阮偉文
新課程的改革是一項(xiàng)涉及教育理念、教學(xué)方法、教材到評(píng)價(jià)改革的系統(tǒng)工程。課程改革需要理論指導(dǎo),也需要實(shí)踐的支撐。其中情景教學(xué)設(shè)計(jì)就是把新課程和新教材應(yīng)用于物理教學(xué)的一個(gè)實(shí)踐上的突破口。情景教學(xué)設(shè)計(jì),是針對(duì)不同的知識(shí),不同的對(duì)象,運(yùn)用適當(dāng)?shù)姆椒?,提供具體活動(dòng)場(chǎng)景或?qū)W習(xí)資源,進(jìn)行情景設(shè)計(jì)的一種優(yōu)化設(shè)計(jì)。
情景教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)用于教學(xué)中表現(xiàn)為一種學(xué)習(xí)方式的轉(zhuǎn)變,即以學(xué)生為主體,教師為主導(dǎo),以提高學(xué)生的物理探究能力為目標(biāo),使情景貫穿于探究過(guò)程始終,通過(guò)教師的有效啟發(fā),激發(fā)學(xué)生的求知欲望,進(jìn)而能夠自主探究,自主學(xué)習(xí),從而達(dá)到能力的培養(yǎng)與提高?,F(xiàn)以高中物理教材《加速度》一節(jié)為例,對(duì)物理情景教學(xué)設(shè)計(jì)談一些體會(huì)。
一、利用生活經(jīng)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)物理情景
物理學(xué)的原理、規(guī)律深深地植根于人們的生活和生產(chǎn)實(shí)踐之中。真實(shí)的情景是最接近學(xué)生的生活體驗(yàn),最易調(diào)動(dòng)學(xué)生的全部感受力和經(jīng)驗(yàn)的情景。生活中到處都存在著物理情景,學(xué)生在進(jìn)入物理學(xué)習(xí)之前,對(duì)這些情景就已經(jīng)有了一定的感知,為物理學(xué)習(xí)提供了一定的感性材料,促進(jìn)了學(xué)生對(duì)新知識(shí)的理解和體會(huì)。例如在“加速度”課題引入時(shí),我創(chuàng)設(shè)了如下的情景:
情景1:劉翔起跑
情景2:莽蛇捕食
情景3:賽車(chē)加速
師:這些運(yùn)動(dòng)有什么共同的特點(diǎn)?
生:都是在很短的時(shí)間速度發(fā)生了很大的變化。
評(píng)注:由于所創(chuàng)設(shè)的情景具有真實(shí)性,生動(dòng)性和豐富性,借助情景引導(dǎo)學(xué)生從身邊的物理現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)從未思考過(guò)的物理問(wèn)題,帶著解決問(wèn)題的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),自主探究得到正確的結(jié)論。
二、利用多媒體模擬物理情景
中學(xué)物理里,有很多抽象的物理過(guò)程,物理模型,平面的示意圖也無(wú)法形象的進(jìn)行描述。如果情景教學(xué)設(shè)計(jì)中能夠通過(guò)動(dòng)態(tài)的畫(huà)面將一些看不見(jiàn)、摸不著、課堂教學(xué)中不便演示的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、物理圖景、物理過(guò)程展示出來(lái),有助于形成正確的物理形象,使視覺(jué)參與思維,促進(jìn)對(duì)問(wèn)題的感知與探究。例如在講述物體的速度變化與時(shí)間有何定量關(guān)系時(shí),我用多媒體模擬了以下的物理情景。
情景4:
師:給大家推薦兩款車(chē),紅色的是寶馬汽車(chē),藍(lán)色的是法拉利賽車(chē),用課件模擬了每隔兩秒頻閃相機(jī)拍攝的兩輛車(chē)從靜止到運(yùn)動(dòng)的過(guò)程。
生:每隔兩秒,紅色汽車(chē)的速度從0增大到20m/s,40m/s,60m/s,80m/s,100m/s。
師:請(qǐng)大家注意觀察紅色汽車(chē)的速度變化與時(shí)間的比值有何特點(diǎn)?
