李聰霞
摘 要:因物理學(xué)科在高中教育階段的不斷深化,讓物理教師在開展教學(xué)時不得不面臨著更大的挑戰(zhàn),尤其是近些年在高考題目中出現(xiàn)的“情境化”物理試題,讓學(xué)生自身對物理知識的掌握情況得到了全方位的考查,使物理學(xué)科的改革與深化也得到了一定的促進。本篇文章便以物理情境試題為基礎(chǔ),針對新課標(biāo)背景下的高中物理教學(xué)展開一系列的探討分析,并提出相應(yīng)改進措施。
關(guān)鍵詞:高中物理;新課標(biāo);教學(xué)策略;試題;情境
高中物理知識總體較為抽象,學(xué)生在對其進行學(xué)習(xí)時難以深入理解,物理學(xué)科整體學(xué)習(xí)質(zhì)量較差。同時,高中物理教師一味采用理論灌輸式教學(xué),學(xué)生難以感受到物理學(xué)科的重要性,對于物理知識的學(xué)習(xí)興趣也難以得到保障。在新課標(biāo)逐步普及落實的背景下,其對于物理教學(xué)的方式,以及教學(xué)內(nèi)容等方面均提出了更為嚴(yán)格的要求,既要將物理學(xué)科整體教學(xué)成效提高,又要使學(xué)生懂得物理知識的具體應(yīng)用,深化學(xué)生自身物理素養(yǎng)。
一、情境教學(xué)概述
在一般意義上,“情境”是一種特定的環(huán)境和場合,它將變革的概念延伸到高中物理教學(xué)中。所謂“物理情境”是指有效學(xué)習(xí)物理課程所需的環(huán)境和場合。它是從學(xué)習(xí)者的需求出發(fā),借助特定的教學(xué)工具,創(chuàng)造相應(yīng)的學(xué)習(xí)場景,使學(xué)習(xí)者沉浸其中,運用感官進行全面學(xué)習(xí),極大地提高學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量,達到提高教學(xué)效果的目的。而在高中物理試題教學(xué)中運用情境教學(xué),不僅能夠進一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,而且能夠讓學(xué)生占據(jù)課堂主導(dǎo)地位,與新課標(biāo)的要求十分相符。
二、“新課標(biāo)”背景下高中物理情境下試題的教學(xué)思路
(一)創(chuàng)設(shè)有效問題情境
一般來說,在物理情境下的試題教學(xué)中,教師所創(chuàng)設(shè)出的物理試題教學(xué)情境,與物理學(xué)科知識傳授之間存在著直接的關(guān)系。只有教師在試題教學(xué)中將其知識充分與物理教學(xué)情境相融合,學(xué)生才能夠?qū)ξ锢碇R中蘊含的生命力、吸引力有著更為充分的體會,同時能夠讓各項物理知識在物理試題教學(xué)中被學(xué)生所理解。如果教師在教學(xué)過程中不能及時針對物理試題教學(xué)方式及物理試題教學(xué)內(nèi)容進行設(shè)計、優(yōu)化,只停留在簡單的物理教材試題內(nèi)容中,其為學(xué)生帶來的物理試題知識課程難免會顯得十分無趣。教師難以將物理知識轉(zhuǎn)化為學(xué)生能夠輕易理解的知識。由此,教師在物理教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)對物理情境課堂的建設(shè)加以注重,為學(xué)生營造出更為科學(xué)、合理的物理試題問題情境,要求學(xué)生在教學(xué)中與其他學(xué)生進行溝通交流,并將自身真實想法充分表達出來,提高學(xué)生對物理試題知識的學(xué)習(xí)體驗,調(diào)動學(xué)生對知識的學(xué)習(xí)欲望,讓學(xué)生能夠在更為輕松的情境中進行物理知識的學(xué)習(xí),能夠?qū)︻}目有著更為直觀、形象的理解[1]。
(二)將情境與物理知識相結(jié)合
在高中物理情境下的試題教學(xué),總體而言便是結(jié)合真實物理情境來進行的物理教學(xué)活動,但物理情境試題教學(xué)開展主要目的是測試學(xué)生對物理知識的實際掌握程度。基于此,教師在實際的物理試題教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)將情境與物理知識相結(jié)合,讓學(xué)生們能夠?qū)υ囶}中出現(xiàn)的問題情境有著更為深入的了解與認知,讓學(xué)生能夠充分掌握物理基礎(chǔ)知識。
