基于有效情境創(chuàng)設(shè)的高中物理教學(xué)策略探究

《中國高考評價體系》中指出情境是實現(xiàn)“價值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識為基”的學(xué)科綜合水平考查模式的基本載體，可見在高中物理進(jìn)行情境教學(xué)尤為重要。良好的情境，可以迅速激發(fā)起學(xué)生參與課堂學(xué)習(xí)的積極性，高中物理教師應(yīng)深刻認(rèn)識到物理學(xué)科運用情境教學(xué)所具有的優(yōu)勢，從而注重在課堂教學(xué)中創(chuàng)新地運用情境，為學(xué)生深化物理概念及重難點知識學(xué)習(xí)提供支撐。情境教學(xué)方法對提高課堂教學(xué)的有效性有重大意義，結(jié)合“教”與“學(xué)”需要的前提下遵循相應(yīng)原則，精心創(chuàng)設(shè)相宜的情境并創(chuàng)新地運用，將極大地提高高中物理教學(xué)實效。一、高中物理課堂情境創(chuàng)設(shè)的基本原則情境教學(xué)對于高中物理教學(xué)的有效提升具有較好的助力作用。要取得最大的助力實效，需深入結(jié)合教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的實際，遵循一定的原則來創(chuàng)設(shè)情境。1.目標(biāo)性原則。教學(xué)目標(biāo)是一節(jié)課的靈魂，是課堂教學(xué)的起點和歸宿。情境創(chuàng)設(shè)是為了能夠更有效實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的一種重要手段，但不是最終目的，所以教師在設(shè)計教學(xué)情境時，要保障情境以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，使情境與教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生特點完全契合，利用情境巧妙地突出重點、突破難點。當(dāng)然，情境創(chuàng)設(shè)也要根據(jù)教學(xué)實際需要，合理地控制情境的數(shù)量，創(chuàng)設(shè)最接近物理原理本質(zhì)的情境，使學(xué)生能夠高效的進(jìn)行學(xué)習(xí)，并將學(xué)習(xí)內(nèi)容可以運用到實際中。2.針對性原則。課堂情境的創(chuàng)設(shè)必須要有針對性，情境氛圍要符合高中生的心理，能夠保證每個學(xué)生都能在情境愉悅地開展學(xué)習(xí)，情境的內(nèi)容要針對學(xué)生難以理解，不易全面把握的重點內(nèi)容，情境的實施要確保有效鍛煉學(xué)生的物理思維，有利于學(xué)生將新舊知識統(tǒng)籌進(jìn)行融合運用，產(chǎn)生認(rèn)知沖突后，在原知識基礎(chǔ)上探究學(xué)習(xí)，進(jìn)而拓展到新知識的范疇，從而借助有針對性的情境全面提高高中物理教學(xué)的有效性。3.真實性原則。真實的物理情境能夠與學(xué)生已經(jīng)掌握的生活認(rèn)知相對應(yīng)，更加便于學(xué)生借著原有的生活經(jīng)驗來理解內(nèi)化新知識內(nèi)容。同時，也只有運用真實的教學(xué)情境，才能讓學(xué)生感到學(xué)習(xí)物理知識對于自己生活應(yīng)用所具有的價值，從而更加有效激發(fā)學(xué)生參與物理學(xué)習(xí)的興趣。情境創(chuàng)設(shè)時將教學(xué)的具體內(nèi)容與學(xué)生熟悉的真實生活場景相結(jié)合，把具體事物抽象化，得到抽象化的共性知識應(yīng)用到新的現(xiàn)實情境中去，從而培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。4.啟發(fā)性原則。創(chuàng)設(shè)情境的主要目的，是借助情境使學(xué)生的學(xué)習(xí)情感和思維產(chǎn)生新的變化。若要讓學(xué)生的情感和思維真正產(chǎn)生變化且良性發(fā)展，需要具有啟發(fā)性的情境啟發(fā)學(xué)生產(chǎn)生認(rèn)知的沖突，刺激學(xué)生積極思考，進(jìn)一步探究分析新知識的內(nèi)涵和本質(zhì)，有效地進(jìn)行新舊物理知識的遷移，進(jìn)而能夠創(chuàng)新地加以運用。