情境創(chuàng)設(shè)在物理教學(xué)中的實(shí)踐探索

尤雯

【摘要】近些年，伴隨教育改革工作的大力開(kāi)展，初中物理老師轉(zhuǎn)變了以往的教學(xué)理念，將發(fā)展學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)作為了初中物理教學(xué)的基本任務(wù).為了培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)，老師應(yīng)摒棄以往應(yīng)試化的教學(xué)模式，創(chuàng)新教學(xué)方法.比如結(jié)合課程內(nèi)容創(chuàng)設(shè)多樣化的教學(xué)情境，激起學(xué)生的參與興趣，促使學(xué)生能夠在情境中自主探究和思考物理知識(shí)，從而有效地培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng).基于此，本文以初中物理課程為研究對(duì)象，通過(guò)闡述如何在物理課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)多樣化的教學(xué)情境，引領(lǐng)學(xué)生開(kāi)展教學(xué)活動(dòng)，進(jìn)而幫助學(xué)生利用情境解決相關(guān)物理問(wèn)題，提高物理學(xué)習(xí)能力，進(jìn)一步保證物理核心素養(yǎng)的有效提升.

【關(guān)鍵詞】物理學(xué)科;情境創(chuàng)設(shè);核心素養(yǎng)

初中階段學(xué)生的認(rèn)知能力還處于尚未成熟階段，因此在物理學(xué)習(xí)的過(guò)程中，學(xué)生往往會(huì)面臨的難題在于不知如何將情境化問(wèn)題轉(zhuǎn)化為物理語(yǔ)言，并用物理知識(shí)將問(wèn)題解答出來(lái).因此，在講授新課的過(guò)程中，我們需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)多種多樣新穎有趣的教學(xué)情境以輔助課堂活動(dòng)的開(kāi)展，以此幫助學(xué)生集中注意力，讓學(xué)生可以自覺(jué)地融入教學(xué)活動(dòng)中，形成對(duì)知識(shí)的感悟，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)無(wú)疑會(huì)起到顯著的促進(jìn)作用.學(xué)生只有在情境中感悟，在問(wèn)題中探索才能夠獲得啟發(fā).

1 從“境”出發(fā)，在實(shí)踐操作中活化思維

基于初中階段學(xué)習(xí)的物理知識(shí)中涵蓋了很多物理定義、公式的學(xué)科特點(diǎn)，老師如果在課堂教學(xué)中仍沿用傳統(tǒng)應(yīng)試化教學(xué)模式，則會(huì)促使學(xué)生感受到課堂氛圍的壓迫感、嚴(yán)肅感.教師需要通過(guò)有效的措施，將書(shū)本內(nèi)容中抽象化的知識(shí)以直觀化的方式呈現(xiàn)出來(lái).這樣一來(lái)，就能夠在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，活化學(xué)生的思維能力，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的目的.

例如 小孔成像實(shí)驗(yàn)在探究光的直線傳播規(guī)律中是一個(gè)很有說(shuō)服力且值得深入探究的實(shí)驗(yàn)，教師通過(guò)課堂上簡(jiǎn)單的演示和講解，很難讓學(xué)生體會(huì)到小孔成像的奧秘和原理.

為了促進(jìn)教學(xué)的有效性，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，可以布置學(xué)生利用薯片桶、半透明膜等簡(jiǎn)單材料制作小孔成像學(xué)具.利用生活中的常見(jiàn)的物品作為實(shí)驗(yàn)材料和工具，不僅可以拉近物理與生活的距離，讓學(xué)生體會(huì)到從生活走向物理的科學(xué)性，還可以通過(guò)自制學(xué)具培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解，達(dá)到提高核心素養(yǎng)的目的.學(xué)生們?cè)谥谱餍】壮上裱b置過(guò)程中，有的學(xué)生對(duì)孔的大小把控不準(zhǔn)，孔開(kāi)得較大，或者形狀各異.這個(gè)時(shí)候不用急于糾錯(cuò)，而是引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)并提出不同的問(wèn)題.