生:列出式子■m/s2=■m/s2=■m/s2=■m/s2=■m/s2,速度的增加與時(shí)間的比值相等。
師:藍(lán)色賽車(chē)是否也具有這樣的特點(diǎn)呢?
生:每隔兩秒,藍(lán)色賽車(chē)的速度從0增大到40m/s、80m/s、120m/s、160m/s、200m/s.列出式子■m/s2=■m/s2
=■m/s2=■m/s2=■m/s2,速度的增加與時(shí)間的比值相等。
師;如果你是賽車(chē)手,你會(huì)選擇哪輛車(chē)?
生1:賽車(chē),因?yàn)樗乃俣却?,他的速度變化的快?/p>
生2:速度從0-80m/s,汽車(chē)要4秒而賽車(chē)只要2秒,賽車(chē)的速度變化的快。
生3:而取相同的時(shí)間6秒,汽車(chē)增加了60m/s,而賽車(chē)增加了120m/s,賽車(chē)的速度變化的快。
生4:即使取任意時(shí)間的比值都可以看出賽車(chē)的速度增加的更快,所以首選賽車(chē)。
評(píng)注:新課程也明確提出了教師不僅是課程的實(shí)施者,而且也是課程的開(kāi)發(fā)者的新觀念。另外,教師本身就是一種素材性課程資源和條件性課程資源的載體,這些優(yōu)勢(shì)使教師在教學(xué)設(shè)計(jì)中更是大有作為。利用多媒體課件,教師對(duì)教材進(jìn)行創(chuàng)新的靈感能夠更好的實(shí)現(xiàn),通過(guò)課件模擬了每隔兩秒頻閃相機(jī)拍攝的兩輛車(chē)從靜止到運(yùn)動(dòng)的過(guò)程,以及通過(guò)兩輛車(chē)的選擇,能夠給學(xué)生形象的物理模型,有助于加速度概念的引出。
三、用物理實(shí)驗(yàn)觀察物理情景
物理學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,在情景教學(xué)設(shè)計(jì)中,利用恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)情景,有利于將物理過(guò)程直觀化,可信化。新課程的一個(gè)特色就是用DIS實(shí)驗(yàn)取代了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn),簡(jiǎn)化了實(shí)驗(yàn)的復(fù)雜過(guò)程,把復(fù)雜的數(shù)據(jù)記錄,數(shù)據(jù)處理交由計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)完成。例如在探究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,我用DIS實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)了如下的情景:
情景5:
師:我們要研究的是小車(chē)在斜面運(yùn)動(dòng)時(shí),速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。大家想想看要測(cè)量的是哪些物理量?
生:我們需要記錄多組不同的位置的速度以及所用的時(shí)間來(lái)探究小車(chē)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。
師:今天我給同學(xué)們介紹一種新儀器,DIS數(shù)字實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。它由光電門(mén)一,光電門(mén)二,通過(guò)數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)組成,光電門(mén)傳感器是計(jì)時(shí)儀器,他的光電管就象這支激光筆能發(fā)出激光,能夠測(cè)出檔光片的遮光時(shí)間,已知遮光板寬度和測(cè)得的時(shí)間,列出式子,測(cè)出的是平均速度。如果檔光片的寬度很小,測(cè)出的是小車(chē)瞬時(shí)速度。同時(shí)還可以記錄兩光電門(mén)的時(shí)間。同時(shí)采集到的數(shù)據(jù)能夠在計(jì)算機(jī)中顯示的是:Δv,Δt,a=■這些物理量。
實(shí)驗(yàn):小車(chē)沿斜面下滑,探究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。
師:特別要注意Δv和a=■怎么變化?
師:從表格顯示的測(cè)出的幾組數(shù)據(jù)中大家能找出什么規(guī)律嗎?
生:速度變化越來(lái)越大。
師:Δv越大,表示的變化量越大,即速度改變的越快。對(duì)嗎?為什么?
