創(chuàng)設有效教學情境的策略與實踐

李必安　劉信生

摘要：在“從生活走向物理，從物理走向社會的”的教育理念下，教師的教學要貼近學生的生活，讓學生從自己的身邊熟悉的生活現(xiàn)象去探究物理規(guī)律，讓學生體會物理在生活中實際應用，收到好的教學效果。該文以“提高滑輪組機械效率”教學為例，創(chuàng)設有效的教學情境來展開教學，全面培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)。

關鍵詞：初中 物理 教學情境

《義務教育物理課程標準（2011版）》明確要求：“在教學過程中，根據(jù)教學目標、教學內容及教學對象靈活采用教學方式，讓學生經歷科學探究過程，學習科學研究方法，培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實踐能力。”因此，創(chuàng)建以學生為本的教學情境的，符合初中學生的認知水平和發(fā)展規(guī)律，寓教于樂，使他們在做中學、做中思，培養(yǎng)其物理核心素養(yǎng)。

教學情境就是在教學過程中為了達到既定的教學目的，從教學需要出發(fā)，引出、制造或創(chuàng)設與教學內容相適應的具體場景或氛圍，引起學生的情感體驗，幫助學生迅速而正確的理解教學內容，提高教學效率。筆者針對滬粵版教材《提高滑輪組機械效率》這節(jié)課中物理概念眾多、思維角度錯綜復雜的特點，精心設計情境，把知識還原到具體的情境中，使學生直接體驗到知識的“原生態(tài)”，增強感受力、理解力和創(chuàng)造力。

一、教學情境的設計流程

二、教學情境的具體環(huán)節(jié)

環(huán)節(jié)1：以故事、漫畫引入新課

教師講故事：從前有個年輕人每天都進山砍柴，非常賣力，很少歇息，但是砍的柴還是沒有那些慢悠悠的老前輩們多，老前輩們還時不時地歇歇腳、喝喝茶、聊聊天。年輕人見到這情景，更加著急，砍柴越發(fā)賣力，后來的日子里砍的柴卻更少了，年輕人陷入苦惱之中。這時候，一位前輩走上前說道：“小伙子，哪有只顧砍柴，不去磨刀的道理？”年輕人恍然大悟，原來老前輩們利用泡茶、休息的時候一直在磨刀，難怪很快就能把樹砍倒。

用多媒體向學生展示一張漫畫，是一臺起重機正在吊起一公文包。（如圖1）圖1

設計思路：由故事引入課題，揭示“磨刀不誤砍柴工”的道理，就是做事要講究效率;漫畫的引入讓學生懂得“殺雞焉用牛刀”，明白無效率的工作是多么可怕，告訴學生一種看待、解決問題的態(tài)度，就是要講究效率。

環(huán)節(jié)2：創(chuàng)設實驗情境，生成物理概念

師生協(xié)作完成實驗。在講臺上放一圓柱體透明大水槽，提來半桶水放在講臺前，再拿來一只大啤酒杯、一只小塑料杯和電子體重計。教師設問：如何用水桶的水將水槽裝滿？學生相互討論，教師巡視，收集方案：（1）將塑料桶直接提起來倒入水槽中，直至倒?jié)M;（2）將水槽浸入塑料桶里裝滿水;（3）用大啤酒杯從桶里舀水起倒入水槽，直至裝滿水槽;（4）用小塑料杯一次次地舀，直至裝滿水槽。實驗完畢，要求學生分析其中不同的做功，教師引導學生分組討論，并將結果填入表1：

設計思路：通過創(chuàng)設具體情境，讓學生自主設計實驗操作過程，整個過程貼近學生生活實際，符合學生的認知特點，拉近了物理和生活的距離，為構建有用功、額外功和總功等新的概念起到了很好的效果，體現(xiàn)了“從生活走向物理”的教學理念。

環(huán)節(jié)3：創(chuàng)設對話情境，提高滑輪組機械效率

師：我們在數(shù)學課上學過“發(fā)芽率”“出勤率”“命中率”，你們知道這表示什么含義嗎？這和我們今天的新課有什么關系呢？

生1：這表示選定的那一部分量占總量的百分數(shù)。

生2：我們剛才進行的實驗活動中就有有用功和總功，也可以求出有用功占總功的百分率。

師：很好，這就是我們今天要學的核心內容“機械效率”概念，大家要認真理解和體會。那么，滑輪組提重物時所做的功哪些是有用功、額外功和總功呢？環(huán)節(jié)2的實驗中哪種方法機械效率最高？