學(xué)生通過(guò)利用大孔和小孔進(jìn)行觀察，發(fā)現(xiàn)只有小孔可以成像，大孔無(wú)法成像.通過(guò)觀察、組內(nèi)相互討論可以發(fā)現(xiàn)，雖然小孔的形狀不同，但是所成像的形狀卻是相同的，這使學(xué)生更好地理解了小孔成像的原理.接著，教師趁勢(shì)提問(wèn)：“小孔成像成的是怎樣的像？實(shí)像還是虛像？正立的還是倒立的？”學(xué)生通過(guò)觀察很容易發(fā)現(xiàn)小孔成像成的是倒立的實(shí)像，再輔以作圖，學(xué)生對(duì)小孔成像原理的理解就更加深刻了.教師進(jìn)一步追問(wèn)：“你可以通過(guò)哪些方法改變像的大小呢？”教師循序漸進(jìn)地提問(wèn)，啟發(fā)學(xué)生通過(guò)改變物體到小孔的距離和小孔到光屏的距離，發(fā)現(xiàn)像的大小會(huì)發(fā)生變化.學(xué)生演示，教師進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生在觀察過(guò)程中自己總結(jié)得出結(jié)論，加深了對(duì)小孔成像規(guī)律的理解和應(yīng)用.

學(xué)生利用生活中常見(jiàn)的物品制作學(xué)具，不僅可以豐富學(xué)生課外活動(dòng)內(nèi)容，還可以提高學(xué)生的環(huán)保意識(shí)和創(chuàng)新意識(shí).學(xué)生通過(guò)親手制作的學(xué)具，在動(dòng)手中激發(fā)求知欲，在探究中體會(huì)物理學(xué)習(xí)的奧秘，在應(yīng)用中感悟物理學(xué)科與生活的緊密聯(lián)系.在有效的情境中，學(xué)生能夠?qū)⒊橄蠡闹R(shí)轉(zhuǎn)化為具體可感的現(xiàn)象，這樣既能夠加深對(duì)理論知識(shí)的理解，也能夠培養(yǎng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的探索能力，提升核心素養(yǎng).

2 “境”中體驗(yàn)，親歷概念的形成過(guò)程

物理學(xué)習(xí)中，學(xué)生對(duì)于概念的理解和模型的構(gòu)建至關(guān)重要.事實(shí)上，老師的講授很難讓他們對(duì)概念有深刻的感悟，通過(guò)死記硬背的方式，也無(wú)法將物理模型的建構(gòu)納入他們的知識(shí)體系.因此，有效的學(xué)習(xí)活動(dòng)離不開(kāi)教學(xué)情境的體驗(yàn).在初中物理課堂上，老師可以從學(xué)生已知的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)入手，創(chuàng)設(shè)有效的教學(xué)情境，讓學(xué)生親身體驗(yàn)概念的形成過(guò)程.這不僅有助于學(xué)生對(duì)概念的理解，也有助于學(xué)生對(duì)其原理有更加深刻的感悟.

例如 在學(xué)習(xí)滑輪時(shí)，學(xué)生難以理解為何滑輪實(shí)質(zhì)上是杠桿的一種變形，因?yàn)檫@兩者外形上相差甚遠(yuǎn).因此，我們?cè)诔踝R(shí)滑輪概念時(shí)，可以從杠桿入手，通過(guò)將杠桿一步步變形為滑輪，讓同學(xué)們體驗(yàn)滑輪的形成過(guò)程和工作原理.本節(jié)課伊始，教師出示一張古代人們利用吊桿取水的圖片，問(wèn)道：“同學(xué)們知道這是什么工具嗎？”這時(shí)候不少同學(xué)認(rèn)出這是古代人們利用杠桿原理發(fā)明的汲水工具——吊桿.由于已經(jīng)學(xué)習(xí)過(guò)杠桿的相關(guān)知識(shí)，學(xué)生們很容易從圖片上看出吊桿的工作原理：在一根橫梁的一段系上水桶，一端放重物，當(dāng)水桶放入井中打滿水以后，另一端由于物體的重力作用，便能將水提上來(lái). 這時(shí)候，拿出課前準(zhǔn)備好的模擬吊桿的教具，讓同學(xué)們體驗(yàn)吊桿汲水的過(guò)程.接著，老師引導(dǎo)學(xué)生思考：“假如井水很深，利用這樣的吊桿還能正常取水嗎？”

