初中物理概念教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)策略探討
——以“速度”教學(xué)為例

陳民兵 費(fèi)志明

(1. 浙江省海寧市斜橋中學(xué)，浙江 海寧 314410；2. 浙江省海寧市鹽官鎮(zhèn)初中，浙江 海寧 314411)

學(xué)生在學(xué)習(xí)物理概念時(shí)存在前認(rèn)知，錯(cuò)誤的前認(rèn)知在新的物理概念學(xué)習(xí)過程中往往會(huì)起到消極的作用，從而導(dǎo)致學(xué)習(xí)困難。古希臘學(xué)者普羅塔戈說過：“頭腦不是一個(gè)要被填滿的容器，而是一束需要被點(diǎn)燃的火把。”問題就是“點(diǎn)燃”學(xué)生思維的最好的火把，把學(xué)生帶入以問題為驅(qū)動(dòng)的學(xué)習(xí)中，激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，更易于突破概念教學(xué)的難點(diǎn)。這就需要教師關(guān)注問題情境的創(chuàng)設(shè)，促使學(xué)生在問題解決的過程中建構(gòu)物理概念。下面結(jié)合初中物理中“速度”概念的教學(xué)，探討問題情境創(chuàng)設(shè)的策略。

1 聯(lián)系學(xué)生生活，創(chuàng)設(shè)物理情境

學(xué)生在生活中憑著直覺和不夠嚴(yán)密的概括形成了前認(rèn)知，教師可以把初中物理教學(xué)和學(xué)生的生活聯(lián)系起來，使學(xué)生意識(shí)到新經(jīng)驗(yàn)與前認(rèn)知的不一致，從而促使他們產(chǎn)生學(xué)習(xí)的心理需求。[1]心理學(xué)提出了啟動(dòng)效應(yīng)的概念，如果學(xué)生對所創(chuàng)設(shè)的情境感到熟悉，他們的心理就容易啟動(dòng)，從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力。

在“速度”概念學(xué)習(xí)之前，學(xué)生在小學(xué)已經(jīng)學(xué)過速度大小的比較，在生活中運(yùn)用得比較嫻熟。在引入新課教學(xué)時(shí)，基于學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生根據(jù)圖1回答以下問題：

圖1

(1) 在百米比賽中，裁判員如何判定運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)的快慢?

(2) 觀看百米比賽的觀眾如何判定運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)的快慢?

教師在學(xué)生回答完問題后追問：在裁判員和觀眾的判斷中隱含的條件分別是什么？在不同的比賽中，A同學(xué)跑過200米用時(shí)30秒，B同學(xué)跑350米用時(shí)50秒，如何比較他們運(yùn)動(dòng)的快慢呢？

利用學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情境，有助于學(xué)生明了物理知識(shí)從何處來、走向何處，同時(shí)能注重在實(shí)踐中獲取、應(yīng)用知識(shí)。學(xué)習(xí)物理的目的不是為了單純地學(xué)習(xí)學(xué)科知識(shí)，而是希望學(xué)生能將學(xué)到的物理知識(shí)加以應(yīng)用，解決生活中實(shí)際問題，提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)的能力。

2 創(chuàng)設(shè)憤悱情境，引發(fā)認(rèn)知沖突

“不憤不啟，不悱不發(fā)。”朱熹對“憤”和“悱”給出了以下解讀：憤者，心求通而未得之狀也；悱者，口欲言而未能之貌也。“憤”和“悱”就是讓學(xué)生處在一個(gè)心求通和口欲言的狀態(tài)，然后我們再去啟，再去發(fā)。認(rèn)知沖突是指前認(rèn)知與新感受的現(xiàn)象之間存在矛盾，學(xué)生在心理上一旦出現(xiàn)了這種狀態(tài)，就會(huì)引起認(rèn)知的不平衡，這種不平衡會(huì)讓學(xué)生產(chǎn)生內(nèi)在學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)。我們要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，一個(gè)有效的方法就是產(chǎn)生這種不平衡。[2]在物理概念教學(xué)中應(yīng)設(shè)置問題情境，激發(fā)學(xué)生疑問，打破原有的平衡，從而產(chǎn)生認(rèn)知沖突。

