曾曉軍

[摘要]物理是研究物質(zhì)、能量、空間、時(shí)間的性質(zhì)以及彼此之間的聯(lián)系的一門學(xué)科，簡而言之，物理就是從我們生活情境中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，物理學(xué)來源于情境又高于情境，是人們對情境的一種思考和闡述，因此物理教學(xué)絕對不能脫離物理情境而存在，本文研究在高三電學(xué)復(fù)習(xí)中，通過以科學(xué)的態(tài)度設(shè)置情境，讓學(xué)生形成科學(xué)思維和解決問題的關(guān)鍵能力，通過研究情境教學(xué)法在物理教學(xué)中的應(yīng)用，探討情境教學(xué)在物理課堂中的積極意義。

[關(guān)鍵詞]高三物理復(fù)習(xí);情境教學(xué)法;物理核心素養(yǎng)

一、情境教學(xué)法的作用

夸美紐斯是捷克的教育學(xué)家，他在《大教學(xué)論》中寫道：“一切知識(shí)都是從感官開始的。”因此，作為教師，我們在教學(xué)中如果能夠從學(xué)生的生活情境出發(fā)，有目的或者有意識(shí)地引入或創(chuàng)設(shè)具有具體形象為主體的生動(dòng)具體的場景，能夠幫助學(xué)生理解知識(shí)，并使學(xué)生的應(yīng)用知識(shí)去解決問題的能力得到發(fā)展，這種教學(xué)法被稱為情境教學(xué)法，情境教學(xué)法之核心在于用情境去激發(fā)學(xué)生解決問題的動(dòng)力，因?yàn)榻處焺?chuàng)設(shè)的情境，是有目的的，是人為意識(shí)的優(yōu)化，情緒心理學(xué)的研究表明：個(gè)體的心理在認(rèn)知活動(dòng)方面至少有動(dòng)力及強(qiáng)化、調(diào)節(jié)三方面功能，這種優(yōu)化后的情境，在教師的語言支配下，使得我們的學(xué)生處于特定情境中，促使學(xué)生參與學(xué)習(xí)，從而對學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)起著非常重要的引導(dǎo)作用。

而在2014年教育部的《關(guān)于全面深化課程改革落實(shí)立德樹人根本任務(wù)的意見》文件中，高中物理學(xué)科核心素養(yǎng)明確包括：科學(xué)思維、物理觀念、實(shí)驗(yàn)探究和科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。高中物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)部分既是物理學(xué)的基礎(chǔ)，又是培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的關(guān)鍵部分，改革和加強(qiáng)高中物理的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，既符合物理以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科特征，又是高中生物理方面的核心素養(yǎng)形成的主要途徑，我們在高中物理實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中，把情境教學(xué)法引入到教學(xué)中，實(shí)際上就是對課程改革的重要實(shí)踐，創(chuàng)設(shè)適合高三學(xué)生復(fù)習(xí)的實(shí)驗(yàn)情境，能夠真正培養(yǎng)學(xué)生的分析與解決問題能力。下面我們就從部分電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)的情境創(chuàng)設(shè)上，來闡述情境教學(xué)法在高三電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中的實(shí)踐。

二、情境教學(xué)法在高三電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中的應(yīng)用

在高三電學(xué)實(shí)驗(yàn)的復(fù)習(xí)中，筆者在聽課的時(shí)候發(fā)現(xiàn)，大部分教師都是從高考題出發(fā)，去把電學(xué)實(shí)驗(yàn)分類，比如：測電源電動(dòng)勢和內(nèi)阻，測電阻的伏安曲線，多用電表的原理和使用。然后在大量同類型的練習(xí)中，找到某一類型題目的解題規(guī)律。這種復(fù)習(xí)電學(xué)實(shí)驗(yàn)的方法的弊端就是，首先學(xué)生對電學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ透悴磺澹恢缿?yīng)用什么基本原理去切入題目;其次，學(xué)生不能很好地從實(shí)驗(yàn)的根本去思考題目，因此，對模型的理解僅僅浮于問題的表面。因此，筆者為了解決在電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中遇到的困境，引入情境教學(xué)法，下面我們以電阻的測量為例，來闡述情境教學(xué)法在電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中的應(yīng)用。

電阻測量的基本原理是歐姆定律，在理想狀態(tài)下，只要測出流過電阻的電流及該電阻兩端的電壓，就能通過歐姆定律求出該電阻的阻值。這就是伏安法測電阻，在測量電阻阻值的實(shí)驗(yàn)中，這個(gè)基本方法不會(huì)改變，因此，利用相同的情境去教學(xué)，是可以的。不過，在實(shí)際測量中，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性會(huì)受到很多條件的影響，同時(shí)，測量不同元器件的電阻又會(huì)因元器件本身的特性而改變測量電路和測量方法，于是我們在實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì)上和實(shí)驗(yàn)方法的選擇上又有細(xì)微的不同。因此，在教學(xué)中，可以在同一情境下，稍微改變實(shí)驗(yàn)條件，去進(jìn)行教學(xué)復(fù)習(xí)。下面我們以伏安法測電阻為引子，具體看看情境教學(xué)法在高三電學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)中的運(yùn)用

（一）基本情境

測電阻阻值的基本情境為：將電阻與電壓表并聯(lián)，利用并聯(lián)電路的端電壓都是同一個(gè)電壓，測出電阻兩端的電壓。將待測電阻與電流表串聯(lián)，利用串聯(lián)電路流過每個(gè)電阻的電流相等，測出流過電阻的電流，最后通過歐姆定律求出電阻的阻值。這個(gè)情境幾乎所有學(xué)生都能理解，并且，幾乎所有測量電阻的實(shí)驗(yàn)都是以這個(gè)情境出發(fā)。