5.趣味性原則。關(guān)注學(xué)生參與學(xué)習(xí)的興趣，是以學(xué)生為主體實施教學(xué)的重要體現(xiàn)。興趣對高效學(xué)習(xí)有一個神奇的強大的內(nèi)在驅(qū)動力，能讓學(xué)生的學(xué)習(xí)從無效轉(zhuǎn)為有效，變低效為高效。因此，教師在教學(xué)過程中通過創(chuàng)設(shè)合理而有趣的情境，能夠?qū)W(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)體驗進(jìn)行激發(fā)，從而為提高學(xué)習(xí)效率提供支撐。高中物理課堂創(chuàng)設(shè)有趣的情境，要注重根據(jù)學(xué)生已有的生活經(jīng)驗、知識技能和心理特征，尋找學(xué)習(xí)內(nèi)容與其認(rèn)知結(jié)構(gòu)的有效結(jié)合，選擇最適合的方式促使學(xué)生的思維更加活躍，從而全面提高課堂效率。二、高中物理教學(xué)中創(chuàng)設(shè)情境的實施策略1.創(chuàng)設(shè)生活情境培養(yǎng)學(xué)生的物理思維。物理思維是學(xué)生高質(zhì)量開展物理知識學(xué)習(xí)所必須要掌握的思維方式。從物理學(xué)的角度對物理現(xiàn)象的本質(zhì)進(jìn)行理解分析，才能對物理問題的有效把握和解決提供保證。尤其是對物理概念的理解，更加需要運用物理思維開展思考。教學(xué)實踐證明，物理概念教學(xué)的關(guān)鍵是創(chuàng)設(shè)體現(xiàn)概念本質(zhì)特征的實際生活與經(jīng)驗情境，有效發(fā)展學(xué)生獨特的物理科學(xué)思維。比如，在超重與失重的教學(xué)中，先讓學(xué)生觀察生活中的超重與失重現(xiàn)象：地面上放一個體重計，由一位學(xué)生靜止站在體重計上，這時候體重計的示數(shù)就是學(xué)生的體重。當(dāng)學(xué)生快速下蹲的過程中，體重計的示數(shù)會發(fā)生變化(手機同步投屏并放慢播放速度)，此時教師提問：“是學(xué)生的體重發(fā)生了變化嗎?為什么體重計的示數(shù)會變？怎樣變化？”引導(dǎo)學(xué)生思考，得出示數(shù)改變是因為學(xué)生對支持物的壓力發(fā)生改變，引出超重和失重的概念。接著播放將體重計放進(jìn)電梯里，人站在體重計上不動，電梯由一樓到六樓、由六樓下到一樓的過程中體重計的示數(shù)的變化情況，分析人分別處于什么狀態(tài)，電梯又是如何運動的。通過此生活情境的創(chuàng)設(shè)，引導(dǎo)學(xué)生從物理的思維理解超重和失重現(xiàn)象的本質(zhì)，并主動應(yīng)用物理知識解釋生活現(xiàn)象。2.創(chuàng)設(shè)問題情境和多媒體情境培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。物理規(guī)律的建立過程離不開學(xué)生對客觀事物的思維加工，其中內(nèi)含的一些科學(xué)思維的基本方法，更是對學(xué)生掌握規(guī)律起著關(guān)鍵作用。教師在教學(xué)過程中設(shè)計由易到難、逐步深入的問題情境，鋪設(shè)臺階高度合適的系列問題，循序漸進(jìn)地將科學(xué)思維滲透于整個物理教學(xué)之中，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力。例如，在加速度的教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)以下三個生活情境:摩托車起動，速度從0增加到36km/h，約2s；某轎車起動，速度從0增加到100km/h，約8s；某高速列車起動，速度從0增加到300km/h，約500s，設(shè)置問題情境：①分別經(jīng)過一段時間后，誰的速度最大?②誰的速度變化量最大?③誰的速度變化得最快?④如何通過計算進(jìn)行比較?⑤速度變化快慢與車速大小、速度改變量大小有無直接關(guān)系?