陳權(quán)
【摘要】高中物理新課程理念在教學(xué)實(shí)踐中的實(shí)施,離不開物理教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)。本文在分析高中物理新課程理念與情境教學(xué)關(guān)系的基礎(chǔ)上,從物理情境教學(xué)的呈現(xiàn)方面,探討了具體的教學(xué)策略。
【關(guān)鍵詞】情境教學(xué) 物理問題情境
注重結(jié)果、灌輸式的、封閉式的傳統(tǒng)教育必然被注重過程、探究式的、開放式的現(xiàn)代教育所取代。為了滿足時(shí)代的發(fā)展對物理教學(xué)的要求,筆者以情境教學(xué)理論為指導(dǎo),開展了中學(xué)物理情境教學(xué)的研究。
一、情境教學(xué)設(shè)計(jì)在物理教學(xué)中的重要意義
1、能加強(qiáng)對物理知識的記憶。記憶是思維的起點(diǎn),對物理情境的認(rèn)識是對現(xiàn)象本質(zhì)規(guī)律的認(rèn)識,這有利于把錯(cuò)綜復(fù)雜的物理現(xiàn)象條理化、模型化、形象化。比如關(guān)于“勢能”的教學(xué),如果我們講清了重力勢能要領(lǐng)的建立過程,重力勢能大小的計(jì)算,重力勢能與重力做功的關(guān)系等,就在學(xué)生頭腦中建立起一個(gè)物體在重力場中運(yùn)動時(shí)重力勢能變化的情境,在學(xué)到電勢能時(shí),通過與重力勢能的類比,從而建立相應(yīng)的物理情境。
2、能促進(jìn)物理知識的順利遷移。美國心理學(xué)家布魯納認(rèn)為:“原理和態(tài)度的遷移是教育過程的核心?!边w移就是大腦中已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)所儲存信息的復(fù)活,在新輸入信息的作用下,參與同化或順應(yīng),從而獲得新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)的心理過程。建立物理情境的過程就是認(rèn)知結(jié)構(gòu)化的過程。當(dāng)新刺激物輸入住處后就會產(chǎn)生一種格式的反映,而忽視物理情境的建立,一味強(qiáng)調(diào)物理量的含義、單位、方向等,學(xué)生學(xué)到的物理知識就如空中樓閣,不能順利遷移。
二、物理情境教學(xué)設(shè)計(jì)
物理教學(xué)中創(chuàng)設(shè)情境的方法很多,教師可聯(lián)系實(shí)際,從生活、生產(chǎn)中的物理現(xiàn)象、物理常識入手,也可用物理實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)代多媒體手段進(jìn)行直觀形象演示,把學(xué)生的思維迅速帶入具體物理場景,還可以結(jié)合新課程提倡的讓學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究過程,創(chuàng)設(shè)探索驗(yàn)證情境。
創(chuàng)設(shè)探索驗(yàn)證情境,培養(yǎng)科學(xué)探究能力。探究性學(xué)習(xí)過程中學(xué)生是通過“做科學(xué)”來“學(xué)科學(xué)”,需要學(xué)生從情景中認(rèn)識問題、提出假設(shè)、收集資料、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證、處理信息、解決問題,這些都得內(nèi)化成學(xué)生的自身經(jīng)驗(yàn)體系。此外,探索驗(yàn)證過程創(chuàng)設(shè)類似科學(xué)家的研究情境,以觀察實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),以假設(shè)為基本方法,以質(zhì)疑驗(yàn)證為基本手段,建立新舊知識的聯(lián)系網(wǎng)絡(luò),直至問題的最后解決,其中既有形象思維、動作思維,又有抽象思維;既有聚合式思維,又有發(fā)散式思維,可以讓學(xué)生在學(xué)到物理基礎(chǔ)和基本技能的同時(shí),受到科學(xué)思維和科學(xué)方法的訓(xùn)練,受到科學(xué)作風(fēng)的熏陶,有利于全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與科學(xué)能力。例如,在“電阻”的課堂教學(xué)中,學(xué)生通過實(shí)驗(yàn),知道了電阻的大小與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積及溫度有關(guān)。一些學(xué)生自己用鉛筆芯做實(shí)驗(yàn),由于示數(shù)不是一樣的,便提出鉛筆芯的電阻大小可能與鉛筆芯的軟硬有關(guān),于是選了HB、2B、6B等粗細(xì)長短相同的鉛筆進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。
創(chuàng)設(shè)設(shè)問情境,培養(yǎng)創(chuàng)新意識和能力。在探究性學(xué)習(xí)的問題解決之后,教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識應(yīng)用于實(shí)際問題,特別是解決與社會相聯(lián)系的實(shí)際問題和與現(xiàn)代科技發(fā)展相聯(lián)系的問題。如在某一物理知識的教學(xué)結(jié)束時(shí),提出一個(gè)或幾個(gè)與以后學(xué)習(xí)有關(guān)的懸念埋下伏筆,讓學(xué)生帶著如何解決這些問題的強(qiáng)烈愿望結(jié)束對某一知識的學(xué)習(xí),往往會取得“言雖盡而意無窮”的教學(xué)結(jié)果。例如在學(xué)完“機(jī)械能轉(zhuǎn)化”以后,創(chuàng)設(shè)設(shè)問情景,發(fā)射衛(wèi)星時(shí)火箭從地面開始升空的過程中,讓學(xué)生思考3個(gè)問題:1.消耗了什么能?獲得了什么能?2.上升時(shí)重力勢能增大了,有動能轉(zhuǎn)化為重力勢能嗎?3.衛(wèi)星進(jìn)人軌道后,如何得到能量繼續(xù)飛行?學(xué)生對上述問題通過發(fā)散思維會做出種種設(shè)想和推測,從而激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新思維。
