信息教育背景下情境式教學(xué)在物理中的應(yīng)用

于 泳

（江蘇省常熟中學(xué) 江蘇 蘇州 215500）

教育的目的是為了讓學(xué)生成為一個(gè)快樂的人.但是經(jīng)歷過高中階段的孩子，提起物理，不少人都覺得物理就是混沌不清的基本概念，毫無趣味的公式，海量的題目與少得可憐的分?jǐn)?shù)，與生活無關(guān)，更不用說用來指導(dǎo)生活，創(chuàng)新生活.對(duì)于不少學(xué)生來說，一句話概括學(xué)習(xí)物理的狀態(tài)，即“苦不堪言”.高考結(jié)束后，也有學(xué)生說，學(xué)物理就僅僅是為了高考，學(xué)的過程中沒有品嘗到快樂.如何能夠改變這種狀態(tài)，讓學(xué)習(xí)物理成為一件愉快的事，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣與動(dòng)力，是一個(gè)值得深思的問題.在信息教育的背景下，充分應(yīng)用多媒體等手段創(chuàng)造合適的教學(xué)情境，從而來優(yōu)化課堂，達(dá)到有效而又愉快的教育.

1 什么是信息技術(shù)教育

信息技術(shù)教育已發(fā)展到接近成熟的一個(gè)時(shí)期，很多教師已不止用過上百個(gè)課件去上過課，這是屬于信息技術(shù)教育的一部分，但信息技術(shù)教育遠(yuǎn)不止如此.信息技術(shù)教育是教育技術(shù)發(fā)展到一定程度，達(dá)到高級(jí)階段的產(chǎn)物.現(xiàn)在的教育是在信息技術(shù)作為教育觀念、內(nèi)容、工具、手段的前提下，對(duì)教學(xué)資源與學(xué)習(xí)資源的信息化，以及教師的教，學(xué)習(xí)者的學(xué)的教學(xué)與學(xué)習(xí)的優(yōu)化過程.

信息技術(shù)的應(yīng)用范疇有6個(gè)方面，即設(shè)計(jì)、開發(fā)、分析研究、應(yīng)用、評(píng)價(jià)與管理.在這其中，教學(xué)設(shè)計(jì)是信息技術(shù)在教學(xué)中具有最大理論貢獻(xiàn)的一個(gè)范疇，而分析研究是必要前提，設(shè)計(jì)是信息技術(shù)知識(shí)形態(tài)要素的核心，而分析研究是貫穿信息技術(shù)教育研究的始終，特別是在設(shè)計(jì)階段之前的有效前提；我們應(yīng)用相機(jī)、手機(jī)，電腦搜集教學(xué)資料，用網(wǎng)絡(luò)相互交流教學(xué)資源，從中學(xué)習(xí)優(yōu)秀的教學(xué)案例，充實(shí)自己的課堂，結(jié)合PPT，F(xiàn)LASH，視頻，實(shí)物投影進(jìn)行課堂教學(xué)；用EXCEL輔助教學(xué)評(píng)價(jià)與班級(jí)管理.教師可以建立QQ群，創(chuàng)建微博，與同行、與學(xué)生一起交流教學(xué)情況.

2 為何要在高中物理教學(xué)中強(qiáng)調(diào)情境式教學(xué)的應(yīng)用

情境教學(xué)法是指在教學(xué)過程中，教師有目的地引入或創(chuàng)設(shè)具有一定情緒色彩的、以形象為主體的生動(dòng)具體的情境，以引起學(xué)生一定的態(tài)度體驗(yàn)，從而幫助學(xué)生理解教材，并使學(xué)生的心理機(jī)能得到發(fā)展的教學(xué)方法.情境教學(xué)法的核心在于激發(fā)學(xué)生的情感，它可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，明確學(xué)習(xí)的動(dòng)機(jī)，從被動(dòng)學(xué)習(xí)到主動(dòng)學(xué)習(xí)，從而達(dá)到最佳學(xué)習(xí)效果，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的情感、創(chuàng)新、動(dòng)手等各類能力都有所幫助.這些優(yōu)點(diǎn)使得情境式教學(xué)在小學(xué)、初中就被應(yīng)用得很多，而一進(jìn)入高中，不管是教師還是家長都覺得小朋友一下子長大了，思想、能力都趨向成熟，所以在教學(xué)過程中，為了提高教學(xué)效率，教師們往往會(huì)把物理知識(shí)講解為毫無趣味的教條，強(qiáng)令學(xué)生死記硬背機(jī)械地接受，學(xué)生學(xué)得沉重，學(xué)習(xí)缺少主動(dòng)性，學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力受到扼殺.學(xué)生的認(rèn)知能力是逐漸提高的，成熟也不是在一夜之間，充分了解學(xué)生，了解學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，對(duì)癥下藥，才能起到事半功倍的效果.