生3：方案2機械效率最高，杯子每次舀水一定要裝滿。

師：你說得很好。關于滑輪組的相關公式和物理規(guī)律很多，大家一定要在理解的基礎上靈活運用。下面我們來完成分組實驗：測滑輪組的機械效率。

設計思路：物理概念揭示的是紛繁復雜的自然現(xiàn)象的本質，具有抽象性和復雜性，通過師生之間的交流，思維的碰撞產生火花，理順思路，在類比、思辨的對話情境中，一方面加深對新概念的理解，另一方面促進學生前概念的同化和順應，實現(xiàn)知識的正遷移。

環(huán)節(jié)4：創(chuàng)設模型情境，完成機械效率測量實驗

教師指導學生組裝滑輪組，分步驟完成各數(shù)據(jù)的測量，整個測量過程手續(xù)煩瑣，分組實驗耗時也費力，這時候，師生都有想改進一下這種裝置的愿望，此時，教師順勢利導，引導大家提出一些大膽的想法，如何自制出一個人就能方便操作的滑輪組裝置呢？

實驗步驟中我們要測量繩子自由端的移動距離和重物上升的高度時，既要分別記住上升前的起點，也要分別記住兩者上升后的終點，數(shù)據(jù)太多，容易搞混淆，能不能根據(jù)S=nh原理把刻度尺移到繩子上呢？那樣就能一次性測出這兩個移動距離，而且組裝該裝置手續(xù)煩瑣，測量時滑輪組來回擺動得厲害，穩(wěn)定性差，誤差也很大，能否將裝置很好的固定嗎？學生分組討論，教師巡視并收集建議。

教師將同學們的建議歸納整理如下表格。

教師在引導學生進行創(chuàng)意改進的過程中展示往屆學生改進好的教具，學生驚奇地發(fā)現(xiàn)，眼前的滑輪組裝置正是他們一直在追求的理想模型。接著教師指導學生運用自制教具進行教材中安排的實驗，既省時又提高了效率，學生的分組實驗很快就順利完成。

設計思路：教師在這里用了緩兵之計，不是把現(xiàn)成的教具和盤托出（此作品獲得安徽省科技創(chuàng)新二等獎），而是讓學生放開思路，設想自己心目中的教具是什么樣子，雖然沒有自己親手去制作，但也經歷了一次智力的深加工過程，然后再出示現(xiàn)成的作品，體現(xiàn)了以學生為主體的總基調。

環(huán)節(jié)5：創(chuàng)設習題情境，鞏固深化物理規(guī)律

例題：如圖3所示，工地上常用組合機械裝置做功，物重G為10000 N，斜面長s=8米，h=3米，若將重物沿斜面以0.5米/秒的速度拉上來，斜面和滑輪組裝置的總機械效率為80%，求：（1）所需拉力F是多大？（2）機械的總功率是多大？

學生在閱讀題目后發(fā)現(xiàn)，這里運用了斜面和動滑輪兩個機械組合，共同完成做功過程，總機械效率應該理解為斜面的機械效率和滑輪的機械效率的乘積，拉力F在這里就是外力對機械（斜面和滑輪）做的總功。學生此時就能夠產生知識遷移，清晰審題，準確答題。

設計思路：在解題中檢驗學生對概念和規(guī)律的把握，在習題教學中概括出物理現(xiàn)象的本質和規(guī)律，引導學生從讀題中抽象出具體的物理規(guī)律。

三、教學情境的效果反思

“提高滑輪組的機械效率”是初中物理中少有的抽象性強、物理概念和規(guī)律非常密集的教學內容，無論對教師的教法和學生的理解都是很大的挑戰(zhàn)，本節(jié)課通過對5個具體教學環(huán)節(jié)進行情境設計，讓學生在生動、形象的情境中完成了知識的學習，在具體的活動中培養(yǎng)了學生的實驗能力。

余文森教授認為，只有讓學生在課堂上聽懂了、理解了、學會了，他才會去思考、有想法、樂于學。因此，教學中，教師應針對初中學生的心理及思維特點，讓學生全程參與知識的探究過程，在情境中培養(yǎng)學生興趣，在探究中引導學生思考，在設計中訓練學生的思維，在爭論中收獲意外的驚喜。

參考文獻：

[1]義務教育課程標準實驗教科書物理九年級上冊[M].上海：上海科技出版社，2004.

[2]白秀英，王較過，徐杰.初中物理有效教學模式[M].北京：北京師范大學出版社，2014.