開展中學(xué)物理情境教學(xué),就要使學(xué)生通過物理現(xiàn)象、物理過程、物理狀態(tài)的分析,理解物理知識,掌握物理方法,并運(yùn)用物理思維方法進(jìn)行創(chuàng)造性活動。在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)可按以下程序:(1)分析教學(xué)目標(biāo);(2)分析學(xué)生情感認(rèn)知特點(diǎn);(3)搜索相關(guān)情景素材,設(shè)計(jì)問題情境;(4)討論交流,總結(jié)結(jié)論。以高一物理“平拋物體的運(yùn)動”的教學(xué)為例。這節(jié)課教學(xué)目標(biāo)在于使學(xué)生理解平拋運(yùn)動可分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動和豎直方向的自由落體運(yùn)動,并能利用其規(guī)律分析、解決簡單的物理問題。學(xué)生在此節(jié)內(nèi)容以前已經(jīng)學(xué)習(xí)了勻速直線運(yùn)動、自由落體運(yùn)動及運(yùn)動的合成與分解等相關(guān)知識,所以教學(xué)時(shí)通過創(chuàng)設(shè)有利于新舊知識聯(lián)系的問題情境引入新課:情境(1)飛機(jī)投彈,提出猜測。教師提問:在空中勻速向前飛行的飛機(jī)投下一顆炸彈,炸彈在空中的軌跡如何?學(xué)生推斷出軌跡是一條曲線。然后,教師播放飛機(jī)投彈的flash動畫,并提問:如果在理想情況下(不考慮空氣阻力),炸彈在水平方向和豎直方向的運(yùn)動有什么特點(diǎn)?學(xué)生利用學(xué)過的力和運(yùn)動的關(guān)系,提出猜測:炸彈在水平方向有初速度,但不受力,所以做勻速直線運(yùn)動;炸彈在豎直方向初速度為零,受重力作用,所以做自由落體運(yùn)動。通過設(shè)計(jì)直觀的物理動畫情境,吸引學(xué)生的注意力。
三、注重變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)的方式呈現(xiàn)
為了最大的發(fā)揮實(shí)驗(yàn)對教學(xué)的作用,那么教師就要利用最優(yōu)的方式呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)情景。變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)更有利于學(xué)生知識的建構(gòu)。中學(xué)物理教材將實(shí)驗(yàn)分為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)主要是為了加深理解和牢固地掌握已學(xué)過的物理概念和規(guī)律。探究性實(shí)驗(yàn)是為了探索物理概念、規(guī)律提供感性材料和根據(jù)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)往往是“教師做,學(xué)生看;教師講,學(xué)生記”的方式,學(xué)生缺少主動性,談不上探究能力的訓(xùn)練。而探究性實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生通過自己探索、觀察分析,能使學(xué)生學(xué)習(xí)如何發(fā)現(xiàn)問題、觀察實(shí)驗(yàn)、如何用學(xué)過的知識解決新問題或發(fā)現(xiàn)新規(guī)律,同時(shí)更能激發(fā)其學(xué)習(xí)動機(jī),加強(qiáng)學(xué)生的探究能力。例如,在“自感現(xiàn)象”一節(jié)中,筆者通過探究性實(shí)驗(yàn)情景激發(fā)學(xué)生的興趣。首先,教師設(shè)問:當(dāng)通電線圈中自身電流變化時(shí)引起的磁通量變化能否引起電磁感應(yīng)?通過設(shè)計(jì)電路演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生直接感受自感電壓。即使讓多人串接在電路中。也能感受到電擊感。甚至可以使全班學(xué)生體驗(yàn)到電擊感。10V電壓居然能使許多學(xué)生產(chǎn)生電擊感,從而引起了學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心,激發(fā)學(xué)生探索的興趣和求知欲。然后在將學(xué)生進(jìn)行分組,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)電路圖,觀察試驗(yàn)中小燈泡延遲發(fā)光的現(xiàn)象,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,全面了解自感現(xiàn)象產(chǎn)生的原因和條件,從而充分發(fā)揮出實(shí)驗(yàn)效力。通過創(chuàng)設(shè)情景—提出問題—引導(dǎo)分析—設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)—指導(dǎo)觀察—啟發(fā)分析歸納—得出結(jié)論。這種教學(xué)模式,能使學(xué)生始終處于不斷探究的教學(xué)情景中,這樣既有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力,同時(shí)又教給他們科學(xué)探究的一般方法。