傳統(tǒng)的智力理論認(rèn)為人類的認(rèn)知是一元的，個(gè)體的智能是單一的、可量化的.而美國教育家、心理學(xué)家霍華德·加德納認(rèn)為：“作為個(gè)體，我們每個(gè)人都同時(shí)擁有相對(duì)獨(dú)立的8種智能，但每個(gè)人身上的8種相對(duì)獨(dú)立的智能在現(xiàn)實(shí)生活中是以不同方式、不同程度有機(jī)地組合在一起，這使得每一個(gè)人的智能各具特點(diǎn).支撐多元智能理論的8種智能：語言智能、節(jié)奏智能、數(shù)理智能、空間智能、動(dòng)覺智能、自省智能、交流智能和自然觀察智能.”根據(jù)這個(gè)理論，霍華德認(rèn)為：每個(gè)孩子都是一個(gè)潛在的天才，只是常表現(xiàn)為不同的方式，對(duì)于一個(gè)孩子的發(fā)展最重要、最有用的教育方式是幫助他尋找到一個(gè)使他才可以盡情施展的地方.同時(shí)，每個(gè)人也有不同的認(rèn)知特征，在不同類的智能方面擁有的多少不同，表現(xiàn)出來的特征就不一樣.

例如，有些學(xué)生文科學(xué)得特別好，對(duì)于文學(xué)知識(shí)，人物描述都十分之精通，但是理科就是一塌糊涂，背得出一條理論，卻不會(huì)應(yīng)用，沒法解決問題.這樣的特征并沒有隨著年齡的增長幾歲就會(huì)有大的變化，所以，我們?cè)谏细咧形锢碚n時(shí)，也要注意到不同學(xué)生的不同認(rèn)知特點(diǎn)，讓我們所采用的講課方式適用于大多數(shù)的學(xué)生.

【例1】對(duì)于一個(gè)物體做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)的理解.

分析：可以用純理科的思維去解釋，由加速度公式

可知，加速度減小，只是單位時(shí)間內(nèi)速度的增加量減小，但是速度繼續(xù)在增加.同時(shí)也要對(duì)比生活實(shí)例：人一生身高的生長規(guī)律，剛出生時(shí)身長為0.5m，2歲時(shí)孩子長到0.9m，4歲長到1.1m，6歲時(shí)長到1.2m，從中可以看出，小朋友每年身高的增加量在減小，但是總體還是在增加，后者就是適用于形象思維較強(qiáng)的同學(xué).

像這樣設(shè)計(jì)課堂，對(duì)同一個(gè)教學(xué)內(nèi)容，可以采用多種教學(xué)形式，使不同的認(rèn)知特征的學(xué)生均能理解.同時(shí)這也并不是一種簡單的重復(fù)，掌管抽象思維的是大腦左半球，而形象思維由右半球掌控，用不同形式闡述同一內(nèi)容，使左右腦交替興奮、工作，使得左右腦均得到鍛煉，挖掘了大腦的潛在能量，學(xué)生在愉快的氣氛中學(xué)習(xí)，必然獲得快樂的人生.

3 如何讓情境式教學(xué)在物理教學(xué)有效應(yīng)用

3.1 用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境

信息技術(shù)教育給學(xué)生帶來最大的福利就是課堂上的形象化，PPT課件中可插入圖片、聲音、視頻，網(wǎng)頁課件則可以除上述內(nèi)容包含在其中外，還可以實(shí)時(shí)交互、實(shí)時(shí)評(píng)價(jià)等多種互動(dòng)功能.這樣可以吸引住學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣與熱情，有學(xué)習(xí)知識(shí)的欲望，從被動(dòng)學(xué)到主動(dòng)學(xué)的關(guān)鍵轉(zhuǎn)變，很多時(shí)候可以用這樣的信息技術(shù)來創(chuàng)造.

【例2】講述“共振”這一節(jié)內(nèi)容，內(nèi)容比較抽象.

