淺談物理教學(xué)情境的設(shè)計(jì)

■天津中學(xué) 楊 毅

創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境的目的，一是引起學(xué)生心理的內(nèi)部矛盾沖突和好奇心、激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，使他們興趣盎然地投入學(xué)習(xí)，變“要我學(xué)”為“我要學(xué)”，讓學(xué)生在課堂上動(dòng)起來(lái)，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。二是把抽象的知識(shí)置于它產(chǎn)生或應(yīng)用的具體環(huán)境之中，讓知識(shí)變得具體鮮活起來(lái)，以利于學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和建構(gòu)。因此，在課堂教學(xué)中，合理創(chuàng)設(shè)和運(yùn)用情境，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生理解教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效率。

“物理教學(xué)情境”是指物理知識(shí)產(chǎn)生或應(yīng)用的具體環(huán)境，它是學(xué)生掌握知識(shí)，形成能力，發(fā)展心理品質(zhì)的重要的外部教學(xué)環(huán)境，是溝通現(xiàn)實(shí)生活與物理學(xué)習(xí)、具體問(wèn)題與抽象概念之間的橋梁，是將凝固的課程知識(shí)轉(zhuǎn)化為鮮活的生命形態(tài)的重要載體。好的問(wèn)題情境應(yīng)當(dāng)具有問(wèn)題性、具體性、形象性、真實(shí)性（或逼近真實(shí)）。教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)應(yīng)當(dāng)綜合考慮以下三個(gè)方面的要素。第一，教學(xué)問(wèn)題。不是所有教學(xué)問(wèn)題都需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境。因此，一定要選擇重要的教學(xué)問(wèn)題。第二，知識(shí)類型。不同類型知識(shí)的情境對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)產(chǎn)生的功能不盡相同。如通過(guò)事實(shí)性知識(shí)的情境創(chuàng)設(shè)，可以讓學(xué)生更好地了解知識(shí)及其應(yīng)用；通過(guò)概念性知識(shí)的情境創(chuàng)設(shè)，可以幫助學(xué)生深刻地理解知識(shí)的原理；通過(guò)程序性知識(shí)的情境創(chuàng)設(shè)，可以使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)操作的程序。第三，創(chuàng)設(shè)手段。教師可以通過(guò)多種手段進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè)。如視頻、實(shí)驗(yàn)、案例、故事、模型、語(yǔ)言描述、表演等。

下面，我就情境設(shè)計(jì)舉一些教學(xué)實(shí)例。

一、動(dòng)手操作型

（一）壓強(qiáng)

通過(guò)“做一做”，讓學(xué)生有直觀感受。

圖1

準(zhǔn)備一支一端削好的鉛筆，用大拇指和食指頂住鉛筆的兩端。鉛筆保持靜止，問(wèn)學(xué)生：兩只手指的感受如何？為什么？

由此現(xiàn)象提出壓力相同時(shí)也會(huì)有不同的作用效果，做好“壓強(qiáng)”概念引出的鋪墊。

（二）液體壓強(qiáng)

圖2

1.用一個(gè)塑料袋裝滿水，用一個(gè)釘子從底部扎一個(gè)小孔，水就會(huì)從底部流出。

（組織學(xué)生討論）說(shuō)明：水對(duì)底部有壓強(qiáng)。

2.教師用釘子從袋子的四周扎上一些小孔，水就會(huì)從四周噴出。

（組織學(xué)生討論）說(shuō)明：水對(duì)側(cè)面有壓強(qiáng)。

3.如果塑料袋子裝的是別的液體，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是一樣的。

拓展：液體對(duì)容器底和容器壁有壓強(qiáng)。

（組織學(xué)生討論）液體有重力，所以對(duì)底部有壓強(qiáng)；液體跟固體不同，有流動(dòng)性。容器壁阻擋著它流動(dòng)，它就會(huì)對(duì)容器壁有壓強(qiáng)。

（三）大氣壓強(qiáng)

如，瓶吞雞蛋。

圖3

二、故事型

（一）浮力的應(yīng)用

如，《飛屋歷險(xiǎn)記》。

圖4

動(dòng)畫片《飛屋歷險(xiǎn)記》中的幾個(gè)經(jīng)典片段，“飛屋起飛”“飛屋降落”“飛屋再次起飛”，幾次的起落包含了“增大排開體積”“減小排開體積”“減小自重”幾種改變浮力的方法。漂亮有趣的畫面既能吸引學(xué)生的注意、提起興趣，又能很好地將知識(shí)融入故事情境中。

（二）流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系

歷史故事：1912年秋天，遠(yuǎn)洋航輪“奧林匹克”號(hào)——當(dāng)時(shí)世界上最大的輪船之一出了這樣一件事：“奧林匹克”號(hào)在海上航行，同時(shí)在離它100米遠(yuǎn)的地方，有一艘比它小得多的鐵甲巡洋艦“豪克”號(hào)幾乎跟它平行地疾駛著。當(dāng)兩艘船到了如圖5所畫的位置的時(shí)候，發(fā)生了一件意外的事情：小船好像是服從著一種不可見的力量，竟扭轉(zhuǎn)船頭朝著大船，并且不服從舵手操縱，幾乎筆直地向大船沖來(lái)，結(jié)果發(fā)生了撞船事故?！昂揽恕碧?hào)的船頭撞在“奧林匹克”號(hào)的船舷上。這次撞擊非常劇烈，以致“豪克”號(hào)把“奧林匹克”號(hào)的船舷撞了一個(gè)大洞。在海事法庭審理這件奇案的時(shí)候，大船“奧林匹克”號(hào)的船長(zhǎng)被判作過(guò)失的一方，因?yàn)榉ㄔ旱呐袥Q書說(shuō)，他沒(méi)有發(fā)出任何命令給橫著開來(lái)的“豪克”號(hào)讓路。

可見，法院在當(dāng)時(shí)一點(diǎn)也沒(méi)有看出任何異常的事情來(lái)：沒(méi)有別的，只是船長(zhǎng)調(diào)度失當(dāng)。其實(shí)，這里卻發(fā)生了一個(gè)完全不能預(yù)料的情況：船在大海里發(fā)生了互相吸引的事故。

圖5“奧林匹克”號(hào)和“豪克”號(hào)在相撞前的位置

這樣的事故，以前在兩艘船平行前進(jìn)的時(shí)候大概也發(fā)生過(guò)許多次。可是在還不能建造很大的船的時(shí)候，這種現(xiàn)象顯得并不嚴(yán)重。只是在最近這些年里，海洋里航行著許多“漂浮的城市”以后，船的吸引現(xiàn)象才十分顯著起來(lái)。在海軍操演的時(shí)候，艦隊(duì)司令員也很重視這種現(xiàn)象。

總之，情境創(chuàng)設(shè)要符合學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，能夠吸引學(xué)生注意，并具有層次性和多樣性。情境創(chuàng)設(shè)的質(zhì)量直接影響著教學(xué)的實(shí)施和開展，所以探討如何進(jìn)行中學(xué)物理教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。在教學(xué)過(guò)程中，可以創(chuàng)設(shè)不同的教學(xué)情境。這就需要教師從課堂教學(xué)的實(shí)際出發(fā)，靈活地運(yùn)用各種具體方法。