高中物理教学中尝试情境式教学.docx

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高中物理教学中尝试情境式教学

高中物理教学中尝试情境式教学

天津三十二中学

杨念庆

李静

内容摘要

高中物理点多面广题如海，高中物理难学是大多数高中学生共同的感受，特别是对一些女同学甚至到了谈物理而色变的程度。

因此作为一名高中物理教师仅仅满足自己是知识的驾驭者，应该是远远不够的，随着课程改革的进一步推进，教师应率先转变观念，由重知识传授向重学生发展转变，由重教师"教"向重学生"学"转变。

如果在教学中能够通过精心创设物理情境，让学生自然的进入所研究的物理问题情境中，高度关注物理问题，积极的开动脑筋，主动的投入问题的学习，教学效果往往事半功倍。

这种创景激趣的教学手段，不仅有利于直接提高学生对学习的积极性，变“要我学”为“我要学”、“我愿学”，而且有利于改变学生的学习方式，锻炼学生的创造思维，培养其学习能力。

那么，在新课程理念下，如何通过创设物理情境，实现物理教和学行为方式的转变?

作为引玉之砖，本文谈谈我在高中物理课堂教学中的几点尝试与体会：

一、物理情境教学的现状分析

二、理论分析

三、教学过程中进行情境教学的尝试

四、几点启示与思考

一、物理情境教学的现状分析

1、在长期的应试教育的背景下，物理情境在教学中不能受到重视。

当前的教育模式仍然以灌输式为主，在物理情境教学方面存在着不小的误区，物理情境在教学中不受重视。

在当前的考试制度与社会背景下，有的老师在概念教学中忽视现象，忽视物理情境的建立，一味强调物理量的含义、单位、方向。

结果，使学生觉得学习内容“干巴巴”的，没有吸引力，不能激发学生的学习兴趣，并且学生学到的物理概念如空中楼阁，很容易忘记，弄错。

这种情况在高中物理教学中尤为普遍。

例如波的概念，不去认真演示现象，让学生弄清波的生成过程，建立波动的物理情境，而是一味画波的图象，做大量的练习。

结果，时间一长，学生不是忘了，就是出错。

2、对物理情境的理解不够完整、不够确切

在教学实际中，有的教师对于如何创设物理情境并不明确。

这样，在物理情境不清晰的情况下，学生学到的物理规律不仅不灵活，而且迁移、应用能力也差。

久而久之，学生对于物理学科的学习就会感觉到枯燥乏味从而丧失学习的兴趣与动机。

有的老师认为只要在教学过程中加一点实验、小故事，就是创设物理情境。

以为物理实验形象直观，应该是大受欢迎的。

但统计表明，大多数学生都认为实验看看好玩，做做有趣，其实没有什么意思。

因为目前许多演示实验都是照搬书本毫无新意，甚至有的实验目的不明确，实验效果并不明显，学生看过就算了，并没有留下很深的印象。

实验、小故事仅仅激起了学生暂时的好奇，并没有向抽象提升，以及更高层次的思维动机的激发和强化。

所以要形成正确的物理情境教学才能达到提高教学质量的目的。

二、理论分析

1.物理情境的概念

基于当前物理情境教学存在的误区，先对物理情境的概念加以说明。

在物理教学中，物理情境就是指在人脑中形成的关于物理状态、物理过程在一定程度上达到的物理境界。

情境可以是一种生活场景逐步抽象成物理中的情境，可以是教师精心设计的实验，可以是物理学史，虚拟实验。

其实情境本身就是“情”与“境”的结合，从辩证唯物主义认识论来看。

“情”（主观心理因素，包括认识、情感等）是由“境”（客观环境因素，包括时间、空间、设备等）激发出来的，有词曰：

“触景生情”，可见“情境”是无形的“情”和有形的“境”的水乳交融，所以物理情境应该是物理现象经过分析后，了解其产生的原因，变化的条件，弄清问题的性质，遵循的规律等。

