平麗新
(杭州市蕭山區(qū)第八高級中學(xué) 浙江杭州 311200)
捷克教育家夸美紐斯在《大教學(xué)論》中寫道:“一切知識都是從感官開始的?!边@句話給我們的啟示是,教學(xué)過程中學(xué)生認(rèn)識規(guī)律的一個重要方面:直觀可以使抽象的知識具體、形象,利于學(xué)生感性知識的形成。情境教學(xué)能使學(xué)生身臨其境或如臨其境,就是通過給學(xué)生展示鮮明具體的形象(包括直接和間接形象),使學(xué)生從形象的感知達(dá)到抽象的理性的頓悟,還可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒和學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生主動地、自覺地投入到學(xué)習(xí)活動中[1]。
有效的教學(xué)情境,可以激發(fā)學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲望。引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究,讓學(xué)生在親手操作、親歷情境和親身體驗中點燃探究和學(xué)習(xí)的“火把”,從而更好地學(xué)習(xí)物理。
“學(xué)起于思,思源于疑”,物理是一門實驗科學(xué),將情境教學(xué)引入課堂,可以將抽象的知識形象化,給學(xué)生直觀感受,提高課堂效率。
情境的創(chuàng)設(shè)是為了為學(xué)習(xí)者提供能達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)的背景與支撐,有助于知識內(nèi)化,促進(jìn)學(xué)習(xí)遷移的產(chǎn)生。創(chuàng)設(shè)問題情境的目的是調(diào)動學(xué)生主動、合作、探究學(xué)習(xí)的積極性,真正使教學(xué)過程實現(xiàn)師生互動,達(dá)到“教學(xué)相長”的目的[2]。
良好的開端是成功的一半,在課堂伊始就牢牢抓住學(xué)生的注意力,激發(fā)學(xué)生的興趣尤為重要。學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容產(chǎn)生興趣,就能以積極主動的心態(tài)投入到學(xué)習(xí)中。懸念情境的創(chuàng)設(shè),就是讓學(xué)生進(jìn)入情境,自主產(chǎn)生聯(lián)想、激發(fā)情感,從而輕松愉快地獲得知識和能力。因此,結(jié)合實際教學(xué)內(nèi)容,創(chuàng)設(shè)懸念情境對新授課而言很有必要。
片段1:
在必修一第一章第一節(jié)“質(zhì)點、參考系和坐標(biāo)系”中,學(xué)習(xí)“運動的相對性”時,可以創(chuàng)設(shè)如下情境。
師:在第一次世界大戰(zhàn)的時候,有一位飛行員坐在他的飛機(jī)上,覺得耳朵邊上有個“小蟲子”,用手一抓,驚奇地發(fā)現(xiàn)居然是一顆飛行的子彈!那么平時我們的手能抓住飛行的子彈嗎?
生:肯定不行。
師:那么什么條件下才能抓住飛行的子彈呢?
這個問題一經(jīng)拋出,要給學(xué)生一點時間,充分發(fā)揮學(xué)生的課堂教學(xué)主體地位,讓學(xué)生經(jīng)歷面對問題、獨立思考的過程。這一環(huán)節(jié)設(shè)置了一個小懸念,又與學(xué)生認(rèn)知相沖突,都覺得飛行員抓住子彈不可思議。抓住學(xué)生的好奇心,又激發(fā)求知欲,創(chuàng)設(shè)了學(xué)生迫切想學(xué)習(xí)的情境。通過學(xué)習(xí),使學(xué)生對物體的運動有初步的了解,逐漸形成正確的物理觀念。
一個簡單的物理情境,課堂中只需用兩三分鐘的時間,但是它的效果卻是顯而易見的。
問題的創(chuàng)設(shè)對課堂學(xué)習(xí)效果有重要影響,契合教學(xué)內(nèi)容的問題可以讓學(xué)生感到精神飽滿,注意力集中,提高課堂效率,同時避免讓學(xué)生潛認(rèn)為學(xué)習(xí)生活是索然無味的,好的問題創(chuàng)設(shè)可以做到讓學(xué)生印象深刻。所以,我們在課堂中要注意創(chuàng)設(shè)貼近生活的教學(xué)情境,提高課堂學(xué)習(xí)效率,并在對問題和情境的深入分析與思考的過程中滲透和培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)[3]。
把生活中的物品、事件作為素材,組織教學(xué)能夠有效調(diào)動學(xué)生大腦中的思維表象,促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展,教師應(yīng)使學(xué)生清楚地知道,物理與我們的生活緊密相連,密不可分。對于一些實際問題,學(xué)生往往是看得見、摸得著,甚至還有親身經(jīng)歷,所以創(chuàng)設(shè)現(xiàn)實素材的問題情境,學(xué)生都躍躍欲試,想學(xué)以致用,從一開始就能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情。因此,教師應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生從已知的事物和生活經(jīng)驗出發(fā)體驗感悟物理的生活存在,在體驗觀察生活的過程中提升觀察、解決實際問題的意識和能力。
片段2:
在學(xué)習(xí)“電阻定律”時,可設(shè)置如下情境。
家用白熾燈泡的燈絲是由彈簧形狀的鎢絲制成,如圖所示三幅漫畫生動地描述了一位學(xué)生的經(jīng)歷,針對下面三幅漫畫,請你看圖回答:
(1)其中一盞燈泡不亮的原因是什么?
