不一樣.

例如，有些學生文科學得特別好，對于文學知識，人物描述都十分之精通，但是理科就是一塌糊涂，背得出一條理論，卻不會應用，沒法解決問題.這樣的特征并沒有隨著年齡的增長幾歲就會有大的變化，所以，我們在上高中物理課時，也要注意到不同學生的不同認知特點，讓我們所采用的講課方式適用于大多數的學生.

【例1】對于一個物體做加速度減小的加速運動的理解.

分析：可以用純理科的思維去解釋，由加速度公式

可知，加速度減小，只是單位時間內速度的增加量減小，但是速度繼續在增加.同時也要對比生活實例：人一生身高的生長規律，剛出生時身長為0.5m，2歲時孩子長到0.9m，4歲長到1.1m，6歲時長到1.2m，從中可以看出，小朋友每年身高的增加量在減小，但是總體還是在增加，后者就是適用于形象思維較強的同學.

像這樣設計課堂，對同一個教學內容，可以采用多種教學形式，使不同的認知特征的學生均能理解.同時這也并不是一種簡單的重復，掌管抽象思維的是大腦左半球，而形象思維由右半球掌控，用不同形式闡述同一內容，使左右腦交替興奮、工作，使得左右腦均得到鍛煉，挖掘了大腦的潛在能量，學生在愉快的氣氛中學習，必然獲得快樂的人生.

3 如何讓情境式教學在物理教學有效應用

3.1 用信息技術創設情境

信息技術教育給學生帶來最大的福利就是課堂上的形象化，PPT課件中可插入圖片、聲音、視頻，網頁課件則可以除上述內容包含在其中外，還可以實時交互、實時評價等多種互動功能.這樣可以吸引住學生的注意力，激發學生學習興趣與熱情，有學習知識的欲望，從被動學到主動學的關鍵轉變，很多時候可以用這樣的信息技術來創造.

【例2】講述“共振”這一節內容，內容比較抽象.

處理方法：可以用如下視頻一來作為課堂的引入：一名女高音歌唱家，對著一小玻璃瓶練聲，玻璃瓶破碎；換中號玻璃瓶，還是輕松震碎；再換一大號，費些力氣靠聲音震碎；高潮部分，換一裝滿水的塑料瓶，女歌唱家唱到“人亡”也沒有碎裂.這是一則廣告，雖有虛假的成分在里面，但是表現共振的內容生動形象，極大地激起學生了解其原因的欲望，接下去的理論分析，順理成章，也較易被學生接受.然后結尾處再以一真實的視頻二：塔科馬海峽吊橋在風力的共振作用下隨風搖擺而斷裂，這是一段紀實的錄像，非常具有說服力，說明在建造橋梁的時候也要考慮當地的氣候，分析風力特征，避免危害.

將剛剛所學的內容立即應用于社會，充分體現了教育方式取之于社會，教育成果造福于社會這一理念.視頻一是作為新課的引入，而視頻二則為知識的應用，前后呼應，把學生的情緒調動起來，這是其他手段無法達到的效果.

3.2 用真實人物經歷創設情境

保加利亞暗示學家G·洛扎諾夫指出：“我們是被我們生活的環境教學和教育的，也是為了它才受教學和教育的.”物理這一門學科的社會化特征更為明顯.人的社會化過程即形成“一切社會關系的總和”.這一從自然人轉化為社會人的過程，實際上完全是環境——社會、家庭、學校、種族、地理等因素共同作用的結果.這些影響作用有的被我們感知到，但更多的則是不知不覺地影響著我們.在教學過程中，把相關的人物，事跡，加在課堂中，生動了課堂，增加了可信性與實用性.理論可能是枯燥的，但是當有人物事例介入時，物理就像是一個個故事，展現在學生面前.對于故事情節、內容，大多數學生能記憶深刻.

高中物理教學過程中需要記得一些科學史，當人物一多時，學生很容易混淆，此時講解時可以增加一些這些人物的小故事，加深學生對他們的印象，讓科學家們的名字不再僅僅是書本上的那幾個字，當科學家們被一個個小故事填充后，變得有血有肉，學生可以在無意識的情況下去記得他們分別所作的貢獻.而幾個有關聯的科學家們，則可以一起介紹一下他們的關系.

【例3】《高中物理·選修3－5》中關于原子物理這一塊，就屬于物理學家及發現很多的一章節.

處理方法：以盧瑟福和他的學生們為中心去研究原子與原子核.

（1）由盧瑟福用α粒子轟擊金箔實驗提出核式結構為起點.

（2）學生甲：玻爾在普朗克量子化概念與愛因斯坦光電效應方程的前提下，在巴爾末提出原子光譜波長的分立的啟發下，提出玻爾原子理論基本假設.但玻爾作為盧瑟福的學生曾在盧瑟福的工作室工作過4個月，并參加了α粒子散射的實驗工作，所以對盧瑟福的有核原子模型的正確性堅信不疑，所以提出的玻爾模型是既保留了盧瑟福的有核部分，又導出原子的穩定性并解釋線狀譜.

在關聯相互關系的同時，其實就是在區分，辨別，能讓學生記得更深.在沒有故事的部分，也可以創造關聯.

【例4】講述速度時，如何比較跑得快慢

傳統的教學：比較物體運動快慢，可以有兩種方法：

（1）位移一定的情況下，比較所用的時間，所以時間______，運動就快；

（2）時間一定的情況下，比較通過的位移，位移大的______.