物理源自生活，創(chuàng)設(shè)這樣真實(shí)有效的情境，并通過(guò)設(shè)問(wèn)引發(fā)同學(xué)們?cè)谠兄R(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行思考，可以鍛煉他們的思維能力，更有助于激發(fā)他們的探索欲望.問(wèn)題一出，同學(xué)們開(kāi)始小聲討論起來(lái)，不少同學(xué)躍躍欲試，想要通過(guò)改變吊桿支點(diǎn)的位置來(lái)取水.學(xué)生上臺(tái)嘗試后發(fā)現(xiàn)，由于吊桿只能轉(zhuǎn)過(guò)一定角度，當(dāng)井水到達(dá)一定深度時(shí)，使用吊桿是無(wú)法將水桶取出水面.老師乘勢(shì)提出問(wèn)題：“有什么方法可以改進(jìn)呢？”此時(shí)，同學(xué)們陷入思考，采用不同的方法對(duì)杠桿進(jìn)行改造.教師注意觀察同學(xué)們的進(jìn)展情況，及時(shí)給予提醒和指導(dǎo)：“在水被抬高到極限位置時(shí)，我們能否想辦法加一個(gè)杠桿來(lái)進(jìn)行接力？”.同學(xué)們受到啟發(fā)后動(dòng)手改進(jìn)，老師鼓勵(lì)同學(xué)到講臺(tái)前分享自己的實(shí)驗(yàn)成果.學(xué)生在原有杠桿的基礎(chǔ)上加了一個(gè)支點(diǎn)在同一位置的杠桿，當(dāng)?shù)谝桓軛U轉(zhuǎn)動(dòng)到豎直方向把水桶抬高到極限位置后，另外一根杠桿進(jìn)行接力，把水桶繼續(xù)抬高，這樣循環(huán)下去，水桶就可以一直被抬高.老師再次設(shè)問(wèn)：“杠桿在接力的時(shí)候不夠順滑，怎么改進(jìn)？”有同學(xué)提出來(lái)：“可以多加幾個(gè)杠桿.”此時(shí)，教師請(qǐng)同學(xué)們進(jìn)行總結(jié)，并加以補(bǔ)充：如果加了無(wú)數(shù)個(gè)杠桿后，就會(huì)變成一個(gè)圓，這就是我們要認(rèn)識(shí)的另一種簡(jiǎn)單機(jī)械——滑輪.在清理杠桿到滑輪的這個(gè)過(guò)程中，同學(xué)們更加理解了滑輪實(shí)質(zhì)上是杠桿的一種變形.

在此過(guò)程中，教師引導(dǎo)同學(xué)們?cè)谇榫持畜w驗(yàn)，讓同學(xué)們親身體驗(yàn)，自主探究，促使同學(xué)成為思考者、研究者，在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上，有效完成對(duì)滑輪概念和原理的構(gòu)建.另外，學(xué)生在學(xué)習(xí)滑輪知識(shí)的同時(shí)，也能夠體悟到學(xué)習(xí)物理知識(shí)的樂(lè)趣和價(jià)值，這樣一來(lái)，學(xué)生就能夠逐步喜歡學(xué)習(xí)物理知識(shí)，助力于學(xué)生物理核心素養(yǎng)的形成.