从而在头脑中形成的对物理现象的深层次的本质的认识。

2、创设物理情境，激活学生的内在动机

情境教学强调学生到实际生活中去观察，到具体情境中去感受，这把物理教学与实际生活紧密联系起来。

在物理情境教学中，学生身临其境，通过各种感官吸收信息，从而获得了生动的形象、丰富的知识，激活了学习动机，学到了活的物理知识，提高了教学质量。

其主要意义如下：

创设物理情境，能加强学生对物理知识的记忆。

记忆是思维的起点，根据思维理论，记忆内容的多少，记忆时间的长短与记忆方法和资料是有关的。

对物理情境的认识是对现象本质规律的认识，有利于把错综复杂的物理现象条理化、模型化、形象化，能加强学生对物理知识的记忆。

创设物理情境，能促进物理知识的顺利迁移。

美国著名心理学家布鲁纳认为：

“原理和态度的迁移是教育过程的核心”，从皮亚杰的理论看，迁移就是大脑中已有的认识结构图式的储存信息的复合，并在新刺激物输入信息的作用下，参与同化与顺应。

建立物理情境的过程就是认知结构化的过程。

如果忽视物理情境的建立，一味强调物理量的含义、单位、方向等，结果会使学生学到的物理知识如空中楼阁，这样就不能顺利迁移。

创设物理情境，能指导学生学习物理的方法。

对物理情境的建立，教学中常通过实验、物理学史等，让学生从不自觉的应用到逐渐过渡到自觉的加以应用。

在物理情境中，有利于培养学生良好的思维习惯和科学的学习方法。

改变那种把注意力指向物理知识的结论、不注重得出结论的思维过程和方法。

真正使学生的物理思维水平得到提高，达到提高教学质量的目的。

创设物理情境，能培养学生学习物理的兴趣，激活学生学习物理的内在动机，吸引学生的注意力。

当我们把空洞的、死板的物理规律用一幅幅富有生气、富有规律的物理情境体现出来时，结合了形象思维和逻辑思维。

既能培养学生的直接兴趣，又能激发学生的内在动机，吸引学生的注意力。

使学生在生动活泼，充满新奇感的气氛中得到主动的发展，真正提高学习能力。

三、教学过程中进行情境教学的几点尝试

1、创设导入情景，使学生迅速进入角色

在新课开始，教师往往采用多种方法进行新课导入，如教师提问、实验观察、相关物理知识或物理学史介绍、习题解答等等，课题导入的主要任务是在学习者与新的学习课题之间创设理想的诱发情境，激发学生的学习兴趣与愿望，自然地引入新课。

一堂课如果导入的精彩，能够使学生产生强烈的求知欲望，从而迅速进入问题情境中，积极开动脑筋，进入课题思考，这会对该堂课的成败起者关键的作用。

因此教师在这个环节上一定要多下功夫，根据课程内容选择合适的手段创设精彩的导入情境，为提高课堂教学质量作好必要的铺垫。

例如在讲《行星的运动——开普勒三定律》这节内容的开始，我从地心说与日心说之争讲起，从火烧哥白尼到第谷连续20年对行星位置的观测记录，再到开普勒对第谷观测资料的研究，怎样经过4年的刻苦计算，先后如何否定了19种设想，最后总结提出关于行星运动的三定律。

全体学生听得都入了迷，很快进入问题情境之中积极参与讨论，整堂课进行得相当成功。

再如讲《静电屏蔽》时用两个趣味实验导入，我先让学生回忆刚上高中讲绪论时做过的带电鸟笼里的鸟安然无恙的实验，再做另一个实验：

把一个手机放在一个金属盒里，用另一个手机去拨打它的号码，发现放在金属盒中的手机无法接通。

让学生观察之后再思考原因，迅速激发了他们想通过对本节课的学习来解释这些现象的欲望，事实证明这样的情境导入极大得调动了学生认识问题的主动性与迫切性。

2、在讲授过程中，利用多种手段创设情境突破教学的重、难点

、创设实验情境，激发学习兴趣

物理学是一门以实验为基础的学科,实验的方法是物理学学习的基本方法，物理实验是创设物理情境教学的重要途径之一。

一个物理实验就是一个完整的物理情境，让学生亲自看一些物理现象（演示实验），做一些物理实验（学生实验），来与理论学习相互对照、验证，加深理解，以便形成正确的物理情境。

另外在课堂教学中除了课本上的演示实验及学生分组实验外，还可以通过设计一些简单的演示小实验或创设一些探究性实验，这不仅能够激发学生学习物理的兴趣，充分调动学生的学习积极性，而且能够很好地帮助我们突破一些教学的重、难点知识，从而使学生达到对这些知识的真正理解与掌握。

例如静摩擦力概念的理解对学生来说始终是个难点，尤其是对静摩擦力的方向可以与物体的运动方向相同，因此静摩擦力可以是动力的理解。

为此在讲授静摩擦力时设计了如下小实验：

把一只牛皮纸信封夹在一本不厚的书中，尽量使信封靠近书装订的一边。

用手提信封就能将书提起来并能使之升高。

与同学一起分析在书本升高的过程中书本所受静摩擦力的方向，很容易得出信封对书本的静摩擦力方向向上提供了动力。

这个实验很简单但给学生留下的印象深刻。

再如在讲力的合成时，让两个学生拉一条中间挂有砖头的绳子，当二人怎么也拉不直时，学生就会明白1+1≠2的道理。

再如讲合力与分力的关系时，由于学生刚刚接触矢量的运算，对平行四边形定则的理解还不够深入，如果采用传统的教师讲解并给出结论的方法，师生均按部就班地教与学，花费课时虽然较少，但学生更多的是机械记忆知识，很难理解问题的本质，学生这样学到的知识在大脑中不容易扎根，也不容易迁移，遇到较新的问题，往往下不了手，在分析相关问题时总是错误不断。

