陳彥雙

摘? 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高中物理教學(xué)的重要組成部分，創(chuàng)設(shè)有效的問題情境是開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵前提。教師需要通過問題情境的創(chuàng)設(shè)，使學(xué)生適應(yīng)探索者的角色、真正走入實(shí)驗(yàn)與學(xué)習(xí)。因此文章對(duì)創(chuàng)設(shè)有效情境開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有效問題情境的創(chuàng)設(shè)原則與策略展開了討論，以期幫助學(xué)生培養(yǎng)問題思維、強(qiáng)化學(xué)生解決問題的能力，并能夠?qū)⑦@種能力應(yīng)用在未來的人才競(jìng)爭(zhēng)中。

關(guān)鍵詞：高中物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);問題情境

創(chuàng)設(shè)有效的問題情境開展物理實(shí)驗(yàn)是高中物理教學(xué)的組成部分，教師結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知水平創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)問題情境，能夠引導(dǎo)學(xué)生從認(rèn)知結(jié)構(gòu)失衡重返平衡，在喚起學(xué)生獲取新知的欲望、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣方面發(fā)揮了重要作用。

一、創(chuàng)設(shè)有效情境開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

通過對(duì)大量高中生的觀察可知，他們進(jìn)入高中階段后，學(xué)業(yè)難度與心理壓力陡增。在這種狀態(tài)下，學(xué)生如果還延續(xù)著做被動(dòng)知識(shí)接受者的狀態(tài)，而不能擁有獲取、習(xí)得并運(yùn)用知識(shí)的主體性，基本很難擁有良好的學(xué)習(xí)心態(tài)，同時(shí)也難以提升成績(jī)。因此高中物理教師應(yīng)充分意識(shí)到，樹立學(xué)生的問題思維、使學(xué)生養(yǎng)成探究的習(xí)慣，一方面是為了實(shí)現(xiàn)物理課程目標(biāo)，另一方面是為了促進(jìn)學(xué)生身心健康發(fā)展。具體而言，創(chuàng)設(shè)有效情境開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性如下所述。

（一）有效激發(fā)學(xué)生的求知欲和好奇心

初入高中的學(xué)生普遍認(rèn)為物理是枯燥乏味的，也是相對(duì)而言難度較大的。對(duì)此，高中物理教師要認(rèn)識(shí)到，最好的課堂教學(xué)效果是學(xué)生和教師之間能夠形成有效的互動(dòng)，在互動(dòng)中讓學(xué)生潛移默化地接觸并了解新知識(shí)。教師可以充分利用學(xué)校提供的多媒體教學(xué)設(shè)備創(chuàng)設(shè)出生動(dòng)的問題情境，通過各種方式展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生調(diào)動(dòng)五官沉浸在實(shí)驗(yàn)問題中，這既有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性，也有利于學(xué)生保持持久的學(xué)習(xí)興趣。

事實(shí)上，教師與學(xué)生之間的交流，本就不應(yīng)局限于知識(shí)的傳遞上。在課堂上，教師需要把握好交流的目的，例如，當(dāng)教師以分享奇聞?shì)W事的方式與學(xué)生溝通時(shí)，這種交流便變得更為豐富和有趣，此時(shí)教師需要注意避免無效的輸出與表達(dá)，所有溝通應(yīng)圍繞著課堂主線展開。這樣學(xué)生不僅能從溝通中學(xué)到知識(shí)，還能感受到教師的熱情和關(guān)注，從而更加投入地學(xué)習(xí)。

例如，在“自由落體”這一知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)過程中，教師先從生活中的實(shí)例入手，讓學(xué)生感受如蘋果從樹上落下、雨滴從天空降落等看似平常的現(xiàn)象，其背后卻蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)原理。教師可以引導(dǎo)學(xué)生觀察、回憶與討論這些現(xiàn)象，抓住機(jī)會(huì)鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和探究;可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)一些小實(shí)驗(yàn)，觀察不同物體下落的速度和軌跡。通過動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠更加深入地理解自由落體的概念。此外，教師還可以趁熱打鐵，引導(dǎo)學(xué)生思考一些更深層次的問題，如自由落體的應(yīng)用、它的限制以及它對(duì)現(xiàn)代科技的影響等，這不僅拓寬了學(xué)生的視野，還潛移默化地激發(fā)了他們的創(chuàng)新思維和探索精神。

（二）幫助學(xué)生樹立科學(xué)探究的意識(shí)

