情景驅動效果下高中物理“單擺”問題教學案例研究

張安誠

摘 要：針對情景驅動下的高中物理“單擺”教學進行研究，結合實際案例闡釋情景教學的應用。面對素質教育的本質要求，高中物理教學必須走出傳統教育困局，將物理概念、物理原理、物理公式以直觀形象的方式表達出來，達到回歸學生本位、發散思維、拓寬視野的目的。

關鍵詞：情景教學;高中物理;“單擺”;教學案例

一、高中物理情景教學的典型教學模式

高中物理情景教學模式可分為拋錨式教學、認知學徒制、學習共同體。拋錨式教學可稱為“基于問題的教學”，教師通過創建實際的環境讓學生感受與發現物理問題。“基于問題的教學”以學生作為主體、教師作為“伙伴”，借助豐富的課程資源，注重學生體驗與思考。認知學徒制由布朗和柯林斯提出，學生作為課堂的主體，教師作為情景的演示者、表達者，幫助學生完成既定的物理任務，通過小組合作的方式將復雜的問題簡單化與直觀化。認知學徒制最為顯著的特點就是在情景中將抽象的物理知識向真實情景遷移。學習共同體教學模式來源于社會學的共同體概念。核心理念是幫助學生實現自我超越，促進學生之間的協作交流。課堂參與者以活動為載體，通過平等對話、交流合作達到共同發展的目的。

二、情景驅動效果下高中物理教學案例研究——以“單擺”問題為例

（一）創設生活情境

為了解決高中物理抽象、晦澀的問題，可引入生活情景。建構主義理論提出了學習應在學習者實際接觸的情景中進行，將高中物理概念與生活實際結合可使物理概念不再有距離感。學習物理過程中，學生的邏輯思維占據主要地位，在理解抽象的概念時需要形象的支撐。因此，情景創設應幫助學生營造利于思考與想象的生活情境，讓學生由被動學向主動學轉變。

“單擺”的應用教學：①引入伽利略單擺運動規律，讓學生對單擺的概念有籠統的認知。②引入伽利略與惠更斯發明與制造擺鐘的故事，拓寬學生視野。同時讓學生對科學家的研究歷程與研究方法萌生興趣。③引入生活中的擺鐘，結合生活實際開展教學。題設1：小紅同學將擺鐘從中國帶到了美國，發現擺鐘每天會慢3 min，小紅將擺鐘校準后，將擺鐘帶回中國，擺鐘又快了3 min，解答成因。題設2：同學們借助鐘擺來測室外的重力加速度。④通過引入生活情境，設置與生活相關的問題，在引導學生思考方向的同時輔助學生主動進行思考。讓學生理解物理知識的意義與價值。通過將枯燥的物理知識生活化，讓學生體會看得見、摸得著的物理概念。

（二）營造新舊知識對比情境

從學生已經具備的物理知識出發，營造新舊知識對比的教學情境，借助內在邏輯引導學生聯系各部分知識點，掌握各類物理知識的本質屬性，從中找出異同，達到加深記憶與熟練運用的目的。

推導“單擺”的周期公式教學：①讓學生思考單擺擺動是不是簡諧振動。②通過實驗演示讓學生觀察單擺運動時形成的正弦曲線。③讓學生思考單擺振動的周期。④讓學生畫出擺錘小球的受力分析圖。單擺運動做的是簡諧運動，讓學生結合簡諧運動物理的周期公式得出單擺的周期公式。

（三）借助實驗教學，創設思維情境

教師可借助實踐體驗、主動發現、積極探索，讓學生感受物理學的研究過程，借助實驗教學引發學生自主思考，營造思維沖突的情境。

單擺周期的影響因素的教學：①播放準備好的微課：吊燈的擺動;擺鐘的擺動。②借助小組合作的方式，將班級學生分成若干個4人小組，每個小組借助實驗器材（鐵架臺、剪刀、細繩、小球）組裝可自由擺動的擺。組內成員分工協作，測量并記錄20 s內擺動的次數。③匯總實驗數據，各小組的擺在20 s擺動的次數各不相同。教師以此為思維沖突的點，引導學生大膽猜想。同時讓學生自己設計實驗。④學生自主設計實驗的過程中，教師負責指導。例如：影響擺的次數的因素有很多，同學們是否可以控制某個數值不變來控制擺動的次數？⑤學生通過教師的指導與自身實驗得出了擺長影響單擺周期的結論。

通過“單擺”問題的實例分析，指出了情境教學的應用方式，從創設生活情境、新舊知識對比情境及思維情境，培養學生的知識遷移能力、思維能力、聯系生活的能力，達到開闊學生視野與提高教學成效的目的。高中物理教師需精心設計教學過程，凸顯物理學科的價值。

參考文獻：

[1]杜傲林.基于情境學習的中學物理教學設計案例研究[D].信陽：信陽師范學院，2019.

[2]尹蘇武.案例教學法在高中物理教學中的應用[J].數理化解題研究，2020（9）：36-37.