因此在这个知识的教学中我让学生尝试了探究式学习模式：

为学生介绍相关知识后，提出所需探究的问题，提供备用器材，将学生分组放手让学生进行探究，最后进行小组交流，各小组在汇报探究结果时互相补充，一起得出结论：

合力不一定大于分力，在分力大小一定的情况下，合力随分力夹角的增大而减小。

结果表明，这样得到的知识学生印象深刻，理解透彻，再遇到相关问题时错误率大大降低。

如果长期开展探究式学习，不仅能培养学生主动学习和探究的能力，更会促进学生学会自我管理，自我学习，不断进步。

、运用多媒体电教手段，创设物理情境。

传统的教学中多数情况是凭借教师用自己的语言去创设情境，有时未免单调、枯燥。

而且有些物理问题比较抽象，仅凭教师的语言表述学生难以想象，影响了学生对物理概念和规律的理解、掌握。

为此我们可以借助多媒体电教手段结合传统教学做一些逼真的物理模拟，制作一些高质量的教学课件，恰当地应用到教学中，对突破教学的重、难点，提高教学效率有着很重要的作用。

例如《牛顿第一定律》中伽利略的理想实验无法用具体的实验演示，但运用多媒体动画能让学生更直观的了解伽利略的推理过程。

《静电屏蔽》中电子在外电场中的运动和静电平衡时电荷的分布无法用实验演示，运用多媒体动画把电子的运动和电荷的分布展示出来，学生对静电感应和静电平衡状态就有深入的理解。

再如：

电容器充、放电的过程；电源内部电子和离子的移动；两球碰撞时先压缩，后恢复再反弹过程中两球速度、加速度的变化；另外有些微观结构如：

a粒子散射；光电效应；布朗运动等。

所有这些知识抽象、复杂，学生难以进行想象，接受起来也是困难重重。

但若借助多媒体手段，我们可以使微观世界宏观化、宏观世界微观化、瞬间过程永久化，展现二维三维的立体动态效果，从而提供丰富多彩的教学情景，使物理教学更直观，以帮助学生摆脱这些认识障碍，从而使思维进一步得到扩展。