高中學(xué)生經(jīng)過初中和高中選修3-1的學(xué)習(xí)，對于串并聯(lián)電路及歐姆定律在電路分析中的科學(xué)思維是有一定的了解的，那么我們在高三復(fù)習(xí)中，就可以從這個(gè)情境出發(fā)，研究歐姆定律及串并聯(lián)特點(diǎn)在電學(xué)實(shí)驗(yàn)分析中的應(yīng)用，

（二）分支情境一：滑動(dòng)變阻器的使用

滑動(dòng)變阻器在電路中的作用是改變自身阻值去控制電路中的電流或者電壓，那么，一般在使用滑動(dòng)變阻器的時(shí)候，我們會(huì)考慮三個(gè)問題，第一，我們選擇的滑動(dòng)變阻器合適嗎？第二，我們應(yīng)該以何種連接方式去使用滑動(dòng)變阻器，第三，滑片是如何控制電路的，為了讓學(xué)生理解滑動(dòng)變阻器相關(guān)知識(shí)，我們設(shè)置了幾個(gè)微情境。

微情境1：學(xué)生繪制電阻1的電壓隨著電阻2的阻值變化的圖像，在教學(xué)實(shí)踐中，不同學(xué)生給出了不同的繪制方法，一部分學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)測得數(shù)值，然后繪制出圖像，一部分學(xué)生通過繪制表格計(jì)算，然后描點(diǎn)作圖，還有一部分學(xué)生通過U1和R2的函數(shù)關(guān)系式然后用計(jì)算機(jī)模擬得出這個(gè)圖像，無論以什么方式得出這個(gè)圖像，我們都可以讓學(xué)生觀察這個(gè)變化趨勢，從而思考，如果以串聯(lián)的方式去使用滑動(dòng)變阻器，要使用滑動(dòng)變阻器較明顯的控制待測電阻的電流電壓變化，我們應(yīng)該怎么選擇滑動(dòng)變阻器的阻值。

微情境2：

給定限制條件，電阻箱1的阻值與電阻箱2的阻值之和等于一個(gè)固定的值，這個(gè)值是電阻箱3能夠達(dá)到的最大值，學(xué)生按要求研究本微情境中電阻1的電壓隨電阻箱2的阻值變化情況。稍微給一部分限制條件，學(xué)生在限制條件下研究，因?yàn)橛形⑶榫?作為鋪墊，所以絕大多數(shù)同學(xué)都能選擇合適的方法去研究這個(gè)變化的情況并能得出屬于自己的結(jié)論。微情境降低了思維的難度，使得訓(xùn)練解決問題的能力更有針對性。情景教學(xué)讓學(xué)生從干巴巴的書本被動(dòng)學(xué)習(xí)中解放出來，學(xué)生能夠主動(dòng)解決自己遇到的問題，當(dāng)學(xué)生研究完微情境2后，我們就可以讓學(xué)生去比較分壓式電路和限流式電路兩種控制電路的優(yōu)缺點(diǎn)，從而提升學(xué)生分析問題的能力。

（三）分支情境二：誤差分析

誤差有系統(tǒng)誤差和偶然誤差，在高中物理實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生的難點(diǎn)主要在于系統(tǒng)誤差分析，下面我們來談?wù)勅绾卫们榫辰虒W(xué)法進(jìn)行系統(tǒng)誤差分析的復(fù)習(xí)。

微情境：我們依然以這個(gè)電路為例，利用一個(gè)恒壓電源和恒定阻值的電阻1，研究流過電阻1的電流及流過電阻箱2的電流隨著電阻箱1阻值變化而變化的情況，同樣，學(xué)生已經(jīng)學(xué)會(huì)了用科學(xué)的方法去思考這個(gè)問題，學(xué)生就能很快得到想要的結(jié)論，在后面進(jìn)行誤差分析的時(shí)候，學(xué)生有方法、有思維，那就沒有問題。

在高三復(fù)習(xí)中，我們應(yīng)該更加深入地去利用實(shí)驗(yàn)探究等方法，訓(xùn)練學(xué)生用科學(xué)思維去思考電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的各種問題，比如誤差來源及誤差分析，比如電表改裝的前提及計(jì)算，比如測量不同元器件電阻的方法，這時(shí)候，選擇合適的情境就顯得特別重要，我們在選擇情境進(jìn)行復(fù)習(xí)的時(shí)候，絕對不能隨意而為之，選擇的情境能夠讓學(xué)生有所感悟，才是高效率的情境，否則，高三復(fù)習(xí)效率也不會(huì)因?yàn)椴捎昧饲榫辰虒W(xué)法而得到提升。我們用不同的情境去引導(dǎo)學(xué)生，主要目的是為了讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)情境后面的本質(zhì)，情境可以使抽象的知識(shí)更加具體化、更加形象化，更加有助于學(xué)生感性知識(shí)的形成。情境教學(xué)法使學(xué)生如臨其境，這種教學(xué)法就是通過給學(xué)生展示鮮明具體的形象（包括直接形象和間接形象），一則使學(xué)生從感知到的形象達(dá)到理性的頓悟，二則激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)情緒及學(xué)習(xí)興趣，使學(xué)習(xí)活動(dòng)成為學(xué)生主動(dòng)、自覺的活動(dòng)。

本文系廣州市教育科學(xué)規(guī)劃2021年度立項(xiàng)課題（課題編號：202113574）《基于高考評價(jià)體系的“情境——模型”物理教學(xué)策略研究》研究成果。

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