高中物理情境教學的設計策略

姜明珠

摘 要：情境教學指的是教師根據教學目標、教學內容，結合學生的認知發展規律，有目的地設計一些場景的活動。通過教學情境的構建，能促使師生融入“境”中，進而提升學生的學習熱情，對此，本文以高中物理這一學科為切入點，從以下六個方面對情境教學的設計策略展開深入分析。

關鍵詞：高中物理;情境教學;實驗;故事;生活

物理是高中階段的一門重要學科，對學生科學思維的建立具有重要的作用。但在實際課堂教學中，由于物理知識的抽象性較強，對于學生而言，容易使他們產生思維障礙，這便阻礙了學生學習活動的積極開展。而通過合理情境的構建，既能將物理知識賦予意義，促使他們主動融入具體的場景中，還能啟發學生的潛能，激發他們探索新知識的欲望。因此，教師作為課程的構建者，應從教學內容的各個方面入手構建具體的物理場景，這樣便能吸引學生的注意力，發展他們的物理思維，從而促進他們物理認知結構得以不斷完善。

一、創設實驗情境，培養探索精神

實驗是物理課程的重要組成部分，也是培養學生探究精神的主要途徑。因此，在構建情境時，教師應利用實驗來構建情境，引導學生觀察實驗現象、分析實驗結論，進而揭示物理現象的本質特征，從而探索出物理規律。此外，通過實施實驗的各個環節，也能夠促進學生建立邏輯思維結構，并逐漸形成探索精神。

以“重力勢能”為例，為了使學生理解重力勢能的概念，并學會運用重力勢能的定義進行計算，教師展開演示實驗活動，即：在一個透明的玻璃容器內裝上沙子，實驗一是用一個鐵球從不同高度釋放，觀察鐵球落在沙子中的速度;實驗二是用大小不同的兩個鐵球從同一高度釋放，觀察鐵球落在沙子上的速度。這樣便使得每個學生參與到實驗情境中，并通過觀察、分析現象，初步定性地得到“重力勢能跟物體的質量與高度都有關系”。緊接著，教師揭示教學主題，并設計具體的問題，即：怎樣定量地表示重力勢能？以這一問題為導向，以小組為單位，學生通過分析具體的例子理解了重力勢能的變化和重力做功的關系。通過構建實驗情境，既使得每個學生從具體的實驗現象中歸納、總結出物理學規律，還加強了學生對抽象化物理原理的理解與認識。

二、設計問題情境，激發積極思維

問題的設置能夠啟發學生的想象，也能夠激發他們的探究欲望。因此，教師應設計條理清晰、符合學生認知發展特點的問題情境，使問題與學生的“最近發展區”建立聯結，這樣既能最大限度地激發他們的思維，使他們逐步建立分析問題、解決問題的能力，還能幫助學生在解決問題的過程中獲取新知識，內化新知識，從而進一步提升他們的物理學認知水平。

以“向心力”為例，由于學生已經知道如果物體不受力，將保持靜止或者勻速直線運動，還知道力的作用效果是改變物體的運動狀態，為了使學生知道向心力與哪些因素有關，并理解公式的確切含義，教師首先結合學生的原有認知設計問題情境，并提出：“沿著圓周運動的物體合力一定不為零，那么做圓周運動的物體所受合力有什么特點？做圓周運動的物體為什么不沿直線飛去而是沿著一個圓周運動？”這樣的問題便激發學生積極地探究思維，并引發他們的學習思考。于是，教師便揭示教學主題，并引入“向心力”這一概念，使得學生對向心力產生初步的認識。隨后，為了使學生探究出向心加速度的表達式，教師還演示“小球在水平面做圓周運動”的過程，使學生感受向心力的變化與哪些因素有關，并通過思考“角速度、質量、轉動半徑、拉力”之間的關系，以此使他們結合牛頓第二定律得出向心力的大小。通過設計問題情境，既能引申出教學主題，使學生產生對新知識的認知需求，還能幫助學生聯系新舊知識，以此更新物理認知體系，發展物理認知思維。

三、設置故事情境，提高科學素養

物理故事包括物理學史料，還包括物理知識在生活中的應用。通過故事情境的構建，既能激發學生的學習熱情，發展學生對科學的好奇心，使他們參與到探索新知識的活動中，還能使他們感受到物理學科知識的來之不易，增加他們的學習動機，強化他們的學習行為，并進一步提升他們的科學素養，拓展他們的物理學認知范圍。

以“行星的運動”為例，本章節主要講解的為天體運動的規律，而天體雖然對學生的生活影響較大，但卻給學生帶來一定的陌生感，因此，在教學活動中，教師通過穿插物理學發展史等知識來幫助學生領略人類宇宙觀的發展歷程，這樣充分展示了科學規律的發展過程，培養他們的科學思維能力。此外，教師還以故事作為載體，呈現“哥白尼—布魯諾—伽利略”等科學家對天文學的貢獻，讓學生充分體會到科學之路的艱辛，科學知識的來之不易，培養他們的科學素養。以物理學史為核心內容來構建故事情境，既能激發學生對物理知識的學習興趣，還對學生具有一定的激勵作用，使他們產生更加積極地學習動機，以此產生積極地學習行為，從而推動學習活動得到有序開展。