(2)燈泡后來為什么又亮了?
(3)這個燈泡為什么更亮了?
這是一個很貼近生活的情境,提出一些有梯度的問題來創(chuàng)設(shè)情境,可以充分激發(fā)學(xué)生積極思考和主動探究問題,使學(xué)生的主觀能動性得到發(fā)揮,成為學(xué)習(xí)的主人。讓學(xué)生始終帶著問題去學(xué)習(xí),激起學(xué)生積極探究新知的熱情。步步深入的問題帶領(lǐng)學(xué)生走入電阻的學(xué)習(xí)。學(xué)生憑借已有知識和生活經(jīng)驗,可以很輕松回答第一個問題,有一個燈泡不亮是因為鎢絲斷了;第二個問題,大部分學(xué)生有正確的判斷,可能一部分學(xué)生處于模棱兩可的狀態(tài),感覺是彈簧搖晃過程中又連上了,但又不確定不敢講,此時教者就要適時啟發(fā)引領(lǐng)學(xué)生思維,鼓勵學(xué)生沖破思維的禁錮,大膽思考。實現(xiàn)對客觀事物的本質(zhì)、內(nèi)在的規(guī)律及相互關(guān)系的正確認(rèn)識,鍛煉和培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維,基于事實證據(jù)和科學(xué)推理,提出具有創(chuàng)造性的見解。第二個問題屬于整個題目的突破口,當(dāng)學(xué)生已了解燈泡再次亮起的原因,自然而言就聯(lián)想到燈泡更亮的原因是導(dǎo)體電阻發(fā)生了變化,至于電阻為什么改變,怎樣變化,就需要運用電阻定律進(jìn)行科學(xué)論證。自然而過渡到電阻定律的學(xué)習(xí)中[4]。
實驗教學(xué)是培養(yǎng)和提升學(xué)生核心素養(yǎng)的關(guān)鍵手段。物理學(xué)是一門實驗科學(xué),每個物理概念的建立,每個物理定律的發(fā)現(xiàn),都有其堅實的實驗基礎(chǔ)。物理實驗是物理課程和物理教學(xué)的一個重要組成部分,在物理教學(xué)中占有重要地位。物理實驗需要學(xué)生親身觀察體驗、動手操作、記錄分析,還包括實驗方案的設(shè)計、評價等環(huán)節(jié)。每一個環(huán)節(jié)都會潛移默化地使學(xué)生的核心素養(yǎng)得到提高[5]。
以觀察為例,觀察是通過實驗獲取知識最基本的環(huán)節(jié)。經(jīng)常在實驗中進(jìn)行觀察,能夠使學(xué)生掌握正確的觀察方法,學(xué)生的觀察能力也在實驗探究中得到提高。另一方面,立足于觀察實驗基礎(chǔ)上的針對問題的觀察和分析,更是一種思維能力的提升。物理實驗有助于學(xué)生養(yǎng)成實事求是的科學(xué)態(tài)度,建立積極的科學(xué)情感[6]。
片段3:在學(xué)習(xí)磁場對運動電荷的作用力時,可以利用物理實驗創(chuàng)設(shè)情境(陰極射線管)
設(shè)計:學(xué)生通過觀察實驗現(xiàn)象、分析原因可以獲取知識。雖然演示實驗本就吸引學(xué)生,但很多學(xué)生的關(guān)注點往往會放在現(xiàn)象本身,而不是產(chǎn)生現(xiàn)象的本質(zhì)上。如果在演示實驗時再設(shè)置一個懸念,那大部分學(xué)生在觀察現(xiàn)象的同時都有一探究竟的想法,在這個想法的驅(qū)使下,學(xué)生會積極思考原因,主動參與課堂中來。會起到事半功倍的效果。
現(xiàn)場:教師展示陰極射線管,介紹相關(guān)結(jié)構(gòu)和發(fā)光原理。
師:下面我將陰極射線管通電,請同學(xué)們注意觀察陰極射出的電子束的徑跡。電子束打在熒光屏上會發(fā)出輝光,我們可以清楚地看到電子束的徑跡是……
全體:一條直線。
師:沒錯,此時是一條直線。
教師將一塊磁鐵藏于袖中,靠近陰極射線管,讓學(xué)生觀察。
師:那現(xiàn)在呢?
全體:彎曲了。
教師將磁鐵南北極對調(diào),再靠近陰極射線管,讓學(xué)生觀察。
全體:向相反方向彎曲了
師:電子束為什么會發(fā)生彎曲?兩次彎曲的方向又為何不同?
生:……
師:剛才的實驗我們看到電子束彎曲了,為什么呢?