在物理知識教學(xué)中,物理教師不僅要在課程進行過程中講解知識,更要重視知識的應(yīng)用情境[2]。情境導(dǎo)入模式可以幫助學(xué)生充分了解物理知識的應(yīng)用背景以及實際情況,從而真正實現(xiàn)物理知識的應(yīng)用。在此背景下,教師可以創(chuàng)造與現(xiàn)實生活相關(guān)的情境。此種教學(xué)方式可以使學(xué)生對這種形式的試題形成一定的理解,有效避免學(xué)生在遇到類似問題時產(chǎn)生陌生感,無法充分發(fā)揮其真正解決問題能力的現(xiàn)象。更重要的是,將情境與知識聯(lián)系起來可以有效地鍛煉學(xué)生的物理思維。學(xué)生知識學(xué)習(xí)的最終目的是使用,與生活情境相互關(guān)聯(lián),可以讓學(xué)生充分了解物理知識的實用性價值,并掌握物理知識在生活中應(yīng)用的方式,最終使學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識自主性以及積極性也一并提高[3]。
(三)使學(xué)生具備提煉情境解題條件技能
在對物理情境中蘊含的問題進行探究時,學(xué)生需要具備在情境中及時提取解題有利條件的技能。在日常物理教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)對這方面能力的培養(yǎng)引起注意,鍛煉學(xué)生在這方面的能力,還要教導(dǎo)學(xué)生解決問題的正確步驟。只有學(xué)生掌握在情境中提煉解題條件的技能,才能真正實現(xiàn)對物理問題的快速解決,讓學(xué)生不會因為問題內(nèi)容而影響到解題的思路。在高考物理題目中,他們經(jīng)常需要面對生活情境相關(guān)的試題,如果學(xué)生不具備提煉解題條件的技能,就將導(dǎo)致學(xué)生對物理問題感到疑惑,不知應(yīng)當(dāng)怎樣才能解決物理問題。最終將導(dǎo)致學(xué)生在物理知識考試中難以取得理想的成績。
(四)開設(shè)物理實踐活動
在物理教學(xué)過程中,實踐、實驗活動是其中非常重要的內(nèi)容之一。在物理教學(xué)中應(yīng)用實踐活動或者物理實驗的方式,能夠充分調(diào)動出學(xué)生對物理知識的學(xué)習(xí)動機,使學(xué)生對物理知識有著更為深入的理解。在物理相關(guān)的考試中,學(xué)生經(jīng)常會遇到各種物理情境問題,其中不乏物理實驗相關(guān)試題。因此,在物理試題教學(xué)中,教師應(yīng)在課程中開設(shè)物理實踐活動,通過真實的物理實驗,使學(xué)生能夠?qū)嶒炛刑N含的物理知識有一定的了解,充分體會到物理知識學(xué)習(xí)的樂趣與魅力。在新課標(biāo)逐步普及落實的背景下,要求教師關(guān)注起學(xué)生在物理教學(xué)中占據(jù)的地位,要求學(xué)生開展更為自主的知識學(xué)習(xí)。各個教師應(yīng)遵循新課標(biāo)的準(zhǔn)則,為學(xué)生帶來更多交流、實驗、實踐的機會,讓學(xué)生能夠?qū)⒆约旱恼鎸嵪敕ǔ浞直磉_出來,并實現(xiàn)教師與學(xué)生之間的思維交流,從而打破傳統(tǒng)思維所帶來的局限性,讓學(xué)生與教師自身出現(xiàn)更多的思維。由此可見,物理實踐活動的開展對學(xué)生自身學(xué)習(xí)成效的提升十分有利,同時也時刻影響著學(xué)生的個人發(fā)展[4]。
三、新課標(biāo)背景下高中物理情境下試題的教學(xué)策略
(一)“單擺”物理知識教學(xué)策略