四、利用媒體情境，培養觀察能力

在高中物理教學活動中，由于實驗操作具有一定的局限性，這便帶給教師一定的教學難度，最終使得有些物理實驗不能做，但通過媒體情境的構建便能解決這一問題。因此，教師可構建媒體情境，借助幻燈片、錄像等方式將生動、形象、鮮明的視頻效果呈現出來，這樣既能考慮到每個學生，使每個學生都能清楚看到物理現象，還能促使學生積極分析實驗現象，從而猜想、推理出物理原理。

以“曲線運動”為例，為了使學生通過對做曲線運動條件的分析，提高他們對物理現象技術分析的能力，教師利用多媒體投影技術播放錄像，以此來展示“導彈所做的運動、汽車轉彎時所做的運動、人造衛星繞地球的運動”，給學生一定的感知覺沖擊，并使他們通過觀察、分析，總結得到“物體的運動軌跡是曲線”這一結論。此外，為了判斷曲線運動的速度方向，教師再次構建媒體情境，并呈現“小球沿切線畫軌跡”的動態過程，讓學生更為直觀地明確了曲線的運動方向。通過以上實踐分析可見，合理運用媒體情境，既能激發學生的學習興趣以及學習動機，吸引他們參與到學習活動中，還能給學生呈現更為直觀的物理現象，促使他們產生觀察意識，從而幫助他們更加深入地了解觀察對象，進而抽象、歸納物理規律，得出物理原理。

五、構建生活情境，發展應用意識

物理學科與生活有著十分密切的關系，其主要內容來自生活，并作用到實際生活中。因此，在實際教學中，教師應挖掘物理知識的應用特點，以此將生活化因素滲透到課堂中來構建生活情境，這樣既能加強物理學科與實際生活之間的聯系，使學生開展有意義學習活動，還能加深他們對基礎物理知識的認識，同時，也能提高學生運用物理觀念思考實際問題的能力，以此發展他們的應用意識。

以“功率”為例，為了使學生通過實例體驗功率概念的形成過程及功率的實際意義，教師首先構建生活情境，并提出：“人們在生產、生活和工作中使用了大量的機械來做功，這與人力直接做功或機器直接做功，在完成功的快慢方面有何不同？”這樣的問題便引發學生的思考，喚醒學生的已有經驗，并使他們從身邊生活中尋找做功快慢的事例，進而積極思考機械與人或機器做功快慢的差異。每個學生所呈現的生活實例不同，如：人上高樓時，乘電梯比走路要快;從水井里提水，使用抽水機比人工快。通過列舉生產、生活中發生的事例，使學生體會到功率與生活、生產息息相關，激發了他們的求知欲。隨后，教師引導學生觀察“將一批貨物從地面運到3樓使用的不同方式”，使學生通過分析，感性地認識做功的快慢，進而為建立理性的“功率”相關概念奠定基礎。通過構建生活情境，既能使學生感受到物理知識與生活的聯系，還推動教學活動的進一步開展。

六、建設探究情境，提高探究思維

探究的實質是一個思維的過程。科學探究既是學生的學習目標，還是重要的教學方式之一。因此，教師應以教學內容為依據、教學目標為導向、學生為主體來構建探究情境，讓學生經歷“提出問題、猜想與假設、設計實驗、進行實驗、分析、評估”等過程，這樣不僅能夠使學生處于一種不斷發散與聚合的創造性思維狀態，還能推動教學活動的順利開展。

以“機械能守恒定律”為例，為了使學生通過對物理現象的分析，推導出機械能守恒定律以及適用條件的研究方法，教師構建探究情境，其中，情景一：一個質量為m的物體自由下落，經過高度為的A點是速度為，下落到高度為的B點時速度為;情景二：將情景一中的小球由自由落體運動變為平拋運動，其他條件不變;情景三：將情景一中的小球由自由落體運動變為沿光滑的斜面下滑，其他條件不變。于是，學生通過對每個場景中的小球做出具體分析，并分別寫出動能定理的表達式及重力做功與重力勢能變化之間的關系，進而初步認識到“機械能是守恒的”。隨后，設計探究問題：分析上述情景的共同點以及不同點，猜想機械能守恒的條件。有的學生猜想“在受到的力只有重力時，物體的機械能才守恒”，有的學生則猜想“物體在運動中，只有重力做功時物體的機械能才是守恒的”，根據學生的猜想，教師引導學生歸納總結出“機械能守恒定律”。設計探究情境，能夠使學生根據具體的現象分析得出科學化的結論，以此提升每個學生的探究思維。

通過以上實踐能夠看出，在生活情境、探究情境、媒體情境、故事情境等不同情境地構建下，既調動了學生的積極參與，還加深學生對物理基礎知識的認識，特別是通過情境的有效構建，在一定程度上更大的發展了學生的物理觀念，幫助學生建立了物理學認知體系，提升了他們的物理學認知水平。作為高中物理教師，首先應分析具體的教學內容，把握教學目標以及教學的重難點，然后再結合高中生的認知發展規律選擇具體的情境，以使課堂中的各個教學要素達到有機統一。只有這樣才能幫助學生完成物理新知體系的構建，進而促進高中物理學科的發展。

參考文獻

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