處理方法：可以用如下視頻一來作為課堂的引入：一名女高音歌唱家，對(duì)著一小玻璃瓶練聲，玻璃瓶破碎；換中號(hào)玻璃瓶，還是輕松震碎；再換一大號(hào)，費(fèi)些力氣靠聲音震碎；高潮部分，換一裝滿水的塑料瓶，女歌唱家唱到“人亡”也沒有碎裂.這是一則廣告，雖有虛假的成分在里面，但是表現(xiàn)共振的內(nèi)容生動(dòng)形象，極大地激起學(xué)生了解其原因的欲望，接下去的理論分析，順理成章，也較易被學(xué)生接受.然后結(jié)尾處再以一真實(shí)的視頻二：塔科馬海峽吊橋在風(fēng)力的共振作用下隨風(fēng)搖擺而斷裂，這是一段紀(jì)實(shí)的錄像，非常具有說服力，說明在建造橋梁的時(shí)候也要考慮當(dāng)?shù)氐臍夂?，分析風(fēng)力特征，避免危害.

將剛剛所學(xué)的內(nèi)容立即應(yīng)用于社會(huì)，充分體現(xiàn)了教育方式取之于社會(huì)，教育成果造福于社會(huì)這一理念.視頻一是作為新課的引入，而視頻二則為知識(shí)的應(yīng)用，前后呼應(yīng)，把學(xué)生的情緒調(diào)動(dòng)起來，這是其他手段無法達(dá)到的效果.

3.2 用真實(shí)人物經(jīng)歷創(chuàng)設(shè)情境

保加利亞暗示學(xué)家G·洛扎諾夫指出：“我們是被我們生活的環(huán)境教學(xué)和教育的，也是為了它才受教學(xué)和教育的.”物理這一門學(xué)科的社會(huì)化特征更為明顯.人的社會(huì)化過程即形成“一切社會(huì)關(guān)系的總和”.這一從自然人轉(zhuǎn)化為社會(huì)人的過程，實(shí)際上完全是環(huán)境——社會(huì)、家庭、學(xué)校、種族、地理等因素共同作用的結(jié)果.這些影響作用有的被我們感知到，但更多的則是不知不覺地影響著我們.在教學(xué)過程中，把相關(guān)的人物，事跡，加在課堂中，生動(dòng)了課堂，增加了可信性與實(shí)用性.理論可能是枯燥的，但是當(dāng)有人物事例介入時(shí)，物理就像是一個(gè)個(gè)故事，展現(xiàn)在學(xué)生面前.對(duì)于故事情節(jié)、內(nèi)容，大多數(shù)學(xué)生能記憶深刻.

高中物理教學(xué)過程中需要記得一些科學(xué)史，當(dāng)人物一多時(shí)，學(xué)生很容易混淆，此時(shí)講解時(shí)可以增加一些這些人物的小故事，加深學(xué)生對(duì)他們的印象，讓科學(xué)家們的名字不再僅僅是書本上的那幾個(gè)字，當(dāng)科學(xué)家們被一個(gè)個(gè)小故事填充后，變得有血有肉，學(xué)生可以在無意識(shí)的情況下去記得他們分別所作的貢獻(xiàn).而幾個(gè)有關(guān)聯(lián)的科學(xué)家們，則可以一起介紹一下他們的關(guān)系.

【例3】《高中物理·選修3－5》中關(guān)于原子物理這一塊，就屬于物理學(xué)家及發(fā)現(xiàn)很多的一章節(jié).

處理方法：以盧瑟福和他的學(xué)生們?yōu)橹行娜パ芯吭优c原子核.

（1）由盧瑟福用α粒子轟擊金箔實(shí)驗(yàn)提出核式結(jié)構(gòu)為起點(diǎn).

（2）學(xué)生甲：玻爾在普朗克量子化概念與愛因斯坦光電效應(yīng)方程的前提下，在巴爾末提出原子光譜波長的分立的啟發(fā)下，提出玻爾原子理論基本假設(shè).但玻爾作為盧瑟福的學(xué)生曾在盧瑟福的工作室工作過4個(gè)月，并參加了α粒子散射的實(shí)驗(yàn)工作，所以對(duì)盧瑟福的有核原子模型的正確性堅(jiān)信不疑，所以提出的玻爾模型是既保留了盧瑟福的有核部分，又導(dǎo)出原子的穩(wěn)定性并解釋線狀譜.

在關(guān)聯(lián)相互關(guān)系的同時(shí)，其實(shí)就是在區(qū)分，辨別，能讓學(xué)生記得更深.在沒有故事的部分，也可以創(chuàng)造關(guān)聯(lián).

