何淑婷

【摘要】? 新課程標(biāo)準(zhǔn)對物理教學(xué)建議和實(shí)施過程中提出重視情境的創(chuàng)設(shè)和重視科學(xué)探究能力的培養(yǎng)。同時新課程標(biāo)準(zhǔn)對教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中提出“選擇符合情境要求的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，獲取客觀、真實(shí)的數(shù)據(jù)，通過對數(shù)據(jù)的分析形成關(guān)于物理規(guī)律的結(jié)論”。在教學(xué)過程中，融入實(shí)驗(yàn)情境，激活課堂氛圍，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生的建模能力，有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、科學(xué)探究等各方面核心素養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)的獨(dú)特性在于是其他教學(xué)手段所不能替代的，下文通過例子淺談物理實(shí)驗(yàn)在高中情境創(chuàng)設(shè)教學(xué)中的獨(dú)特性。

【關(guān)鍵詞】? 物理實(shí)驗(yàn) 物理情境 獨(dú)特性

【中圖分類號】? G633.7 ? ? ? ? ? ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】? A ? ? 【文章編號】? 1992-7711（2019）21-167-02

高中階段的物理是一門抽象和邏輯相并存的學(xué)科，學(xué)習(xí)難度較大，使得許多學(xué)生望而卻步。目前，由于受高考壓力等各方面影響，許多老師采用傳統(tǒng)灌輸教學(xué)模式，學(xué)生被動地接受知識和進(jìn)行紙筆練習(xí)，使得物理知識脫離生活，長此下去學(xué)生會產(chǎn)生厭倦感和畏難心理。而在教學(xué)過程中，結(jié)合現(xiàn)實(shí)生活，創(chuàng)設(shè)情境，化抽象為具體，化復(fù)雜為簡單，有利于激活課堂，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。物理實(shí)驗(yàn)對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)具有重要的作用，它能夠?yàn)閷W(xué)生物理觀念形成提供符合認(rèn)識規(guī)律的環(huán)境。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生動手探索和動腦探究，從物理實(shí)驗(yàn)中整理和歸納出物理結(jié)論，有利于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、探究、科學(xué)態(tài)度等能力。在教學(xué)過程中，通過實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境，實(shí)現(xiàn)課堂高效，更符合學(xué)生心理，使物理知識生活化，更有益于培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)。同時，實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)有助于教師專業(yè)發(fā)展，實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究有利于提高教師對物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要性的認(rèn)識，革新教師實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，逐步從當(dāng)前的“紙上談兵”、“計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)”的等實(shí)驗(yàn)教學(xué)中解脫出來。

一、借助物理實(shí)驗(yàn)情境，較易突出教學(xué)的重點(diǎn)或難點(diǎn)

高中物理有許多重點(diǎn)、難點(diǎn)的內(nèi)容比較抽象和復(fù)雜，光靠理論概念教學(xué)或者習(xí)題重復(fù)訓(xùn)練，學(xué)生只能被動地背下來或者靠經(jīng)驗(yàn)做題，難以做到理解和掌握，作為教師在教學(xué)時可以增加適當(dāng)引進(jìn)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境，來幫助學(xué)生理解。當(dāng)然，在中學(xué)物理教學(xué)中突出教學(xué)重點(diǎn)的方法多種多樣，然而采用實(shí)驗(yàn)的方法對學(xué)生感官產(chǎn)生直接沖擊，作用最明顯和效果是最好。