3 聯(lián)系生活實(shí)際，“境”中思考

物理知識(shí)的形成來(lái)源于自然，來(lái)源于生活，教師要巧妙地引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)際生活中感知物理，并能夠用所學(xué)習(xí)到的物理知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象.在教學(xué)過(guò)程中，教師可以從生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象入手，尋找合適的素材來(lái)進(jìn)行情境的創(chuàng)設(shè)，幫助學(xué)生在生活情境中體會(huì)物理與生活的聯(lián)系，從而更全面、有效地掌握物理知識(shí).

例如 初中物理課堂教學(xué)中，在探究影響蒸發(fā)快慢的因素實(shí)驗(yàn)中，我們可以先從學(xué)生非常熟悉的生活情境“吹頭發(fā)”入手.教師先提出問(wèn)題：“每位同學(xué)都有吹頭發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，那么同學(xué)們?cè)谟么碉L(fēng)機(jī)吹頭發(fā)的時(shí)候，你都是怎么做讓頭發(fā)干得更快一點(diǎn)？”這個(gè)時(shí)候同學(xué)們根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)，踴躍回答.教師先對(duì)學(xué)生們的回答給予肯定，然后乘勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生思考：“頭發(fā)干得越快說(shuō)明水蒸發(fā)得越快，那么影響蒸發(fā)快慢的因素可能有哪些？能否作出合理假設(shè)？”雖然吹頭發(fā)是生活中常見(jiàn)的現(xiàn)象，但是學(xué)生通常很少去認(rèn)真思考其原理，這個(gè)時(shí)候可以給予學(xué)生充分的時(shí)間進(jìn)行思考和討論，讓學(xué)生意識(shí)到生活中的許多現(xiàn)象與物理知識(shí)之間有密切聯(lián)系，從而也能夠?qū)⑺鶎W(xué)的物理知識(shí)運(yùn)用到生活實(shí)際中，有助于提高自身的物理學(xué)習(xí)能力與應(yīng)用能力.經(jīng)過(guò)小組討論后，同學(xué)會(huì)建立以下假設(shè)：吹風(fēng)機(jī)風(fēng)速越大，頭發(fā)干得越快，可能與液體表面空氣流動(dòng)速度有關(guān);熱風(fēng)比冷風(fēng)干得快，可能與溫度有關(guān);將頭發(fā)散開(kāi)吹干得更快可能與表面積有關(guān).

緊接著，引導(dǎo)學(xué)生們對(duì)假設(shè)進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)探究，同時(shí)還需要提醒同學(xué)們，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要注意控制變量，再次滲透科學(xué)的實(shí)驗(yàn)探究方法，體會(huì)科學(xué)探究的真諦.學(xué)生們?cè)诶蠋焺?chuàng)設(shè)的情境中感受到了學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，因此在目標(biāo)驅(qū)動(dòng)下，會(huì)積極主動(dòng)地進(jìn)行深入的探究.由此可見(jiàn)，在進(jìn)行物理教學(xué)時(shí)，教師從學(xué)生熟悉的生活經(jīng)歷入手，尋找合適的教學(xué)情境，讓學(xué)生在生活體驗(yàn)中獲得經(jīng)驗(yàn)，學(xué)會(huì)思考，提高分析歸納的能力，這無(wú)疑會(huì)對(duì)他們物理核心素養(yǎng)的養(yǎng)成提供有效的幫助.

4 由“境”生疑，推進(jìn)探索欲望

有意義的學(xué)習(xí)活動(dòng)總是憑借著一定的教學(xué)情境來(lái)實(shí)施的.如果學(xué)生在實(shí)踐和體驗(yàn)中因?yàn)楹闷嬷鲃?dòng)獲得知識(shí)，這會(huì)對(duì)知識(shí)的內(nèi)化起到促進(jìn)作用.因此在教學(xué)設(shè)計(jì)中，可以利用學(xué)生的前概念認(rèn)知，通過(guò)巧妙的沖突實(shí)驗(yàn)使同學(xué)們對(duì)已有的認(rèn)知產(chǎn)生懷疑，這會(huì)引起他們強(qiáng)烈的好奇和興趣，強(qiáng)化他們的探索欲望，進(jìn)而能夠自主地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究.

