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情境在物理教学中的应用

2022-03-13陈艺君

中学理科园地 2022年1期
关键词:物理课堂教学情境体验情景创设

陈艺君

摘   要:要激发学生的学习热情,课堂教学环境和知识情境的创设尤为重要,本文从情境呈现的不同方式,分体验情境、模拟情境、虚拟情境、动画模拟情境、问题情境等五个方面,论述如何有效地创设物理课堂教学情境。

关键词:物理课堂教学;物理情境;情景创设;情境体验

传统物理教学的教学观点一直以来强调的是让学生“知道是什么”,在教的过程中往往把认识和实践分隔开,相关的活动、情境和背景都被当成是“知识”的附属品,使得学生只会将学到的知识用于回答考试中的问题[ 1 ]。而当需要学生用学到的知识去解决生活中的实际问题时,他们往往是束手无策的。这种纯抽象,无情境,没背景的教学方式必然会使很多学生对学习失去兴趣,变得茫然没有动力[ 2 ]。笔者认为,学习应该是一个实践性和社会性的过程,知识在这个过程中要由多个方面共同构建起来。所以应该在教学过程中渗透进一定的社会环境和自然环境。学生所学的物理知识将来要应用在什么情境中,那么就创设相对应的情境来学习这些知识。正所谓“在哪里用,就在哪里学”。好比如果要学习讨价还价的技巧,最好的“教室”应该是销售市场,这绝对是最行之有效的方法,而且这一技巧最终也是要用在销售的场合。所以,在物理课堂教学时,无论是新课教学、复习课教学、习题课教学还是实验课教学等,教师都应该尽可能地利用各种资源,通过多种渠道和途径为学生创设适合本次物理知识学习的教学情境,让学生“知”和“用”有机地结合起来[ 1 ]。笔者根据情境所呈现的方式进行划分,分为体验情境、模拟情境、虚拟情境、动画模拟情境、问题情境等。

1  体验情境在物理教学中的应用

有一次要上课的时候,天正下着雨,在上课前几分钟,笔者故意打着伞在雨中淋了一会儿。等上课铃声一响,笔者撑着雨伞走进教室,开始旋转浸满雨水的雨伞。雨滴纷纷飞出,学生们一边闪躲,一边狂叫“教室下雨了,老师你要干什么——”相信这样的场景,可能很多学生在室外都玩过,但是从来没有思考过其中所包含的物理知识。可是,一旦将这样习以为常的现象搬进教室让学生亲身体验,再加上教师适当的引导,学生就开始观察、开始思考,离心运动和曲线运动的相关知识一点就通了。随后,笔者又适时地添加上另外一个小实验:用细绳系着一塑料小球,先让它在接近水平的平面内做圆周运动,然后突然松手,很多同学意识到小球的飞出而纷纷离开座位躲避,教师趁机询问学生躲避的原因,此情此景,学生能不留下深刻的印象吗?

2  模仿情境在物理教学中的应用

在教“力的平衡”时,笔者播放了央视二套“是真的吗?”的一段视频,在视频中,三根火柴可以吊起七瓶矿泉水,可是用视频观看的总归不太能让所有的学生信服。笔者在课堂上就曾经试做了一次,用电视上教的方法,果然看着容易做起来难,连续失败了好几回后,最后一次才在大家小心谨慎的操作下得以成功吊起五瓶矿泉水,这下子学生们都信服了,并且急切地问“为什么?”大家都想知道其中的物理原理,探讨一下不难发现“力的平衡”知识在这里功不可没。还有一次教“共振”时,笔者从央视的一档科普节目“加油向未来”中下载了“声波震碎玻璃杯”的视频以及一段“鱼洗”的网络视频。学生们都觉得很新奇,声音震碎玻璃杯在课堂上比较难模仿,但是鱼洗让水振动倒是很容易做到,所以笔者在网上购买了“鱼洗盆”,让学生模仿视频中的情境体验共振现象的产生过程。再比如讲授“冲量”知识的时候,笔者从哔哩哔哩网站上下载了云南一位物理教师在课堂上表演“徒手劈砖”的视频,也没见那位老师怎么用力和运气,轻轻松松地就将砖给劈开,笔者也拿了一块砖让学生在课堂上模仿,一开始很多学生不敢动手,等笔者将“徒手劈砖”的原理讲明白之后,一位男生大胆地上来挑战,结果一战成功。诸如此类的例子还有很多,学生在进行模仿的过程中,教师将相关的物理知识传输出来,让学生体会和摸索,然后相关的物理知识就会深刻地印在学生的脑海。