以往的高中物理教學(xué)研究早已明確，高中物理學(xué)科的重要目標(biāo)之一是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式，以及掌握探究問題的方法。從日常生活中的物理現(xiàn)象出發(fā)，發(fā)掘問題并展開實(shí)驗(yàn)是達(dá)成這一目標(biāo)的基本要求。因此高中物理教師應(yīng)在潛移默化中讓學(xué)生接受，其學(xué)習(xí)是一個(gè)主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問題并解決問題的過程。學(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)的問題情境下思考、討論，發(fā)揮個(gè)人優(yōu)勢(shì)，尋找解決問題的辦法，正是樹立探究思維、掌握探究方法的過程。

例如，在教學(xué)“電動(dòng)勢(shì)”等相關(guān)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師可以通過實(shí)驗(yàn)的方式引導(dǎo)學(xué)生探索電源的奧秘。首先，教師可以準(zhǔn)備好蓄電池、干電池、小手搖發(fā)電機(jī)等不同電源，將這些電源一一連接燈泡，并引導(dǎo)學(xué)生做好結(jié)果記錄，讓學(xué)生比較結(jié)果并總結(jié)規(guī)律，即不同的電源都能轉(zhuǎn)化為電能，但效果并不相同。為了探究電能效果的差異，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生測(cè)量電池兩極間的電壓變化情況。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，學(xué)生可以了解到不同電源的電壓大小和變化規(guī)律。通過這樣的教學(xué)方式，學(xué)生不僅能夠深入理解電動(dòng)勢(shì)等相關(guān)知識(shí)，還能夠提高自身的科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)踐能力。

（三）活躍課堂氣氛，解放學(xué)生思想

活躍的教學(xué)氣氛不僅能帶給教師良好的表達(dá)狀態(tài)，還能為學(xué)生提供一個(gè)良好的體驗(yàn)與思考環(huán)境。特別是在物理實(shí)驗(yàn)課堂中，教師可以利用的器材與情境非常豐富，因此不斷創(chuàng)新教學(xué)方法、利用現(xiàn)代教學(xué)手段改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程，為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)愉快且富有啟發(fā)性的學(xué)習(xí)氛圍，是高中物理教師課堂教學(xué)的應(yīng)有之義。

二、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有效問題情境的創(chuàng)設(shè)原則

（一）以課程目標(biāo)為導(dǎo)向，以解決問題為目的

經(jīng)驗(yàn)豐富的高中物理教師會(huì)在物理實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行課堂提問，因?yàn)樘釂柺且粋€(gè)推動(dòng)學(xué)生思考的有效方式。但問題的設(shè)置，是否有利于學(xué)生對(duì)該課程知識(shí)點(diǎn)的理解，是評(píng)價(jià)問題設(shè)置是否合適的重要標(biāo)準(zhǔn)。教師在設(shè)置問題時(shí)，需要充分考慮學(xué)生的實(shí)際情況，已學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)與即將要學(xué)習(xí)的新知間的聯(lián)系，確保問題的針對(duì)性和有效性。同時(shí)教師還需要根據(jù)學(xué)生的回答情況及時(shí)調(diào)整問題，以更好地引導(dǎo)學(xué)生思考，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握。

例如，“落體運(yùn)動(dòng)”這一個(gè)知識(shí)點(diǎn)中，有一個(gè)著名的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，即鐵片（或錢幣）與小紙片從同一高度同時(shí)下落的對(duì)比實(shí)驗(yàn)。之所以大部分教師都會(huì)采用這個(gè)實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)學(xué)生，是因?yàn)檫@節(jié)課的課程目標(biāo)是讓學(xué)生充分理解“物體下落快慢與所受重力無關(guān)”這一難點(diǎn)，學(xué)生需要跳出“物體下落快慢與重力相關(guān)”的思維定式，了解空氣阻力的影響使落體運(yùn)動(dòng)變得異常復(fù)雜。因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，問題情境設(shè)置的首要原則，是以課程目標(biāo)為導(dǎo)向，以切實(shí)解釋生活現(xiàn)象為目標(biāo)。

（二）以培養(yǎng)學(xué)生的探索思維為目標(biāo)

高中階段的課程多、知識(shí)學(xué)習(xí)難度大，學(xué)習(xí)者的心理壓力也隨之變大。如果想在繁重的課業(yè)壓力下形成探索思維，就需要教師引導(dǎo)學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中不斷練習(xí)，將已知與未知、舊知與新知做出聯(lián)想，建立起自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)，形成自己獨(dú)立的認(rèn)知結(jié)構(gòu)。這一過程中，學(xué)生會(huì)逐漸拓展認(rèn)知結(jié)構(gòu)，當(dāng)他們感受到探究問題帶來的成就感時(shí)，就會(huì)形成自主性，逐漸擺脫被教師“推著走”的不良狀態(tài)，真正恢復(fù)學(xué)習(xí)的主體性。