在探索“單擺”這一物理知識時,教師首先可以引導(dǎo)學(xué)生進行更具探索性的實驗活動,以此來對學(xué)生自身思維進行訓(xùn)練,讓學(xué)生對其物理知識有著更進一步的了解。在教學(xué)開展過程中,可應(yīng)用多媒體設(shè)備播放生活中各種物件擺動的視頻,如晴天娃娃、鐘擺,以及吊燈等。在學(xué)生對視頻進行觀看的過程中,教師可以要求學(xué)生對自己觀察到的物體物理現(xiàn)象進行抽象化的想象,以此來構(gòu)建出最為理想的單擺模型,使學(xué)生接下來需要進行探討、分析的物理問題不再困難。運用想象的形式,使學(xué)生能夠?qū)嶋H生活與物理知識之間存在的關(guān)系有真正的了解。教師可以在教學(xué)中應(yīng)用小組合作教學(xué)模式,將學(xué)生劃分為幾個學(xué)習(xí)小組。要求每個學(xué)習(xí)小組成員自行確立實際分工,利用繩子、剪刀、膠水,以及其他各種工具,測量出小球在15秒內(nèi)擺動了多少次。待實驗結(jié)束后,各學(xué)習(xí)小組派出一名學(xué)員,在課堂中報告小組得出的實驗結(jié)果。通過對學(xué)習(xí)小組得出數(shù)據(jù)的整合不難發(fā)現(xiàn),其最終得出的實驗數(shù)據(jù)往往存在較多不同。這時教師便可以通過學(xué)習(xí)小組實驗結(jié)果存在差異的現(xiàn)象,有效調(diào)動學(xué)生個人思維,讓學(xué)生能夠?qū)ξ锢碇R主動進行探索。通過教學(xué)情境建構(gòu),組織學(xué)生來對本節(jié)課程最為核心的問題進行分析,即鐘擺周期的相關(guān)因素有哪些?為什么進行相同的實驗,最終每一學(xué)習(xí)小組得出了完全不同的實驗結(jié)果。
在這一教學(xué)階段,教師不應(yīng)給予學(xué)生過多的干預(yù),應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生將自身想象能力,以及推演能力充分發(fā)揮出來,要求學(xué)生結(jié)合猜想來設(shè)計該實驗。在學(xué)生進行實驗時,教師應(yīng)走進實驗場地,與各學(xué)習(xí)小組一同進行實驗,有針對性地指導(dǎo)學(xué)生開展實驗。影響擺錘周期的重要因素有很多種,教師應(yīng)當(dāng)如何對各個變量之間存在的關(guān)系進行分析?由此,物理教師可以在學(xué)生實踐中落實“控制變量”這一實驗方式。在學(xué)生進行實驗時,學(xué)生往往會通過他人不同的實驗結(jié)果與自己的實驗結(jié)果進行對比的方式,發(fā)現(xiàn)實驗中存在的物理問題,并深入思考、猜測這個物理問題,有效改變學(xué)生以往被動接受知識的學(xué)習(xí)狀況,讓學(xué)生能夠?qū)ξ锢碇R探索產(chǎn)生更多的興趣,樂于參與到實驗中。此外,在學(xué)習(xí)小組開展實驗的過程中,物理教師的適當(dāng)參與以及及時引導(dǎo)可以確保學(xué)生獨立進行實驗活動,而且能夠保證這一物理實驗活動的順利開展,讓學(xué)生能夠在實際的實驗活動中加深對物理知識的了解,充分掌握物理實驗的方法,最終使學(xué)生自身學(xué)習(xí)能力得到進一步的提高。
(二)“系統(tǒng)機械能守恒”及“圓周、平拋運動”
在“系統(tǒng)機械能守恒”及“圓周、平拋運動”相關(guān)知識的教學(xué)中,教師可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)出投石機與靶子的情境。假設(shè)投石機被固定在桌子上,且無限平行于桌面,投石機的桿可以圍繞水平軸(OO′)在豎直的平面內(nèi)進行轉(zhuǎn)動,將較長一端的投石機石子裝槽設(shè)定為A點,將較短一端的配重點設(shè)定為B點。在一次打靶中,小組內(nèi)的學(xué)生將投石機這一杠桿逆時針旋轉(zhuǎn)至某一方向(θ),之后靜止投石機,釋放小石塊,投石機的桿在配重點的作用下轉(zhuǎn)至垂直位置時,石塊水平拋向正前方垂直放置的靶子,并擊中了目標(biāo)中心偏向上方的“6”環(huán),如果想要擊中靶子的最中心“10”環(huán),科學(xué)小組的學(xué)生應(yīng)采取怎樣的舉措才能實現(xiàn)?這時,教師可為學(xué)生列出四種不同的選項,如增加A點石子質(zhì)量,減小配重點B的質(zhì)量;縮減投石機與靶之間的距離,并增大θ;增加投石機與靶之間的距離,并減小θ;縮減投石機與靶之間的距離,并加大配重點B的質(zhì)量。