【例4】講述速度時(shí)，如何比較跑得快慢

傳統(tǒng)的教學(xué)：比較物體運(yùn)動(dòng)快慢，可以有兩種方法：

（1）位移一定的情況下，比較所用的時(shí)間，所以時(shí)間______，運(yùn)動(dòng)就快；

（2）時(shí)間一定的情況下，比較通過的位移，位移大的______.

創(chuàng)新設(shè)計(jì)：情境式教學(xué)中則可以設(shè)計(jì)成：2008年8月16日北京奧運(yùn)會(huì)男子百米飛人大戰(zhàn)中，牙買加選手博爾特以9″.69的成績輕松奪金；在8月20日的男子200m決賽中，以19″.30奪金，成為雙冠王，問：

（1）100m決賽，觀眾怎么比較誰跑得快？裁判如何比較？

（2）100m與200m中，博爾特哪次跑得更快些？.

這兩個(gè)同為“速度”這一節(jié)課的新課引入，明顯學(xué)生對(duì)于第二種引入的方式是十分關(guān)注的，并且在這個(gè)方式邊上還可以加上比賽的照片，形象與理性兼顧.學(xué)生學(xué)習(xí)過程中愉悅的心情與良好的效果兼得.

3.3 給習(xí)題補(bǔ)充入情境 讓習(xí)題不僅僅停留于理論

情境式教學(xué)模式在新課的引入中已被廣泛應(yīng)用，效果是一致公認(rèn)的，所以物理課在講解新課時(shí)，學(xué)生們往往還有所興趣，注意力較為集中，而一到習(xí)題課，學(xué)生的注意力不免會(huì)有些分散，走神，發(fā)呆是常有的現(xiàn)象，特別是在下午時(shí)間段內(nèi)上習(xí)題課時(shí)更是如此.這也是非常容易理解的，一般習(xí)題課都是學(xué)生在做完作業(yè)，教師在批改之后，挑其中錯(cuò)誤率較高的題來講解，此時(shí)原本做正確的同學(xué)自以為自己會(huì)做了，而放松了上課的狀態(tài)，而原來做錯(cuò)的同學(xué)又會(huì)受到他們的影響，老師講得沒勁，學(xué)生上課情緒更為懶散.若能在習(xí)題課中也能將有趣的情境加入，勢必將一堂無趣的習(xí)題課講得更為生動(dòng).

【例5】有一電子儀器a不能受外電場干擾，當(dāng)它處在點(diǎn)電荷q的電場中時(shí)，應(yīng)用金屬網(wǎng)進(jìn)行靜電屏蔽，以下做法正確的是

A.用金屬網(wǎng)將a罩住；

B.用金屬網(wǎng)將q罩??；

C.用金屬網(wǎng)將a和q都罩住；

D.用金屬網(wǎng)將q罩住并接地

圖1

解析：用了PPT輔助動(dòng)畫，把A，B，C三個(gè)選項(xiàng)所導(dǎo)致的場強(qiáng)分布均一步步畫出來，如圖1所示，學(xué)生接受情況超級(jí)好.到此，這還是一道題而已，然后在這個(gè)基礎(chǔ)上，開始添加實(shí)際的情境：

講臺(tái)處有一強(qiáng)電場，我身上帶有手機(jī)，經(jīng)過講臺(tái)時(shí)，要讓我手機(jī)不受強(qiáng)電場影響，可以采取的措施是什么？學(xué)生會(huì)很積極的回答：用金屬盒將手機(jī)罩住.

第二個(gè)問題：罩住手機(jī)，是可以讓它不受講臺(tái)處電場影響了，可是我也接收不到信號(hào)了，我又不想受強(qiáng)電場影響，又想收到信號(hào)，該怎么辦？這時(shí)學(xué)生會(huì)想到，最好想辦法把這個(gè)強(qiáng)電場束縛在一個(gè)范圍內(nèi)，可之前分析過，就算用金屬籠把強(qiáng)電場罩住，它還是能影響到外面……此時(shí)，再問學(xué)生，在這個(gè)基礎(chǔ)上把金屬籠接地，結(jié)果會(huì)如何？這個(gè)時(shí)候?qū)W生會(huì)覺得很驚奇，于是我再把接地后的電場與學(xué)生一起分析，得結(jié)果，手機(jī)會(huì)不受影響.

把一個(gè)枯燥的“導(dǎo)體a”“電荷q”的理論題，加上一件形象的外衣，使它有了實(shí)用的價(jià)值，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情提高一個(gè)等級(jí)，一堂氣氛消沉的習(xí)題課，就化為一堂每個(gè)人積極參與的應(yīng)用課.