學(xué)生在小學(xué)就學(xué)習(xí)了與速度的相關(guān)知識(shí)，但對其內(nèi)涵與本質(zhì)卻不甚清楚，故而容易犯科學(xué)性錯(cuò)誤。針對這種狀況，教師可設(shè)置問題情境，讓學(xué)生對情境問題進(jìn)行思考與辨析，進(jìn)而感悟“速度”概念的內(nèi)涵。例如，某女士因超速而被警察攔停下來，警察說：“女士，您剛才的汽車速度是60千米/小時(shí)!”女士反駁警察說：“不可能，我開車剛7分鐘。還不到1小時(shí)，怎么可能走了60千米?”對于這位女士的回答，你會(huì)如何應(yīng)對呢？

物理概念是由真實(shí)現(xiàn)象中抽象出來的本質(zhì)特征，因此有必要將其放回真實(shí)世界，去印證真實(shí)的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)。如果經(jīng)驗(yàn)不經(jīng)過印證，不經(jīng)過批判，對學(xué)生而言，便不算掌握了物理概念。

3 基于實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)探究情境

在物理概念教學(xué)中，還可以利用實(shí)驗(yàn)來創(chuàng)設(shè)問題情境，以加深學(xué)生對物理概念的理解。比如，直線運(yùn)動(dòng)可分為勻速直線運(yùn)動(dòng)和變速直線運(yùn)動(dòng)，那么這兩者的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)跡會(huì)有什么不同呢？

設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：要求學(xué)生將做勻速直線運(yùn)動(dòng)和變速直線運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)跡表示出來。

如圖2所示，教師引導(dǎo)學(xué)生勻速、變速拉動(dòng)可移動(dòng)黑板，一人負(fù)責(zé)用粉筆每隔一秒畫一個(gè)點(diǎn)，一人以不同的速度水平拉動(dòng)黑板，通過觀察黑板上的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)跡，直觀地認(rèn)識(shí)勻速直線運(yùn)動(dòng)和變速直線運(yùn)動(dòng)的區(qū)別。

圖2

基于實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)探究情境，可使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主體，使其融入課堂教學(xué)中。教學(xué)活動(dòng)也隨之形成一個(gè)開放的系統(tǒng)，從課堂這一教育的主體區(qū)域延伸開去，從而達(dá)到拓展教育空間和時(shí)間的目的。

4 學(xué)生參與，創(chuàng)設(shè)生成情境

相對于教學(xué)設(shè)計(jì)的預(yù)設(shè)性，真實(shí)的課堂教學(xué)還具有生成性，隨著課堂教學(xué)的進(jìn)行而生成的情境稱為生成性情境。葉瀾認(rèn)為：課堂生成具有重要的價(jià)值，隨時(shí)都可能出現(xiàn)美麗的風(fēng)景。

為了培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力，教師必須給學(xué)生創(chuàng)設(shè)發(fā)現(xiàn)問題的情境。比如在突破“單位時(shí)間”這一教學(xué)難點(diǎn)的過程中，可以創(chuàng)設(shè)以下情境。

物體A做勻速直線運(yùn)動(dòng)，在不同時(shí)間內(nèi)通過的路程如表1所示。

表1

首先讓學(xué)生完成表1中空格，然后教師提問：從表1的第3列中，可以發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律？學(xué)生回答：速度都是2米/秒。教師追問：它表示什么意義？學(xué)生回答：物體A每一秒運(yùn)動(dòng)的路程是2米。緊接著教師讓學(xué)生思考：物體A在一分鐘內(nèi)運(yùn)動(dòng)多少米？一小時(shí)內(nèi)又運(yùn)動(dòng)多少米？通過一系列的問題的思考，建構(gòu)單位時(shí)間的概念(圖3)。

圖3

5 結(jié)語

物理概念是物理學(xué)的基石，《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》要求：概念教學(xué)要基于對事實(shí)的抽象和概括，要注意到學(xué)生頭腦中已有的概念，要幫助學(xué)生建構(gòu)合理的知識(shí)框架。物理概念教學(xué)要摒棄“直接給出概念，讓學(xué)生簡單識(shí)記”的機(jī)械化、形式化傾向，教學(xué)要依托具體情境，讓學(xué)生體驗(yàn)概念的形成過程，整體把握、準(zhǔn)確理解、掌握運(yùn)用概念，提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)一方面為學(xué)生自主學(xué)習(xí)提供基礎(chǔ)，讓學(xué)生能夠全身心地把情感與理智投入到創(chuàng)造性學(xué)習(xí)中來，另一方面又為學(xué)生提供對自己的學(xué)習(xí)效果做出評價(jià)的機(jī)會(huì)，從而使教學(xué)真正成為促進(jìn)學(xué)生“自我發(fā)展”的過程。