這一題目曾在福建省2021年高三適應(yīng)性物理考試中出現(xiàn),是一種十分典型的情境類試題。在實際教學(xué)中,教師可以為學(xué)生制作出簡易的投石機,讓學(xué)生針對投石機的構(gòu)造、工作原理等進行探究,充分調(diào)動學(xué)生對這一試題的學(xué)習(xí)興趣,并為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問題情境,讓學(xué)生對問題進行探討分析。例如:教師向?qū)W生提問:投石機桿對配重以及石子來說做的是正功還是負功?石子與配重的機械能是怎樣變化的?學(xué)生可以回答出正確答案,明白投石機桿對石子做的是正功,石子機械能得到增加;桿對配重做的是負功,配重機械能減少。或者問學(xué)生,當(dāng)石子置于最高點時,其與配重的速度有什么關(guān)聯(lián)?或者石子在被投石機擲出后在空中做什么運動?經(jīng)過一系列的情境教學(xué),學(xué)生就可得知,石子與配重角速度相同,線速度與半徑成正比。而因為石子所受的空氣阻力幾乎可不計,石子在被投石機擲出后在空中做的是平拋運動。這三個問題分別對應(yīng)著三個知識點,即系統(tǒng)機械能守恒、圓周運動,以及平拋運動[5]。
(三)“加速度”物理知識教學(xué)策略
在物理試題教學(xué)中,教師可以應(yīng)用教室內(nèi)配備的多媒體設(shè)備完成情境教學(xué),首先利用大屏幕向?qū)W生展示情境標(biāo)題“巔峰對決”,之后為學(xué)生播放賽車以及戰(zhàn)斗機相關(guān)的數(shù)據(jù),并放映出相對應(yīng)的圖片。這時教師便可以向?qū)W生進行提問:如果讓戰(zhàn)斗機以高速與賽車進行作戰(zhàn),那么哪一方可能跑得更快?在提問完畢后,先向?qū)W生展示戰(zhàn)斗機最高2600km/h的速度,以及賽車最高380km/h的速度。讓學(xué)生就此問題進行討論與分析。經(jīng)過一段時間的討論后,有大部分的學(xué)生認為戰(zhàn)斗機會贏得此場比試,少數(shù)學(xué)生對這一結(jié)果持反對意見。此時教師便可以播放賽車以及戰(zhàn)斗機在同一時間、同一地點的視頻,并要求學(xué)生回答。此時學(xué)生給出的答案仍然存在較多不同。教師此時無須對學(xué)生給出的答案進行評估,而是重新對這一視頻進行播放,但在賽車與戰(zhàn)斗機行駛到600米、900米,以及1200米處時暫停視頻播放,讓學(xué)生能夠意識到在600米之前,明顯賽車的行駛速度優(yōu)于戰(zhàn)斗機,但600米之后,戰(zhàn)斗機逐漸趕上賽車的位置,并超越賽車。在此基礎(chǔ)上,教師便可以向?qū)W生提出另一個問題:為什么賽車最高時速只有380km/h,遠遠不及戰(zhàn)斗機2600km/h的速度,但賽車卻可以在600米之前超越戰(zhàn)斗機呢?在物理試題教學(xué)過程中,創(chuàng)設(shè)此種真實的情境,便能夠為學(xué)生營造出更為寬松、愉悅的物理知識學(xué)習(xí)環(huán)境,引導(dǎo)學(xué)生能夠?qū)栴}答案進行積極探索。并且還可以在學(xué)生心中形成認知上的沖突,讓學(xué)生能夠?qū)栴}產(chǎn)生濃厚的探知欲望,繼續(xù)對這一問題的答案進行探討分析。教師運用情境教學(xué),讓學(xué)生快速進入學(xué)習(xí)狀態(tài),充分體驗自己的生活與物理知識之間存在的關(guān)系,明白在對任何事物進行快慢對比時,不能總以速度來對其進行衡量,從而為物理知識的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ),將物理教學(xué)整體質(zhì)量提升[6]。
結(jié)束語
綜上所述,在新課標(biāo)逐漸深入高中教育的發(fā)展背景下,為加強高中物理教學(xué)成效,物理教師可以在物理情境下帶領(lǐng)學(xué)生一同解決各種物理難題,培養(yǎng)學(xué)生自身物理核心素養(yǎng),使學(xué)生能夠在高考中發(fā)揮自身真實水平。利用多種物理情境向?qū)W生提出物理問題,讓學(xué)生能夠?qū)ξ锢碇R有著更為深入的了解與認知,并幫助學(xué)生掌握應(yīng)用物理知識解決實際生活問題的能力,最終將學(xué)生物理知識學(xué)習(xí)價值最大限度地提升。
參考文獻
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