在必修一《力的分解》這節(jié)課時，教學(xué)的難點(diǎn)是尋找力產(chǎn)生的作用效果，重點(diǎn)是根據(jù)力的作用效果進(jìn)行分解。對于一個力產(chǎn)生的作用效果，如果光靠看圖想象或者光靠教師講解，是比較枯燥和抽象。我們圍繞這個重難點(diǎn)可采用了如圖1所示的演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生拿著拖把拖地的生活情境。這樣的實(shí)驗(yàn)情境能給學(xué)生帶來視覺上的沖擊，讓學(xué)生親自動手做實(shí)驗(yàn)一遍勝過教師講千萬遍，學(xué)生成為課堂的主人。通過直接的感受讓學(xué)生一下子找到人的推力產(chǎn)的作用效果，一方面產(chǎn)生推拖把水平前進(jìn)的分力F1，另一個方面產(chǎn)生使拖把豎直向下壓的分力F2。通過這樣的情境，學(xué)生親自動手做實(shí)驗(yàn)和親身感受，不用多費(fèi)口舌，根據(jù)力的實(shí)際作用效果進(jìn)行力的分解這一重點(diǎn)就突破了。實(shí)驗(yàn)突破重點(diǎn)，形象、直觀又印象深刻，一舉多得。

學(xué)生在學(xué)習(xí)中難點(diǎn)的過程中，往往感覺非常費(fèi)力，應(yīng)用知識進(jìn)行解答過程中，往往一做就錯。究其原因是多種多樣的，其中之一是學(xué)生根據(jù)生活中直觀感覺，形成片面甚至是有偏差的謬誤，這些謬誤與物理上的客觀規(guī)律相矛盾，但是往往這些謬誤在學(xué)生頭腦中根深蒂固。在這種情況下，物理實(shí)驗(yàn)情境創(chuàng)設(shè)可以強(qiáng)烈地刺激學(xué)生的感官，有力地糾正其錯誤，從而形成正確的物理觀念。例如：在進(jìn)行《靜摩擦力》教學(xué)時，判斷靜摩擦力的方向是教學(xué)上的難點(diǎn)。學(xué)生往往認(rèn)為摩擦力方向一定與運(yùn)動方向相反，其主要原因是學(xué)生在日常生活中缺乏這方面的感性認(rèn)識，難以想象兩個相對靜止而又有相對運(yùn)動趨勢的物體接觸面間的情況，教師可以通過創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境讓學(xué)生理解靜摩擦力的方向。通過實(shí)驗(yàn)情境可以讓學(xué)生很好的判斷并理解靜摩擦力的方向這一難點(diǎn)，同時學(xué)生也理解由于兩物體間有相對運(yùn)動趨勢而引起靜摩擦力的。如在講解猴子爬樹過程或者手握瓶子等情境受到的摩擦力的方向時候，我們可以使用身邊的尺子，然后利用手指模仿爬樹過程，就能非常直觀地感受到手有往下掉的趨勢，因此受到豎直向上的靜摩擦力。同時，很多學(xué)生認(rèn)為摩擦力就一定阻礙物體運(yùn)動的，因此肯定是阻力。通過巧妙的設(shè)計(jì)的這個課堂實(shí)驗(yàn)情境同時更能幫助學(xué)生加深理解：摩擦力也是可以是動力。

二、實(shí)驗(yàn)情境創(chuàng)設(shè)增加新課教學(xué)的感染力，使學(xué)生快速融入課堂

亞里士多德說過，“思維來自疑問和驚奇開始”。在新課教學(xué)過程，通過實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境，通過情境設(shè)置問題，使學(xué)生產(chǎn)生由好奇轉(zhuǎn)化為求知的欲望。此時實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)符合學(xué)生心理需要，讓學(xué)生能盡快把自我融入情境中，這要求提供情境新穎、奇特、多變且來源于生活，當(dāng)這些現(xiàn)象在學(xué)生的意料之外時，激發(fā)學(xué)生好奇心，從而引起他們積極地思考和迫切解決疑問的心理。

在教學(xué)《圓周運(yùn)動》一節(jié)時，引入了水流星演示實(shí)驗(yàn)，如圖3所示。利用一次性紙杯，在紙杯里面裝上一些水或者沙子，在杯沿綁上繩子，在豎直平面上做圓周運(yùn)動。這時，學(xué)生感到驚訝，學(xué)生的熱情高漲并且出現(xiàn)一種質(zhì)疑、不相信的態(tài)度，“為什么水不會甩出來呢？”，但是又不知道為什么會出現(xiàn)這種情況，此時，學(xué)生就會產(chǎn)生一種求知的欲望，想去知道這種情況發(fā)生的原因。這樣利用實(shí)驗(yàn)情境導(dǎo)入新課堂，引起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，形成學(xué)習(xí)動機(jī)。

