創(chuàng)設(shè)情境優(yōu)化高中物理概念教學(xué)

【摘要】對于高中物理概念的學(xué)習(xí)，有的學(xué)生可能會覺得枯燥乏味、晦澀難懂，而教師運(yùn)用創(chuàng)設(shè)情境的教學(xué)方法，不僅能增強(qiáng)物理概念的趣味性，激發(fā)學(xué)生對于物理概念學(xué)習(xí)的興趣，還能降低物理概念的理解難度，幫助學(xué)生深入理解物理概念。對此，文章探究創(chuàng)設(shè)情境的原則及策略，以期增強(qiáng)高中物理概念教學(xué)的效果?！娟P(guān)鍵詞】高中物理概念；情境創(chuàng)設(shè)；概念教學(xué)高中物理教師在物理概念教學(xué)中采用情境創(chuàng)設(shè)的方式，能夠?qū)⒗碚撆c實(shí)際相結(jié)合，深化學(xué)生對概念的理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提升學(xué)生的邏輯思維能力，同時也能夠促進(jìn)師生間的交流互動［1］。一、高中物理概念教學(xué)中情境創(chuàng)設(shè)需遵循的原則（一）導(dǎo)向性原則情境創(chuàng)設(shè)的目的是幫助學(xué)生更好地理解并掌握知識。在高中物理概念教學(xué)中，教師創(chuàng)設(shè)的情境應(yīng)能夠引導(dǎo)學(xué)生探究概念，發(fā)現(xiàn)概念間的內(nèi)在聯(lián)系。如此，不僅能深化學(xué)生對物理概念的理解，還能促使學(xué)生將物理知識與生活實(shí)際相結(jié)合，提升物理知識的遷移與運(yùn)用能力。（二）實(shí)踐性原則物理概念往往比較抽象，讓學(xué)生覺得難以理解。教師在物理概念教學(xué)中創(chuàng)設(shè)具有實(shí)踐性的情境，能夠讓學(xué)生通過實(shí)踐操作的方式，自主發(fā)現(xiàn)物理知識，從而更好地理解物理概念，提升物理問題的解決能力。（三）互動性原則在物理概念教學(xué)中，教師采用互動的模式創(chuàng)設(shè)情境，能讓學(xué)生自主表述物理知識，與同學(xué)交流物理知識，點(diǎn)燃思維的火花，從而明確物理概念，激活物理思維。同時，通過與教師的互動交流，學(xué)生能夠及時得到答疑解惑的機(jī)會，提升學(xué)習(xí)質(zhì)量［2］。此外，學(xué)生在情境中與教師、同學(xué)充分交流，還能鍛煉自己的邏輯思維能力和表達(dá)能力。（四）趣味性原則教師創(chuàng)設(shè)具有趣味性的物理教學(xué)情境，能增強(qiáng)物理知識的趣味性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)物理知識的奧妙，從物理學(xué)習(xí)中獲得樂趣，從而更積極主動地學(xué)習(xí)物理。如此，物理概念教學(xué)課堂會更輕松高效，達(dá)到更好的教學(xué)效果。二、高中物理概念教學(xué)中情境創(chuàng)設(shè)的策略（一）創(chuàng)設(shè)辯論情境學(xué)生在自主探究物理概念時往往會出現(xiàn)意見不同的情況，從而產(chǎn)生討論交流的需要，而有理論知識支撐的討論才能真正促進(jìn)學(xué)生的深度學(xué)習(xí)，因此教師可以創(chuàng)設(shè)辯論情境，將學(xué)生容易混淆的概念設(shè)計成一個辯題，引導(dǎo)學(xué)生圍繞辯題展開辯論。教師應(yīng)聆聽學(xué)生的辯論內(nèi)容，及時把握學(xué)生理解不到位的知識點(diǎn)，進(jìn)而提供正確的指引。例如，在教授“能量守恒定律”的物理概念時，教師讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)課本知識，然后設(shè)計一個辯題—利用永久性磁鐵間的作用力制造一臺永遠(yuǎn)轉(zhuǎn)動的機(jī)械，此說法是否正確？學(xué)生需要做出判斷并結(jié)合物理概念說明理由。教師先通過舉手表決的方式，將學(xué)生分為正反兩方，正方認(rèn)為此說法正確，反方認(rèn)為此說法錯誤。雙方學(xué)生充分交流討論后，選出幾名學(xué)生作為代表上臺進(jìn)行辯論。在辯論中，正方學(xué)生認(rèn)為磁鐵所具備的磁場可以全部轉(zhuǎn)化為動能，因此造出一臺永遠(yuǎn)轉(zhuǎn)動的機(jī)械是有可能的。反方學(xué)生認(rèn)為磁鐵間出現(xiàn)摩擦力是不可避免的，其動能最終會轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，從而使機(jī)械停止轉(zhuǎn)動。激烈的辯論能夠激發(fā)學(xué)生探究的興趣，促使學(xué)生深入探究能量守恒的概念。教師提醒臺下學(xué)生記錄各自陣營的觀點(diǎn)，尤其是所提到的物理概念，并進(jìn)行分析思考，為臺上同學(xué)補(bǔ)充依據(jù)或提供新的觀點(diǎn)。