從認(rèn)知過(guò)程談高中物理教學(xué)情景創(chuàng)設(shè)

朱彩蓮

一、創(chuàng)設(shè)前概念轉(zhuǎn)變情景，深化物理概念的理解

前概念，即在新課教學(xué)前，學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)已有的認(rèn)識(shí)和理解。受知識(shí)和生活閱歷的限制，學(xué)生前概念中的某些認(rèn)識(shí)可能與正確概念相背離，教師若不加以有效引導(dǎo)，會(huì)給學(xué)生制造學(xué)習(xí)障礙，降低學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

在高中物理教學(xué)中，教師創(chuàng)設(shè)前概念轉(zhuǎn)變情景，可以引導(dǎo)學(xué)生積極思考、自主探究、合作研討，加深學(xué)生對(duì)概念的理解，幫助學(xué)生構(gòu)建科學(xué)的物理概念，激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的熱情。

如在教學(xué)“超重”的概念時(shí)，許多學(xué)生錯(cuò)誤地認(rèn)為，超重現(xiàn)象只與向上加速運(yùn)動(dòng)有關(guān)。為了深化學(xué)生對(duì)超重概念的正確理解和掌握，筆者通過(guò)創(chuàng)設(shè)前概念轉(zhuǎn)變情景，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，主動(dòng)探索概念。首先，筆者創(chuàng)設(shè)情景，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察和思考：“電梯在做向上加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電梯中人處于超重狀態(tài)，請(qǐng)同學(xué)們想一想，為什么會(huì)出現(xiàn)這種超重現(xiàn)象？它與什么因素有關(guān)？它是否只在向上加速運(yùn)動(dòng)的情況中出現(xiàn)？”然后轉(zhuǎn)變情況，筆者引導(dǎo)學(xué)生剖析電梯在做向下減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，電梯中人的受力情況，并由此得出超重不僅在向上加速時(shí)出現(xiàn)，在向下減速時(shí)也會(huì)出現(xiàn)。接著，筆者再繼續(xù)追問(wèn)學(xué)生：“在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，人是否會(huì)在最低點(diǎn)產(chǎn)生超重？”學(xué)生經(jīng)過(guò)積極探究、合作交流、歸納總結(jié)，很快得出“超重與加速度有關(guān)，不管物體如何運(yùn)動(dòng)，只要它具有向上的加速度，物體就處于超重狀態(tài)”這一規(guī)律。

二、創(chuàng)設(shè)實(shí)踐操作情景，強(qiáng)化知識(shí)應(yīng)用能力

物理是一門(mén)實(shí)踐性較強(qiáng)的學(xué)科。在高中物理教學(xué)中，教師要重視培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)應(yīng)用能力，并結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知水平，精心設(shè)計(jì)實(shí)踐操作情景，引導(dǎo)學(xué)生自主探究、動(dòng)手操作、實(shí)踐體驗(yàn)，靈活遷移知識(shí)，讓學(xué)生在操作中實(shí)現(xiàn)知識(shí)的自主建構(gòu)。

如在教學(xué)《牛頓第三定律》時(shí)，筆者事先為每組學(xué)生準(zhǔn)備了兩個(gè)彈簧秤，將每?jī)晌粚W(xué)生分成一組，讓他們自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，探究出作用力和反作用力之間的關(guān)系。筆者讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作中了解彈簧秤的構(gòu)造，并掌握使用方法，從而加深學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解，提高了學(xué)生實(shí)踐運(yùn)用物理知識(shí)的能力。

三、創(chuàng)設(shè)變通問(wèn)題情景，學(xué)會(huì)舉一反三

在高中物理課堂教學(xué)中，教師要注意從學(xué)生已有的知識(shí)背景和生活經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，圍繞教學(xué)目標(biāo)，精心創(chuàng)設(shè)有效的變通問(wèn)題情境，發(fā)散學(xué)生思維，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)舉一反三和觸類(lèi)旁通。

如在教學(xué)《牛頓第二定律》時(shí)，筆者出示了這樣一道題目：如圖1所示，將一質(zhì)量為M的木板A置于光滑的水平面上，木板右端靜止地放著一塊質(zhì)量為m的木塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)），已知木板A和木塊B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為u。如果現(xiàn)在對(duì)木板A施加一水平拉力F，要想將木板A從木塊B中拉出來(lái)，請(qǐng)問(wèn)至少需要施加多大的拉力F？

解析：此題首先要分析木板A和木塊B之間的受力情況，然后根據(jù)牛頓第二定律進(jìn)行求解。在將A拉出來(lái)的過(guò)程中，木板A和木塊B之間的受力情況如圖2所示，要想將木板A從木塊B下面拉出來(lái)，應(yīng)有aA>aB，

即>ug，所以F>（m+M）g。

變式1：若將原題中的條件改為“要想將木塊B從木板A上抽出來(lái)，請(qǐng)問(wèn)至少需要對(duì)B施加多大的水平拉力F？”

變式2：如圖1所示，若已知木板A質(zhì)量M為3千克，木塊質(zhì)量m為1千克，板長(zhǎng)L為 1.6米，木板A與木塊B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)u=0.1，現(xiàn)對(duì)木板A施加一水平向右的拉力F=10N，要想把木板A從木塊B的下方拉出來(lái)，拉力F的作用時(shí)間不得小于多少？（g=10m/s2）

分析：變式1中盡管木板A和木塊B的受力發(fā)生了改變，但其解題思路與原題基本一致，利用牛頓第二

定律可以求出F>umg（ +1）。

變式2中將A拉出來(lái)的過(guò)程中，木板A和木塊B之間的受力情況與原題一致。設(shè)F最小使用時(shí)間為t，則t

時(shí)間內(nèi)，木板A的加速度a=，而木板A和木塊B正好

脫離的速度相同，故將其設(shè)為v。這樣，根據(jù)動(dòng)理定理

和功能原理，可以得出：①F×at2=（M+m）v2+umgL，

②F·t=（M+m）v。聯(lián)立①②兩式，則可以解出t=0.8秒。

總而言之，有效的教學(xué)情景能提高學(xué)生舉一反三和靈活變通的能力，從而提高高中物理教學(xué)的有效性。

（作者單位：江西省贛州中學(xué)）endprint