（三）實(shí)驗(yàn)教學(xué)中問題情境應(yīng)兼顧趣味性和生活性

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)既要解決學(xué)生在學(xué)習(xí)教材中發(fā)現(xiàn)的問題，也要解決學(xué)生在日常生活中遇到的問題，需要從學(xué)生的生理層面、心理層面以及社會(huì)生活層面入手，引導(dǎo)學(xué)生形成主體意識(shí)，使學(xué)生真正成為課堂問題的主體、課堂教學(xué)的主體。

傳統(tǒng)的高中物理教學(xué)強(qiáng)調(diào)理論的完整性、系統(tǒng)性，時(shí)常囿于試題，與科學(xué)技術(shù)、生活實(shí)際的聯(lián)系不甚密切，經(jīng)常出現(xiàn)對(duì)問題的處理過于理想化、模型化的情況，諸如“看成質(zhì)點(diǎn)的小球，輕桿，光滑水平面”等理想模型的設(shè)置，使物理教學(xué)與生活脫節(jié)，這對(duì)學(xué)生的思維鍛煉并無益處。

當(dāng)前，物理知識(shí)的應(yīng)用早已深入到人們生活的方方面面和社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，許多內(nèi)容和客觀實(shí)際與物理知識(shí)有著直接聯(lián)系。為了把枯燥的物理符號(hào)、公式與奇妙的物理現(xiàn)象相聯(lián)系，讓學(xué)生能形成所見所想上的聯(lián)動(dòng)，就要求教師把物理問題、物理知識(shí)和生活實(shí)際緊密結(jié)合起來，彌補(bǔ)理論聯(lián)系實(shí)際的不足，使物理教學(xué)充滿生活情趣。

（四）實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的問題情境應(yīng)環(huán)環(huán)相扣

于學(xué)生而言，高中物理學(xué)習(xí)的一大難點(diǎn)在于固有知識(shí)結(jié)構(gòu)對(duì)問題解決的影響巨大，因此，在問題情境設(shè)置時(shí)，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)心理和知識(shí)結(jié)構(gòu)，將要解決的問題設(shè)計(jì)成漸進(jìn)的問題系列，為學(xué)生學(xué)習(xí)新知識(shí)提供必要的支架。

例如，在“電場(chǎng)”這個(gè)知識(shí)點(diǎn)的相關(guān)教學(xué)過程中，學(xué)生學(xué)習(xí)的主要困難在于理解電場(chǎng)是客觀存在的，是帶電體周圍的一種特殊物質(zhì)。然而，“場(chǎng)”這個(gè)概念過于抽象，看不見、摸不著，卻無處不在，因此教師可以先通過可見度較大的范氏起電機(jī)，使金屬球帶電后，讓周圍一系列帶電小球產(chǎn)生相互作用，并讓學(xué)生間接觀察、感受場(chǎng)的存在，給學(xué)生足夠的感官刺激。接著，教師讓一位學(xué)生站在絕緣板上，用手觸摸范氏起電機(jī)的帶電金屬球，結(jié)果為人體帶電后，頭發(fā)豎起并散開。隨后，教師分別就金屬球、頭發(fā)的形態(tài)等展開提問，使學(xué)生相信場(chǎng)的存在，引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已學(xué)的庫侖定律和力的知識(shí)分析該現(xiàn)象。

三、高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有效問題情境的創(chuàng)設(shè)路徑

（一）挖掘日常生活中的物理現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)情境

物理學(xué)與每個(gè)人的生活都有十分密切的聯(lián)系，教師在課堂上聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際，或者引用學(xué)生平時(shí)關(guān)注的熱門科技話題設(shè)置問題情境，學(xué)生會(huì)感到具體、親切，有助于學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理學(xué)的現(xiàn)實(shí)意義，進(jìn)而減少對(duì)物理學(xué)習(xí)的排斥心理。