3  虚拟情境在物理教学中的应用

虚拟情境就是在物理教学的时候,教师虚设一个并不真实的物理情境,然后推导出一系列由此想象出来的荒谬的结果。有些物理知识,从正面去理解的话比较抽象,如果用虚拟的方法换成反面去理解,反而可以帮助学生正确并迅速地理解物理知识。比如很多学生在表述物理量大小的时候,经常只写数据而不带单位,他们認为写不写单位无关紧要。笔者曾经告诉他们数据好比人,而单位就像衣服,如果光有人而没有衣服的话,那就等于裸奔。学生听完哈哈一笑,过后还是经常忘记带上单位。为了突显单位的重要性,笔者虚拟举例:某同学去市场买米,对店主说:“米买5”,店主给了他5粒米,并举起5个手指头说:“米钱5”,这位同学付了5元。学生们听完后就比较深刻地认识到单位的重要性了。再比如在教“重力”和“摩擦力”时,可以让学生虚拟地想象一下:如果现在突然没有重力或者生活中没有了摩擦力,那么将会出现什么样的场景?这些虚拟的情境与现实生活有着较为强烈的反差,很能拽住学生的好奇心。

4  动画模拟情境在物理教学中的应用

利用动画来模拟情境虽然不及让学生亲身体验来得有说服力,但是对于一些特殊的场景,动画模拟场景却有着真实场景所无法比拟的优势。比如教“平抛运动”时,关于飞机投弹的问题,现实生活中就很难去进行真实的实际操作,可是利用动画模拟,可以很好地解决这个问题,并且能很直观地展现出飞机投弹时“导弹的运动轨迹问题”“不同时刻投下来的导弹在空中的排列问题”“导弹落到地面时,在地面上的间隔问题”等等。再比如讲“人造地球卫星上天”时,学生不可能亲临现场观看真实的火箭发射,利用网络播放的视频也只是显示发射升空的初级过程,中间的几次变轨过程是没办法真实呈现的。这时候动画模拟就起到至关重要的作用,它能形象生动地展现出人造地球卫星上天后一系列变轨过程,还能模拟出人造地球卫星到达既定轨道后“变身”的全过程,学生看后除了直呼神奇,还能在脑海里留下人造地球卫星变轨的动态场景,形象并且具体。

5  问题情境在物理教学中的应用

问题情境是在学生已有的知识积累和实践经验的基础上,教师有意识地让学生陷入新的困境,从而形成新的认知冲突,让学生重新整塑知识。在教“电磁感应”时,物理课本中的“迷你实验室”提供了一个让小灯泡发光的实验,笔者很用心地利用这个实验,鼓励学生自己动手试试看。有几位学生课后真的动手试做了这个实验,但是没有成功。他们将实验过程拍成视频发给笔者,很感兴趣地询问实验不成功的原因。笔者将这个视频在课堂上展现给全班学生看,并让学生共同探讨实验不成功的原因。笔者通过创设适当的问题情境进行引导,比如:这个实验为什么要这样设计?磁铁的磁性是不是不够强?视频中磁铁的运动方式是否有造成磁通量的变化?线圈匝数是不是不够多?磁铁的运动是不是不够快?是不是产生的电流太小,不能让小灯泡发光?换成灵敏电流计试试看是不是可行?等等。通过这些问题情境的创设,让学生更加深入地理解实验的原理、方法还有渗透其中的物理思想。

一直以来,物理教学的最终目的就是为了让学生在认识物质世界的时候能够像科学家一样去分析和处理遇到的问题和情境[ 2 ]。所以教师在教学的过程当中不能只强调对某个学习任务最终获得的答案,应该要积极地创设更符合学生感知和认知的学习情境,创造更贴近事实的学习环境,从中激发学生学习物理的欲望,最终构建出他们自己的知识体系。

参考文献:

[1] 施亚军. 物理教学的情境创设[J].山西新闻网—发展导报,2017(10).

[2] 程国华. 物理教学中如何巧用“虚拟情境”[J].考试与评价,2016(8).

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