生:不對(duì),還要看Δt,從計(jì)算機(jī)顯示的數(shù)據(jù)可以看出速度隨時(shí)間是均勻變化的,速度與時(shí)間的比值是一個(gè)定值。
師:我們畫(huà)出速度隨時(shí)間變化的圖象。通過(guò)計(jì)算機(jī)根據(jù)所測(cè)的數(shù)據(jù),在速度時(shí)間圖象中進(jìn)行描點(diǎn)連線,是一條直線。也可以看出速度隨時(shí)間是均勻變化的,速度與時(shí)間的比值是一個(gè)定值。
師:如果改變斜面的傾角,速度與時(shí)間的比值還是個(gè)定值嗎?與第一次相比是變大還是變小呢?可以猜想(再做實(shí)驗(yàn)來(lái)研究)。與第一個(gè)實(shí)驗(yàn)比較,通過(guò)計(jì)算機(jī)根據(jù)所測(cè)的數(shù)據(jù),我們算出加速度的值。我們會(huì)發(fā)現(xiàn)斜面越高,加速度越大。也就是速度變化的更快。
評(píng)注:通過(guò)DIS實(shí)驗(yàn),能夠強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)的探究性,重在對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的設(shè)計(jì),對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,給學(xué)生創(chuàng)造自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。學(xué)生通過(guò)視覺(jué)在掌握知識(shí),增加學(xué)習(xí)物理興趣的同時(shí),不斷提高發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,從而實(shí)現(xiàn)學(xué)習(xí)方式的根本轉(zhuǎn)變,從而更好的認(rèn)識(shí)勻變速運(yùn)動(dòng)是加速度恒定的運(yùn)動(dòng)。
四、利用圖形圖像優(yōu)化物理情景
物理學(xué)中有很多抽象的內(nèi)容,很難通過(guò)教師的語(yǔ)言,學(xué)生的想象使之形象的出現(xiàn)在學(xué)生的頭腦中。情景教學(xué)設(shè)計(jì)中,借助圖形圖像設(shè)計(jì)情景,將抽象概念、規(guī)律以及物理模型用學(xué)生易接受的語(yǔ)言圖示,“繪”為學(xué)生知曉的“形”,使之生動(dòng)、形象的展現(xiàn)于學(xué)生眼前,有利于幫助學(xué)生體驗(yàn)物理過(guò)程,建立起正確的物理形象。例如在介紹日常生活中的測(cè)速儀時(shí),我展示圖片設(shè)計(jì)了以下情景。
情景6:汽車(chē)車(chē)頭的測(cè)速計(jì)
情景7:多譜勒測(cè)速儀
情景8:移動(dòng)電子警察測(cè)速儀
評(píng)注:新教材內(nèi)容豐富,形式多樣,圖形的設(shè)計(jì)趣味性強(qiáng), 排版設(shè)計(jì)精美,且色彩鮮麗,為情景教學(xué)設(shè)計(jì)提供了很好的條件。教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)借助圖片把教學(xué)內(nèi)容以生動(dòng),直觀的形式呈現(xiàn)在學(xué)生眼前,把枯燥乏味的知識(shí), 變?yōu)樯鷦?dòng)活潑的情景,使學(xué)生對(duì)教學(xué)內(nèi)容理解得更容易,更透切。
質(zhì)量是教學(xué)的生命線,課堂教學(xué)是教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一。改革課堂教學(xué)方法,轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式,把學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、自主探究的過(guò)程作為物理教學(xué)的主要手段,是目前實(shí)踐新課程的一個(gè)重心所在。而把情景教學(xué)設(shè)計(jì)應(yīng)用于物理教學(xué),則是一個(gè)很好的切入點(diǎn)。通過(guò)貫穿于教學(xué)始終的情景設(shè)計(jì),可以加深對(duì)物理模型的理解,激發(fā)學(xué)生探索問(wèn)題的興趣,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的能力,提高分析問(wèn)題、探究推理能力,以及解決物理問(wèn)題的能力。因此,如何把情景教學(xué)設(shè)計(jì)更好的應(yīng)用于物理教學(xué),是一個(gè)值得教學(xué)工作者長(zhǎng)期探討的問(wèn)題。實(shí)施情景教學(xué)設(shè)計(jì)既是一個(gè)挑戰(zhàn),同時(shí)也是物理基礎(chǔ)教育得到更好發(fā)展的一次機(jī)遇。