这样学生的学习主体意识会更强，学习兴趣会更浓，教学效果会更好。

、创设议论情境，激发学生的求知欲望

在教学过程中，教师可以设置一些既有难度又有梯度的问题情境，适当组织学生讨论。

学生通过讨论，彼此交流、启发，会使研究的问题更深入，重点更突出，更容易突破难点、疑点，从而使易混点得到澄清，易疏忽点得到强化，使获得的知识更扎实。

通过议论也可充分暴露学生对知识认识、理解上的偏差，教师在传授上的不足，能有效的获得反馈信息，从而，进行有针对性的补救。

创设议论情境，学生能各抒己见，集思广益，扩大信息交往；可彼此启发，拓宽思路，引发灵感，有时往往在议论中会得到意想不到的新发现。

通过议论能锻炼学生思维的逻辑性与敏捷性，也能锻炼学生的语言表达能力及应变能力。

如在“动量和冲量”一课教学中，我先精心设计一个小实验：

取几颗橡胶弹丸，分发给学生看。

将一颗弹丸装入玩具手枪，一手持枪，一手持纸靶，沿平行于黑板的方向击发，弹丸穿透纸靶。

接着，假装再次装弹（不让学生知道是空膛），声明数到“三”时，开枪。

然后对某一区域的同学，缓缓地数出“一……二……三”，不等枪响（其实并不击发），手枪所指的区域的同学已作出或抵挡或防御的反应。

问题与讨论：

你们躲避什么？

为什么要躲避？

——子弹，会被弹丸中伤。

刚才传看子弹时，为什么不躲闪？

——子弹没有速度，不会被弹丸中伤。

空气中的气体的分子具有很大的速度（可达105m/s），它们无时不在的撞击着我们最珍贵也是最薄弱的部位——眼睛，为什么我们毫不在乎？

——气体分子质量很小。

手枪所指区域以外的同学，为什么没有做出防御反应？

——子弹不是射向他们的。

讨论与小结（可由学生自主完成）：

运动的物体能够产生一定的机械效果（如弹丸穿透纸靶），这个效果的强弱取决于物体的质量和速度两个因素，且这个效果只能发生在物体运动方向上。

本实验让学生先产生兴趣，造成悬念，继而思索，使学生始终处于一种兴奋状态。

兴奋之余，研究课题“动量”已自然形成。

而且，对动量的大小的取决因素和方向性都有了正确的指引作用。

再如在讲电磁感应现象结束时，可提出这样问题，在产生感应电流的条件的实验中，磁铁相对线圈运动得快些与慢些，感应电流的大小如何？

感应电流的大小跟什么因素有关？

学生对上述问题通过发散思维想象会做出种种设想和推测，激发学生创新思维。

以期达到“课虽终，而趣不尽，思未止”，来扩展学生的学习领域，培养学生的创新意识和创新能力。

三、在习题课中尝试创造物理情境，变繁杂为简单、变抽象为直观

纵观近几年高考中，有些计算题特别是最后压轴题，其物理文字冗长，内容、问题设置多，学生只凭头脑的简单思考、推理并不容易搞清楚物理过程、物理情境，学生对于这样的题目心理上就比较排斥。

为此在平时的例题讲解时，可以尽可能地将文字题“翻译”成图，建立正确的图解情境，从而将一些繁杂的题目进行分解、剖析，使抽象的物理过程具体化，进而达到对题目的感知、理解，使之简单易解。

实践证明，这样做可以使学生的解题速度得以加快，解题格式更加规范、思路更加灵活，推理能力进一步加强，课堂容量也随之增大，从而提高了教学效率。

另外，对于一些比较复杂又具有代表性的物理习题，如各种情况下导体切割磁感线运动、小木块在长木版上滑行从二者相对滑行到共同运动的过程分析，反冲系统中各物体对地的位移关系等等，同样可以借助多媒体手段制作一些动画课件，对这些过程进行模拟，通过创设情境，把抽象、复杂的物理过程更形象地展现给同学，会给同学一种豁然开朗的感觉，而且学生的形象思维与直观思维能力也可以进一步得到培养。

四、几点启示与思考

1、让新教育理念支配教学行为

新的课改理念，要求学生从“学会”转变为“会学”，筛选、获取和转换信息的能力是现代社会所必须的。

因此，教师必须依据学生年龄特点和认知特点，设计探索性和开放性的新情境，给学生提供自主探索的机会，让学生在观察、实验、猜测、归纳分析和整理的过程中去理解一个问题是怎样提出来的，一个概念是如何形成的，一个结论是怎样猜测和探索到的，以及这个结论是如何被应用的。

通过这样的形式，使学生真正体验知识的建构过程。

2、问题情境的设置应有层次，应有渐进性、灵活性、针对性

由于学生的原有知识结构对问题解决起着至关重要的作用，因此，在问题情境设置时应根据学生学习心理和所具有的知识结构，将要解决的问题设计成一系列渐进的问题系列，为学生提供必要的“支架”，但同时也应注意，所提供的问题情境应当不是给学生以明显解决问题的建议，同时也要避免所提出的问题会使学生感到他们在进行一项毫无希望的活动。

3、树立学生学习自信心，开发非智力因素

 “问题情境”教学要求每一位学生主动去感知、去接受、去探求知识，这就需要每个学生都具有学习自信心。

教师如何让每一位学生树立学习自信心呢？

首先，教师应注重个体差异，尊重他们、鼓励他们，学困生被尊重的欲望要比其它学生强烈得多，若教师尊重他们、信任他们，他们会迸发极高的学习热情，因此，哪怕他们只有小小的进步，教师都要充分肯定和鼓励他们，同时应不失时机地指出努力方向。

其次，教师应关注学生学习的个性化特征。

不同的学生有不同的思维方式，不同的兴趣爱好以及不同的发展潜能。

教师应关注学生的这些个性差异，允许学生思维方式的多样化和思维水平的不同层次。

教师应尊重学生的想法，不急于评价各种做法，要引导学生比较各种做法的特点，选择适合自己的做法。

鼓励解决问题策略的多样性，并让学生明确表达想法，强化合理判断与理性沟通的能力，在师生、生生互动中建构物理知识。

总之，在物理教学中，物理情境的创设有无数种，即所谓教无定法。

教师应正确理解物理情境的真谛，努力创设适合物理教学的物理情境，通过趣意横生的物理情境，发挥教师的主导作用，激发学生学习的内在动机，不断引导学生观察物理现象，深入分析物理问题，逐步形成正确的物理思维方法和学习习惯。

从而提高物理的教学质量，培养出知识能力、功底深厚的人才。

参考文献

1.《中学物理新课程标准》

2.李吉林《李吉林情境教学理论与实践》-北京人民日报出版社1996.1

3.曾英《浅谈布鲁纳〈教育过程〉的主要设想》《外国教育研究》1994第四期

4.《探究教学的学习与辅导》靳玉乐主编中国人事出版社

5.《浅谈物理新情境问题教学的应用》新课程教育网

6.《信息技术与课程整合——深化学科教学改革的根本途径》北京师范大学现代教育技术研究所《教育技术通讯》2002.10