3.4 實(shí)驗(yàn)是最佳的情境式教學(xué)方法

人的理性認(rèn)識(shí)不可能在尚未認(rèn)識(shí)有關(guān)事物特征時(shí)形成，實(shí)驗(yàn)的生動(dòng)、形象的直觀感知，對(duì)于吸引學(xué)生的眼球也是教學(xué)過程中的一個(gè)法寶.以實(shí)驗(yàn)進(jìn)行情境式教學(xué)有物可看，有物可說，使學(xué)生面對(duì)一個(gè)具體的物品，進(jìn)行研究、感受、想象.對(duì)于實(shí)驗(yàn)感受得越深刻，形成概念越清晰，越牢固.縮短學(xué)習(xí)時(shí)間，增加學(xué)習(xí)的愉悅性，減輕了學(xué)生的負(fù)擔(dān)，還培養(yǎng)了學(xué)生觀察能力、抽象能力、動(dòng)手能力以及合作的能力.

實(shí)驗(yàn)中又可以分為學(xué)生實(shí)驗(yàn)、演示實(shí)驗(yàn)、互動(dòng)實(shí)驗(yàn).學(xué)生實(shí)驗(yàn)，最能培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，在動(dòng)手中動(dòng)腦，是最佳的學(xué)習(xí)手段，但是它需要比較多的時(shí)間，在現(xiàn)在這個(gè)高考模式下，只能盡量挑重要的學(xué)生實(shí)驗(yàn)讓他們實(shí)際操作一下；演示實(shí)驗(yàn)用得比較多，在課堂上讓教師演示實(shí)驗(yàn)過程，再簡單的實(shí)驗(yàn)，比僅是講解或者用圖片替代，實(shí)驗(yàn)的給學(xué)生留下的印象更為深刻，缺點(diǎn)是學(xué)生沒有參與，僅是動(dòng)了眼與腦；最后一種互動(dòng)實(shí)驗(yàn)，有些簡單實(shí)驗(yàn)可以在課堂上讓部分學(xué)生參與，結(jié)合了上述兩種實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)，所以教師在設(shè)計(jì)教案的過程中要有意識(shí)地多準(zhǔn)備一些這樣的互動(dòng)實(shí)驗(yàn)，提高教學(xué)效率，同時(shí)對(duì)于調(diào)動(dòng)課堂氣氛也是最佳的.

【例6】一個(gè)盛滿水的瓶子底部側(cè)面有一小孔，靜止在手中時(shí)，水會(huì)噴射而出；如果突然松手，讓瓶子自由下落時(shí)，會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？

解析：學(xué)過超失重之后，知道，這是一種完全失重現(xiàn)象，水不會(huì)從瓶子中流出，但這是理論分析，總是讓學(xué)生覺得這個(gè)理論分析結(jié)果不可信，有洞的瓶怎么可能不漏水？此時(shí)可以加一個(gè)互動(dòng)實(shí)驗(yàn)，課前教師準(zhǔn)備好這些器材，讓學(xué)生上臺(tái)，演示瓶子掉落時(shí)，水的流動(dòng)情況，并且還可以擴(kuò)散出去，做平拋、上拋、斜拋，會(huì)發(fā)現(xiàn)，水都沒有流出，驗(yàn)證了剛才的理論分析，加深了印象，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.

從上面的例子可以看出，高中物理課可以上得生動(dòng)、有趣.加入情境式教學(xué)方式可以把高中物理的形象大為改觀，并且培養(yǎng)了學(xué)生各方面的能力.可以營造一個(gè)輕松愉快的情境，讓學(xué)生在無意識(shí)的情況下獲得了知識(shí).注重學(xué)生為課堂主體，重視思維過程的訓(xùn)練，這一點(diǎn)與“結(jié)果”一樣很重要.加入情境式教學(xué)，不會(huì)讓學(xué)生覺得學(xué)習(xí)是一種強(qiáng)迫或者負(fù)擔(dān).目的就是在于使學(xué)生學(xué)得知識(shí)的過程中，體會(huì)到學(xué)習(xí)的樂趣.

1 祝智庭，沈書生，顧小清.實(shí)用教育技術(shù).北京：教育科學(xué)出版社，2008.5～30

2 陳錄生，馬劍俠 .心理學(xué)教程.鄭州：河南大學(xué)出版社，2005.38～150