例如，在“電阻的測(cè)量”一節(jié)中的導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)中，教師往往會(huì)利用多媒體展示電視機(jī)三原色（紅、綠、藍(lán)）的控制電路圖，而后向?qū)W生解釋電路中由不同阻值的電阻各司其職，從而確保電視機(jī)熒屏上出現(xiàn)真彩色。如果某電阻壞了或阻值變化了，電視機(jī)會(huì)出現(xiàn)泛紅、泛綠或泛黃的故障。學(xué)生通過回憶現(xiàn)實(shí)情況，進(jìn)而展開討論。教師還可以在課前讓學(xué)生通過查閱資料、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)等方式進(jìn)行預(yù)習(xí)，通過探究式學(xué)習(xí)，學(xué)生可以更加主動(dòng)地參與到學(xué)習(xí)中，提高自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新思維能力。

（二）結(jié)合實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)器材創(chuàng)設(shè)問題情境

高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要目的之一就是讓學(xué)生對(duì)完整的實(shí)驗(yàn)流程、常見的實(shí)驗(yàn)器材以及準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)步驟有所了解與掌握，為此，教師可以通過研究實(shí)驗(yàn)?zāi)康呐c實(shí)驗(yàn)器材的特殊性創(chuàng)造問題情境。

例如，在“電壓表、電流表”的教學(xué)中，教師可以先引導(dǎo)學(xué)生展開討論，如何用表頭改裝不同量程的電壓表。在學(xué)生完成獨(dú)立思考并相互交流觀點(diǎn)后，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)電路，來驗(yàn)證新改裝的電壓表是否準(zhǔn)確。具體而言，教師給出器材標(biāo)準(zhǔn)電壓表一只、滑動(dòng)變阻器一個(gè)、電源一個(gè)、電鍵導(dǎo)線若干、剛被改裝好的電壓表。當(dāng)多數(shù)學(xué)生完成了自己的設(shè)計(jì)后，教師可以選取不同學(xué)生的設(shè)計(jì)畫于黑板，并請(qǐng)這些學(xué)生分享設(shè)計(jì)思路，接著讓其他學(xué)生共同討論這些設(shè)計(jì)的利弊。在這里，教師需要重視學(xué)生共同討論利弊的環(huán)節(jié)，因?yàn)檫@是讓學(xué)生在各種思考方式的交鋒中逐漸理清思路的好時(shí)機(jī)。此種教學(xué)不僅使學(xué)生獲得了親身參與研究探索的體驗(yàn)，培養(yǎng)了他們發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，還為課下廣泛開展研究性學(xué)習(xí)奠定了基礎(chǔ)。

（三）再現(xiàn)舊知識(shí)、引出新問題創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境

教師帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)舊知識(shí)，設(shè)置專門的情境，由舊知識(shí)的拓展引出新問題，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生建立起新舊知識(shí)間的聯(lián)系，能為學(xué)生形成完整、清晰的知識(shí)架構(gòu)奠定良好的基礎(chǔ)。

例如，在教授《光的折射》一課時(shí)，教師可以先引導(dǎo)學(xué)生回憶以前學(xué)過的光的反射相關(guān)知識(shí)，然后通過實(shí)驗(yàn)展示光的折射現(xiàn)象，讓學(xué)生觀察并思考折射與反射的不同之處;在教授“楞次定律”時(shí)，教師通過實(shí)驗(yàn)，將法拉第電磁感應(yīng)定律、閉合電路的歐姆定律等聯(lián)系起來。通過這種情境的創(chuàng)設(shè)，學(xué)生能夠更好地理解新舊知識(shí)之間的聯(lián)系與差異，形成完整的知識(shí)體系，并在搭建知識(shí)體系的過程中收獲學(xué)習(xí)的成就感。

（四）利用習(xí)題中的題目模型創(chuàng)設(shè)問題情境

習(xí)題教學(xué)是高中物理教學(xué)過程中不容忽略的一部分，在參與習(xí)題教學(xué)時(shí)，一部分學(xué)生往往逆反情緒較嚴(yán)重，還有一部分學(xué)生容易陷入麻木的解題行為中，缺少主動(dòng)思考的習(xí)慣。此時(shí)，教師需要提前仔細(xì)研究題目，根據(jù)題目中的理論原型創(chuàng)設(shè)情境，指導(dǎo)學(xué)生逐步分析;同時(shí)教師要注意，挑選的原型題難度需適中，要求學(xué)生通過變化模型盡可能產(chǎn)生更多的新問題。

四、結(jié)語

綜上所述，高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)設(shè)方式并無定法。物理教師應(yīng)正確理解物理情境的真諦，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際意義和效果，以提高學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生逐步形成正確的物理思維方法和學(xué)習(xí)習(xí)慣，幫助學(xué)生學(xué)好物理這門自然科學(xué)的基礎(chǔ)課程，為學(xué)生日后的全方位發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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（責(zé)任編輯：向志莉）