學(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)的層層遞進(jìn)的問題情境下，經(jīng)歷“比較—概括—抽象”的科學(xué)思維過程，深刻理解加速度的抽象概念。傳統(tǒng)教學(xué)中教師通常用語言創(chuàng)設(shè)情境，但很多抽象的物理現(xiàn)象和物理知識是很難用語言準(zhǔn)確描述的?，F(xiàn)代多媒體手段的出現(xiàn)彌補了這種缺陷，為課堂的物理教學(xué)提供了很多便利。多媒體技術(shù)的優(yōu)勢在于它具有直觀、快捷，信息量大，可突破空間和時間的限制，通過圖、文、聲、像來刺激學(xué)生的多種感官，使原本單調(diào)、抽象的物理概念變得形象、具體。有些物理知識是無法用真實場景進(jìn)行展示的或有些物理情景學(xué)生無法親身體驗，此時用多媒體進(jìn)行情境模擬展示，把不易觀察或不易想象的內(nèi)容通過虛擬場景展示出來，達(dá)到很好的物理仿真效果，從而提高物理教學(xué)質(zhì)量。如在生活中的圓周運動的教學(xué)中，教師可以播放賽車脫離彎道飛出去的視頻，并對學(xué)生進(jìn)行提問：產(chǎn)生這種狀況的原因是什么？在生活中怎樣避免類似的事情發(fā)生？引發(fā)學(xué)生積極思考。又如萬有引力教學(xué)時，播放“天問一號”的發(fā)射全過程視頻，在創(chuàng)設(shè)的情境中分析發(fā)射問題、變軌問題和穩(wěn)定運行問題。分析過程經(jīng)歷了從直觀、形象到抽象構(gòu)建空間模型的思維過程，使學(xué)生的抽象思維得到加強。3.創(chuàng)設(shè)實驗情境提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。物理科學(xué)探究能力的培養(yǎng)滲透于高中物理實踐教學(xué)的全過程。教學(xué)活動中應(yīng)注重科學(xué)探究，特別是通過探究物理實驗培養(yǎng)學(xué)生扎實的科學(xué)探究能力和動手操作能力。在物理實驗教學(xué)中創(chuàng)設(shè)情境，引導(dǎo)學(xué)生制定探究計劃，引導(dǎo)學(xué)生在探究中認(rèn)真觀察、親身體驗后有所新發(fā)現(xiàn)，提出質(zhì)疑，大膽猜想，萌發(fā)科學(xué)問題，最后解決相關(guān)問題。如在探究滑動摩擦力大小的教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)探索性的問題情境:先請學(xué)生猜想哪些因素可能影響滑動摩擦力的大小，再由學(xué)生通過實驗自主探究這些因素對滑動摩擦力大小影響的實際情況，老師從旁指導(dǎo)實驗方法和思想。學(xué)生通過探究發(fā)現(xiàn)滑動摩擦力大小與正壓力大小和接觸材料有關(guān)，與接觸面積和物體的運動速度大小均無關(guān)，這和學(xué)生的猜想不同，引發(fā)認(rèn)知沖突，有效地達(dá)到教學(xué)目標(biāo)。通過學(xué)生分組實驗既激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)探究熱情，又培養(yǎng)了學(xué)生觀察、思考、總結(jié)的探究能力。4.創(chuàng)設(shè)科技情境和物理學(xué)史情境培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。（1）借助科技情境培養(yǎng)學(xué)生高遠(yuǎn)的志向。創(chuàng)設(shè)科技情境對學(xué)生開展物理學(xué)知識學(xué)習(xí)的興趣起到了較好的激發(fā)作用。高中物理教學(xué)中，教師應(yīng)學(xué)會堅持將科技前沿知識逐步合理并自然流暢地融入日常課堂教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和高遠(yuǎn)的志向。學(xué)生借助物理科技情境，深刻認(rèn)識到當(dāng)前社會經(jīng)濟和科技高速發(fā)展，人們生活的高度便利，皆離不開物理學(xué)科的巨大發(fā)展，從而有效增強了學(xué)生科技理論基礎(chǔ)發(fā)展到科技實踐的自主應(yīng)用和創(chuàng)新探索意識，樹立終身學(xué)習(xí)發(fā)展物理的觀念，促使學(xué)生更加積極主動地開展物理學(xué)知識學(xué)習(xí)。