創新設計：情境式教學中則可以設計成：2008年8月16日北京奧運會男子百米飛人大戰中，牙買加選手博爾特以9″.69的成績輕松奪金；在8月20日的男子200m決賽中，以19″.30奪金，成為雙冠王，問：

（1）100m決賽，觀眾怎么比較誰跑得快？裁判如何比較？

（2）100m與200m中，博爾特哪次跑得更快些？.

這兩個同為“速度”這一節課的新課引入，明顯學生對于第二種引入的方式是十分關注的，并且在這個方式邊上還可以加上比賽的照片，形象與理性兼顧.學生學習過程中愉悅的心情與良好的效果兼得.

3.3 給習題補充入情境 讓習題不僅僅停留于理論

情境式教學模式在新課的引入中已被廣泛應用，效果是一致公認的，所以物理課在講解新課時，學生們往往還有所興趣，注意力較為集中，而一到習題課，學生的注意力不免會有些分散，走神，發呆是常有的現象，特別是在下午時間段內上習題課時更是如此.這也是非常容易理解的，一般習題課都是學生在做完作業，教師在批改之后，挑其中錯誤率較高的題來講解，此時原本做正確的同學自以為自己會做了，而放松了上課的狀態，而原來做錯的同學又會受到他們的影響，老師講得沒勁，學生上課情緒更為懶散.若能在習題課中也能將有趣的情境加入，勢必將一堂無趣的習題課講得更為生動.

【例5】有一電子儀器a不能受外電場干擾，當它處在點電荷q的電場中時，應用金屬網進行靜電屏蔽，以下做法正確的是

A.用金屬網將a罩住；

B.用金屬網將q罩住；

C.用金屬網將a和q都罩住；

D.用金屬網將q罩住并接地

圖1

解析：用了PPT輔助動畫，把A，B，C三個選項所導致的場強分布均一步步畫出來，如圖1所示，學生接受情況超級好.到此，這還是一道題而已，然后在這個基礎上，開始添加實際的情境：

講臺處有一強電場，我身上帶有手機，經過講臺時，要讓我手機不受強電場影響，可以采取的措施是什么？學生會很積極的回答：用金屬盒將手機罩住.

第二個問題：罩住手機，是可以讓它不受講臺處電場影響了，可是我也接收不到信號了，我又不想受強電場影響，又想收到信號，該怎么辦？這時學生會想到，最好想辦法把這個強電場束縛在一個范圍內，可之前分析過，就算用金屬籠把強電場罩住，它還是能影響到外面……此時，再問學生，在這個基礎上把金屬籠接地，結果會如何？這個時候學生會覺得很驚奇，于是我再把接地后的電場與學生一起分析，得結果，手機會不受影響.

把一個枯燥的“導體a”“電荷q”的理論題，加上一件形象的外衣，使它有了實用的價值，學生的學習熱情提高一個等級，一堂氣氛消沉的習題課，就化為一堂每個人積極參與的應用課.

3.4 實驗是最佳的情境式教學方法

人的理性認識不可能在尚未認識有關事物特征時形成，實驗的生動、形象的直觀感知，對于吸引學生的眼球也是教學過程中的一個法寶.以實驗進行情境式教學有物可看，有物可說，使學生面對一個具體的物品，進行研究、感受、想象.對于實驗感受得越深刻，形成概念越清晰，越牢固.縮短學習時間，增加學習的愉悅性，減輕了學生的負擔，還培養了學生觀察能力、抽象能力、動手能力以及合作的能力.

實驗中又可以分為學生實驗、演示實驗、互動實驗.學生實驗，最能培養學生的動手能力，在動手中動腦，是最佳的學習手段，但是它需要比較多的時間，在現在這個高考模式下，只能盡量挑重要的學生實驗讓他們實際操作一下；演示實驗用得比較多，在課堂上讓教師演示實驗過程，再簡單的實驗，比僅是講解或者用圖片替代，實驗的給學生留下的印象更為深刻，缺點是學生沒有參與，僅是動了眼與腦；最后一種互動實驗，有些簡單實驗可以在課堂上讓部分學生參與，結合了上述兩種實驗的優點，所以教師在設計教案的過程中要有意識地多準備一些這樣的互動實驗，提高教學效率，同時對于調動課堂氣氛也是最佳的.

【例6】一個盛滿水的瓶子底部側面有一小孔，靜止在手中時，水會噴射而出；如果突然松手，讓瓶子自由下落時，會發生什么現象？

解析：學過超失重之后，知道，這是一種完全失重現象，水不會從瓶子中流出，但這是理論分析，總是讓學生覺得這個理論分析結果不可信，有洞的瓶怎么可能不漏水？此時可以加一個互動實驗，課前教師準備好這些器材，讓學生上臺，演示瓶子掉落時，水的流動情況，并且還可以擴散出去，做平拋、上拋、斜拋，會發現，水都沒有流出，驗證了剛才的理論分析，加深了印象，提高了學生學習的積極性.

從上面的例子可以看出，高中物理課可以上得生動、有趣.加入情境式教學方式可以把高中物理的形象大為改觀，并且培養了學生各方面的能力.可以營造一個輕松愉快的情境，讓學生在無意識的情況下獲得了知識.注重學生為課堂主體，重視思維過程的訓練，這一點與“結果”一樣很重要.加入情境式教學，不會讓學生覺得學習是一種強迫或者負擔.目的就是在于使學生學得知識的過程中，體會到學習的樂趣.

1 祝智庭，沈書生，顧小清.實用教育技術.北京：教育科學出版社，2008.5～30

2 陳錄生，馬劍俠 .心理學教程.鄭州：河南大學出版社，2005.38～150