這樣班級學(xué)生都能充分地參與物理概念的辯論情境。教師最后要對學(xué)生的辯論情況進(jìn)行總結(jié)，并順勢引出該課所要教授的物理概念。在物理概念教學(xué)中創(chuàng)設(shè)辯論情境，使教學(xué)不再是教師單方面的知識輸出，而是變成師生雙向的交流互通。學(xué)生之間思維碰撞，迸發(fā)智慧的火花，對物理概念進(jìn)行深入探究，條理清晰地表達(dá)自己的觀點(diǎn)，從而掌握物理知識，提升邏輯思維和語言表達(dá)能力。教師根據(jù)學(xué)生的辯論，了解學(xué)生對能量守恒的物理概念的預(yù)習(xí)情況，及時對后續(xù)的教學(xué)進(jìn)行調(diào)整，以幫助學(xué)生更好地學(xué)習(xí)物理概念。（二）創(chuàng)設(shè)故事情境物理概念的發(fā)現(xiàn)與提出蘊(yùn)含著物理科學(xué)家的艱辛付出，特別是一些以人名來命名的物理概念，其背后往往是科學(xué)家生動的科研故事。很多優(yōu)秀的物理科學(xué)家都是善于觀察生活、善于思考的人，他們根據(jù)對生活現(xiàn)象的敏銳感知發(fā)現(xiàn)了物理知識，并孜孜不倦進(jìn)行研究，最終得出物理研究成果。這樣的過程可以啟發(fā)學(xué)生的思考，給學(xué)生的物理學(xué)習(xí)注入動力。因此，教師可以創(chuàng)設(shè)故事情境，通過講述物理概念的發(fā)現(xiàn)與研究故事來開展教學(xué)，在講故事的過程中穿插知識點(diǎn)的講解，讓學(xué)生了解物理概念的發(fā)現(xiàn)過程，科學(xué)家采用了哪些實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)涉及哪些物理原理，等等，從而使學(xué)生在生動有趣的課堂中掌握知識點(diǎn)。例如，在教授“庫侖定律”的物理概念時，教師可以講述法國物理學(xué)家?guī)靵霭l(fā)現(xiàn)該定律的故事進(jìn)行課堂導(dǎo)入，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。庫侖定律的發(fā)現(xiàn)離不開扭秤實(shí)驗(yàn)，庫侖發(fā)現(xiàn)兩個帶電物體間的作用力與它們的距離和電荷量有關(guān)，但缺乏具體數(shù)值和公式的論證，于是設(shè)計了一個巧妙的實(shí)驗(yàn)—扭秤實(shí)驗(yàn)，即在一根細(xì)長的金屬桿中間懸掛一個扭秤，兩端分別懸掛兩個帶電體，通過調(diào)整電荷量，觀察扭秤的變化，從而發(fā)現(xiàn)了兩個帶電物體間作用力與它們的距離和電荷量的關(guān)系。通過庫侖與扭秤實(shí)驗(yàn)的故事，教師進(jìn)一步提出庫侖定律的概念—在真空中，兩個靜止點(diǎn)電荷之間的相互作用力與它們的電荷量的乘積成正比，與它們之間的距離的二次方成反比。通過這樣的講述，教師讓學(xué)生在輕松愉悅的氛圍下自然而然地記住庫侖定律的內(nèi)涵，優(yōu)化學(xué)生的物理概念學(xué)習(xí)模式。此外，教師還可以補(bǔ)充其他物理知識探索故事進(jìn)行拓展教學(xué)，幫助學(xué)生了解概念間的內(nèi)在聯(lián)系，形成物理知識網(wǎng)絡(luò)。通過創(chuàng)設(shè)故事情境，教師可以讓物理概念教學(xué)彰顯人文色彩，吸引學(xué)生的注意力，使學(xué)生能更好地了解物理概念背后的理論依據(jù)，而且還能讓學(xué)生體驗(yàn)物理學(xué)家遇見問題時的困惑、解決問題時的喜悅，從而豐富物理學(xué)習(xí)體驗(yàn)，激發(fā)主動探索物理知識的欲望，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理知識打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。（三）創(chuàng)設(shè)演示情境創(chuàng)設(shè)演示情境能使教材中的概念知識由抽象變?yōu)榫唧w，讓學(xué)生可以直觀地觀察物理現(xiàn)象，同時還可以鼓勵學(xué)生親自動手實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在動手實(shí)驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)問題、鉆研問題、解決問題，深化概念理解?？梢姡菔厩榫硠?chuàng)設(shè)策略有利于引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)踐探索來理解物理概念，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力及學(xué)科素養(yǎng)。