例如，在“萬有引力”的教學(xué)中，導(dǎo)入環(huán)節(jié)播放“嫦娥五號”成功發(fā)射并從月球采樣返回的過程情境，將“嫦娥五號”的發(fā)射、升軌變軌、穩(wěn)定運行和制動降軌，最后降落到月球表面這一過程采用物理模型進(jìn)行研究和學(xué)習(xí)。這樣教學(xué)既可以用具體的實例帶動學(xué)生學(xué)習(xí)探究，又可以激發(fā)學(xué)生發(fā)自內(nèi)心的一種神圣的使命感，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)探究熱情。再比如在學(xué)習(xí)電磁感應(yīng)時以我國的磁懸浮列車為情境，學(xué)習(xí)位移時介紹北斗導(dǎo)航，學(xué)習(xí)交流電時介紹世界領(lǐng)先的中國特高壓等等。通過在課堂教學(xué)中關(guān)注科技進(jìn)步和社會發(fā)展需求，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中感受祖國的強大和發(fā)展的迅速，讓學(xué)生認(rèn)識并立志為祖國的發(fā)展努力開展物理知識學(xué)習(xí)，從而有效培養(yǎng)學(xué)生的愛國情感，培養(yǎng)學(xué)生形成良好的社會參與意識和責(zé)任感。（2）借助物理學(xué)史情境培養(yǎng)學(xué)生的專研精神。專研精神，是物理學(xué)取得今天巨大成就的根本保證。縱觀物理學(xué)史的發(fā)展過程，無數(shù)具有專研精神的科學(xué)家不畏艱難險阻，甚至不惜犧牲生命，正是這股鉆研的勁，才為取得最終的科研成功提供了保證。高中物理課堂上，教師要有意識地結(jié)合教學(xué)內(nèi)容將物理學(xué)史上取得相關(guān)成就的科學(xué)家精神滲透到教學(xué)中，讓學(xué)生對科學(xué)家奮斗的歷史有所了解，從而對學(xué)生努力學(xué)習(xí)、不畏困難起到良好的激勵作用。例如，布魯諾為捍衛(wèi)“日心說”被教會士兵活活燒死；為了研究放射性鐳，居里夫婦不顧個人的生命安全，堅持孜孜不倦地開展鉆研，在得知鐳能治癌時，放棄出賣專利，把發(fā)現(xiàn)鐳的所有經(jīng)歷無私公布于眾；法拉第經(jīng)過十年才成功總結(jié)出“電磁感應(yīng)定律”；愛迪生為找到合適的燈絲，嘗試了一千多種材料;焦耳用了40年的時間來研究熱功，其得出的數(shù)值與我們現(xiàn)在得出的數(shù)值很接近。在教學(xué)中選擇恰當(dāng)?shù)臍v史故事創(chuàng)設(shè)情境可以使學(xué)生知道，物理規(guī)律發(fā)現(xiàn)的艱難和物理學(xué)家堅持不懈的精神、強烈的社會責(zé)任感和無私奉獻(xiàn)的精神。他們的這種精神無形中影響著學(xué)生，讓學(xué)生向榜樣看齊，學(xué)習(xí)科學(xué)家嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)精神和不畏權(quán)貴、堅持真理的科學(xué)態(tài)度。5.創(chuàng)設(shè)習(xí)題情境夯實學(xué)生的物理學(xué)科綜合能力。習(xí)題教學(xué)是物理教學(xué)過程中必不可少的環(huán)節(jié)。通過習(xí)題教學(xué)，可以使學(xué)生在實踐意識、探究能力、科學(xué)思維等得到有效提升。高考以基礎(chǔ)性、應(yīng)用性、創(chuàng)新性和綜合性為主的情境化試題，考查學(xué)生運用必備物理知識解決實際問題的能力。所以教師在平時教學(xué)中也應(yīng)通過創(chuàng)設(shè)情境化習(xí)題，引導(dǎo)學(xué)生在“做中學(xué)、學(xué)中做”，經(jīng)歷“提取信息-構(gòu)建模型-解決問題”的科學(xué)思維過程。解題時教師引導(dǎo)學(xué)生把物理知識與實踐情境相聯(lián)系，構(gòu)建物理模型，加強解決問題的能力，達(dá)到從“解題”向“解決問題”的轉(zhuǎn)變。教師也可通過一題多解、多題一解等多種方式來對同一知識