例如 在探究電功大小與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，由于學(xué)生目前的水平不足以準(zhǔn)確分析出電功的大小與哪些因素有關(guān)，所以通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)沖突實(shí)驗(yàn)引領(lǐng)學(xué)生做出猜想，分析原因.首先，展示A、B兩盞不同規(guī)格的燈，讓同學(xué)們猜一猜，把他們接入電路中，哪盞燈更亮？同學(xué)們做出猜測(cè)，答案不一.教師首先把兩盞燈接入了串聯(lián)電路中，這時(shí)候很明顯可以發(fā)現(xiàn)A燈更亮，B燈稍暗一些.觀察到這個(gè)現(xiàn)象后，同學(xué)們一致認(rèn)為A燈更亮.同學(xué)們教師提出疑問(wèn)：“覺(jué)得A燈更亮的同學(xué)一定是對(duì)的嗎？如果把這兩盞燈都接入并聯(lián)電路中呢？” 由于學(xué)生的前概念認(rèn)知，大部分同學(xué)認(rèn)為還是A燈更亮.隨后，教師將兩盞燈接入并聯(lián)電路中，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)這時(shí)B燈更亮.觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象后，同學(xué)們由“境”生疑，對(duì)此產(chǎn)生了極大的興趣，為什么兩盞規(guī)格不同的燈泡，在串聯(lián)電路和并聯(lián)電路中的亮暗情況完全不同呢？此時(shí)，教師帶領(lǐng)同學(xué)們回顧之前學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)：燈越亮表示相同時(shí)間內(nèi)，電流做的功越多.接下來(lái)，引導(dǎo)同學(xué)們分析原因：“為什么串聯(lián)電路中通過(guò)A燈電流做的功更多，并聯(lián)電路通過(guò)B燈電流做的功更多？”同學(xué)們相互討論后作出猜想，老師對(duì)同學(xué)們的猜想進(jìn)行評(píng)價(jià)和補(bǔ)充，接著引導(dǎo)同學(xué)們通過(guò)探究實(shí)驗(yàn)對(duì)猜想進(jìn)行驗(yàn)證，隨后進(jìn)入接下來(lái)的教學(xué)環(huán)節(jié).

教師通過(guò)將兩個(gè)不同規(guī)格的燈泡在串聯(lián)、并聯(lián)中亮暗情況的不同為切入點(diǎn)，引導(dǎo)同學(xué)們由“境”生疑，這樣不僅激發(fā)了學(xué)生強(qiáng)烈的好奇心和動(dòng)手欲，也為下面的實(shí)驗(yàn)探究埋下伏筆.同時(shí)，在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，引導(dǎo)他們用科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探究.這個(gè)過(guò)程，不僅強(qiáng)化了學(xué)生對(duì)電功概念的理解，鍛煉了他們的思維能力，還有助于學(xué)生對(duì)研究方法有進(jìn)一步的感悟和體驗(yàn)，從而提高物理學(xué)科核心素養(yǎng).

物理課堂上的情境創(chuàng)設(shè)立足于學(xué)生主體，有效的情境創(chuàng)設(shè)能更好地實(shí)現(xiàn)學(xué)科的課堂教學(xué)功能.在教學(xué)過(guò)程中，將我們熟悉的生活情境，或者能夠激發(fā)學(xué)生興趣的情境與物理知識(shí)建立聯(lián)系，這可以讓學(xué)生在情境衍生出的相關(guān)物理問(wèn)題的解決過(guò)程中掌握知識(shí)，并切實(shí)有效地提升學(xué)生的思維能力和學(xué)科核心素養(yǎng).筆者作為從教兩年多的青年教師，教學(xué)方法上還有諸多不足之處，情境創(chuàng)設(shè)在物理教學(xué)中的實(shí)踐還有待于進(jìn)一步深入研究和探索.

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