例如，在教授“勻變速直線運(yùn)動”的物理概念時，教師以演示小車直線運(yùn)動這一實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境，讓學(xué)生研究小車速度隨時間而變化的規(guī)律。教師將學(xué)生帶去實(shí)驗(yàn)室，給學(xué)生演示并介紹實(shí)驗(yàn)的具體過程。教師把一端帶有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，再在木板上放一輛小車，將繞過滑輪并系有鉤碼的細(xì)繩連接小車的前段。教師解釋這一步驟體現(xiàn)的概念是重力勢能和動能之間的轉(zhuǎn)化。接著，教師在木板另一端連接穿過打點(diǎn)計時器的紙帶。教師在此解釋要想測出小車在不同時刻的瞬時速度，就要使用打點(diǎn)計時器來測速，同時說明打點(diǎn)計時器的工作原理。準(zhǔn)備就緒后，教師把小車放在靠近打點(diǎn)計時器的地方，先接通電源，然后釋放小車，使小車能帶著紙帶進(jìn)行直線運(yùn)動，打點(diǎn)計時器會在紙帶上打下一列小點(diǎn)，再進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。教師演示實(shí)驗(yàn)以及講解相關(guān)的物理知識后，可以讓學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生通過研究紙帶上的數(shù)據(jù)繪制圖像，探索小車運(yùn)動的速度隨時間變化的規(guī)律。除了在課堂上直接創(chuàng)設(shè)演示情境，教師還可以借助多媒體設(shè)備創(chuàng)設(shè)虛擬演示情境，讓學(xué)生看到更加具體的實(shí)驗(yàn)過程。對一些難以在實(shí)驗(yàn)室演示的實(shí)驗(yàn)，如電磁學(xué)、熱力學(xué)的相關(guān)實(shí)驗(yàn)等，教師可以選擇通過播放視頻或者模擬動畫等方式進(jìn)行演示，從而讓抽象概念變得具體形象。學(xué)生能夠通過可視化的學(xué)習(xí)捕捉很多知識細(xì)節(jié)，深入理解物理概念，從而增強(qiáng)物理學(xué)習(xí)的信心。演示情境在物理教學(xué)中具有至關(guān)重要的作用。教師通過豐富的物理演示情境來優(yōu)化概念教學(xué)，能使抽象的概念變得可視化，極大地激發(fā)了學(xué)生的興趣，營造了良好的教學(xué)氛圍［3］。學(xué)生在親自操作實(shí)驗(yàn)或仔細(xì)觀察演示實(shí)驗(yàn)的過程中能夠深入理解概念，了解物理概念的形成過程，提升物理思維能力。（四）創(chuàng)設(shè)生活情境物理學(xué)的發(fā)展造福了人類生活，生活中處處蘊(yùn)含著物理知識。教師結(jié)合生活實(shí)際創(chuàng)設(shè)物理教學(xué)情境，有助于學(xué)生調(diào)動生活經(jīng)驗(yàn)以理解物理概念，還能讓學(xué)生領(lǐng)悟物理知識的實(shí)用性，學(xué)會運(yùn)用物理知識解決生活實(shí)際問題，培養(yǎng)學(xué)生理性思考的能力。例如，在講解“波的干涉”的物理概念時，教師可以先介紹關(guān)于波的干涉的概念—頻率相同、相位差恒定、振動方向相同的兩列波疊加時，某些區(qū)域的振動總是加強(qiáng)，而某些區(qū)域的振動總是減弱，且振動加強(qiáng)的區(qū)域和振動減弱的區(qū)域相互隔開，這種現(xiàn)象叫作波的干涉。據(jù)此，教師向?qū)W生提出問題：“生活中有哪些現(xiàn)象或事物涉及波的干涉原理呢？”經(jīng)過思考，學(xué)生發(fā)現(xiàn)往水里扔一塊石頭會出現(xiàn)接近平行的水波紋，而往水里丟兩塊石頭，則會產(chǎn)生相互重疊的水波紋，這就是波的干涉。學(xué)生能從視覺的角度解釋波的干涉，說明學(xué)生初步了解波的干涉的外在表現(xiàn)形式。教師肯定了學(xué)生的回答后，給學(xué)生解釋波的干涉的一種較為隱蔽的形式，如聲音也是一種波，日常生活中降低噪聲就涉及波的干涉，如降噪耳機(jī)的設(shè)計就運(yùn)用了這一原理。接著，教師給學(xué)生拓展講解降噪耳機(jī)的設(shè)計流程—人們在耳機(jī)內(nèi)部安裝用來收集周圍環(huán)境噪聲信號的設(shè)備，這樣耳機(jī)就能根據(jù)周圍噪聲信號產(chǎn)生的波來產(chǎn)生相應(yīng)的抵消聲波，即通過發(fā)出與噪聲振幅、頻率相同但相位相反的聲波來抵消噪聲。如此，學(xué)生能充分了解波的干涉的概念，還能主動探究更多生活中的物理知識，從而提升物理學(xué)習(xí)能力。通過生活情境的創(chuàng)設(shè)，物理概念跳出課本、進(jìn)入生活，生動活潑地展現(xiàn)在學(xué)生面前，促使學(xué)生對生活中的物理知識進(jìn)行深入探索，從而實(shí)現(xiàn)理論與實(shí)踐結(jié)合的目的，提升