在新課教學(xué)過程，通過實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境，提高學(xué)生探究興趣和教師教學(xué)效率。高中物理規(guī)律很多時候需要通過實(shí)驗(yàn)推導(dǎo)或驗(yàn)證得到。很多時候?qū)W生比較喜歡現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)，缺乏主動去進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，究其原因是，學(xué)生往往認(rèn)為教材實(shí)驗(yàn)難設(shè)置，不容易操作或者實(shí)驗(yàn)陳舊，脫離生活的感性認(rèn)識。因此在教學(xué)過程中，引入貼近生活的實(shí)驗(yàn)情境，才能提高學(xué)生探究欲望和興趣。如在教學(xué)《電磁感應(yīng)現(xiàn)象》和《法拉第電磁感應(yīng)現(xiàn)象》時，學(xué)生是直到電流能產(chǎn)生磁場，但是電與磁之間的進(jìn)一步關(guān)系，他們是不太清楚的。此時可設(shè)置“隔空傳音”實(shí)驗(yàn)情境引導(dǎo)學(xué)生探究電磁感應(yīng)產(chǎn)生的條件。實(shí)驗(yàn)情境是在原教材的設(shè)備（如圖4）基礎(chǔ)上進(jìn)行更貼切生活的實(shí)驗(yàn)情境的設(shè)置，準(zhǔn)備原副線圈一對（如圖5）、耳機(jī)線一副、擴(kuò)音器一個（帶話筒）、MP3一個（沒有匹配線），進(jìn)行簡單連線便可實(shí)現(xiàn)。該實(shí)驗(yàn)與學(xué)生認(rèn)知是完全相違背，在實(shí)驗(yàn)過程中，要不斷地嘗試，有效地激發(fā)學(xué)生探知的欲望，減弱學(xué)生學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)一章的畏難情緒，提高教師教學(xué)效率。

三、通過實(shí)驗(yàn)情境展現(xiàn)物理過程，使知識直觀化，鞏固物理知識

課堂教學(xué)或者習(xí)題講解時，我們很難完能讓學(xué)生明白整個物理情境，可用類似的實(shí)驗(yàn)情境，讓所有的物理過程全部呈現(xiàn)出來，例如：“當(dāng)受三力處于平衡狀態(tài)的時候，合力大小和方向不變，另外兩個力之間的夾角變大的時候，兩力大小如何變化？”學(xué)生要做出這樣題目，光靠畫圖理解，不一定能夠得到答案。這時，我們可以把這道概念純文字的題目改為：人拉單杠的情境（如圖6），當(dāng)兩只手垂直拉和互成角度地拉，哪種方式更輕松？從而可以設(shè)計(jì)一個簡單的物理實(shí)驗(yàn)把拉單杠的過程全部展現(xiàn)出來，我們用兩個彈簧秤、一個鉤碼和一段細(xì)線、一重物，如圖7所示，即可生動、直觀地做“分力隨夾角增大而增大”的演示實(shí)驗(yàn)。通過這樣的實(shí)驗(yàn)情境可以把理論、單杠等的問題真實(shí)、直觀的全部展現(xiàn)出來。

總而言之，新課程標(biāo)準(zhǔn)要求學(xué)生的高中物理觀念要通過情境創(chuàng)設(shè)過程中形成。情境創(chuàng)設(shè)方式有多種，如問題情境設(shè)置、試題化情境等等，但是通過實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境是學(xué)生學(xué)習(xí)知識過程中，最直觀、最快速、最有沖擊力的方式。在教學(xué)過程中，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)有利于學(xué)生思維發(fā)散和增強(qiáng)科學(xué)探究的能力，有利于教師素養(yǎng)的提升，有利于激活課堂，提高教學(xué)效率。

注：本文系廣東教育學(xué)會教育科研規(guī)劃小課題“高中物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)踐研究”（課題編號：GDXKT19585）成果

[ 參? 考? 文? 獻(xiàn) ]

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