生:電子束受力
師:對,彎曲必有力。這個力是誰施加的?
……
師:其中的奧秘就在我的袖子里,請看我手中的是什么?
生:磁鐵。
學(xué)生恍然大悟,是磁鐵讓電子束彎曲了
師:對,我們把運動電荷在磁場中受到的力叫洛倫茲力。那洛倫茲力的方向與磁場方向以及電子束的運動方向又有什么關(guān)系呢?
……
實驗情境結(jié)合懸念,學(xué)生被深深吸引,已經(jīng)完全進(jìn)入這個情境中,想一探究竟。讓學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象,幫助學(xué)生運用觀察、對比通電導(dǎo)體與電子束受力表象的差異,抓住電流的本質(zhì),探求宏觀表現(xiàn)“電流、安培力”到微觀實質(zhì)“電子束,洛倫茲力”的思維通道,從而突破教學(xué)難點。
觀察是獲得知識的一個方面,如果學(xué)生能夠親做實驗,親身體會,經(jīng)歷實驗的完整過程,更可以大幅提高教學(xué)效果。
物理教材中有探究實驗以及插圖部分的做一做,這些都可以作為一個實驗情境,讓學(xué)生分組實驗。如必修二第五章第一節(jié)曲線運動,探究曲線運動的條件這一環(huán)節(jié)可以通過簡單的實驗器材(一個導(dǎo)軌,一個小球,一塊磁鐵)進(jìn)行探究,立足“做中學(xué)”“學(xué)中做”,要讓學(xué)生在實驗的過程中有所為、有所得。
通過物理實驗可以使物理規(guī)律更具有直觀性、形象性和趣味性,為學(xué)生提供豐富生動的感性材料,能有效激發(fā)學(xué)生的好奇心和強(qiáng)烈的求知欲。因此,利用物理實驗創(chuàng)設(shè)合適情境,是提高探究有效性的一個重要手段。一個真實的物理實驗可以說是一個物理情境,教師在教學(xué)中,可以讓學(xué)生觀看物理現(xiàn)象的發(fā)生和發(fā)展過程,或者是讓學(xué)生做實驗,從而可以與所學(xué)理論知識進(jìn)行對照,這樣可以大大加深學(xué)生對理論知識與物理規(guī)律的認(rèn)識和理解,還可以在學(xué)生頭腦中快速形成清晰的物理圖像[7]。
以上為筆者選取的幾個教學(xué)片斷,僅僅是教學(xué)過程中對某些知識的處理,旨在拋磚引玉。教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)也是因人而異的,可謂仁者見仁,但它的宗旨只有一個,通過創(chuàng)設(shè)有效情境,滲透學(xué)生的核心素養(yǎng),使物理課堂活起來,使學(xué)生思維動起來,使學(xué)生潛能發(fā)揮出來。
在情境創(chuàng)設(shè)時需要關(guān)注以下兩點:
1.情境對問題的設(shè)置也應(yīng)特別關(guān)注:可接受性——學(xué)生愿意解決這種問題,并且具備一定的理論知識基礎(chǔ)和實踐能力基礎(chǔ);障礙性——學(xué)生不能直接看出解決問題的正確方法和問題的答案,而必須經(jīng)過反復(fù)思考、探究和實踐來重新尋找答案。
2.教師應(yīng)努力做好組織者、合作者、指導(dǎo)者的角色,處理好“放與收”的關(guān)系。課前,應(yīng)認(rèn)真篩選,情境要精煉典型,既要涵蓋知識的重難點,又要突顯能力的要求。精選的案例能收到舉一反三的效果;有較強(qiáng)的針對性,能針對學(xué)生掌握知識的重點、關(guān)鍵和難點提高學(xué)生的綜合水平;同時有較強(qiáng)的啟發(fā)性,能充分激發(fā)學(xué)生思維,對學(xué)生分清正確與錯誤并靈活運用已學(xué)知識大有裨益。在一堂課中,應(yīng)努力做到教師在“臺下”,學(xué)生在“臺上”,學(xué)生是課堂的主角,教師適時參與點撥引領(lǐng),在他們的思維與知識碰撞中架起知識的橋梁,引領(lǐng)學(xué)生到達(dá)目的地。課后:應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生及時梳理鞏固,查漏補(bǔ)缺,建立完整的知識體系[8]。
物理課堂以情境為載體展開教學(xué),以問題為核心引導(dǎo)科學(xué)思維,注重前后知識的相互聯(lián)系,適時開展?jié)B透情感、科學(xué)知識、科學(xué)方法和培養(yǎng)科學(xué)創(chuàng)新精神的教育。教師應(yīng)通過恰當(dāng)?shù)奈锢砬榫?,找到切入的最佳時機(jī),讓學(xué)生進(jìn)入合適的情境之中,經(jīng)歷科學(xué)探究的過程并體驗樂趣。真實的物理教學(xué)問題,有效的探究物理教學(xué)過程,和諧的教學(xué)環(huán)境和氛圍,能促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展和提升。