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情境创设在高中物理教学中的应用

摘要：为了顺利完成物理学习任务，达到掌握物理智能，实现身心素质发展的目的。高中物理教学问题情境的创设，可以利用故事和背景引入，利用物理实验，联系生活实际和形成问题教学的基本模式等，这些方法策略都具有可行性意义。问题情境的设置应该是一个连续的、完整的过程，不断激发学习动机，使学生处于思考的状态中，最终获取新知识。

关键词：高中物理教学；问题情境；创设

学习物理的过程是一个发现问题、提出问题、分析问题和解决问题的过程。根据认知理论，物理课堂教学过程应该是以不断地提出问题并解决问题的方式来获取新知识的问题性思维过程。解决问题首先要提出问题，因此教师在整个教学过程中，都应该十分重视问题情境的创设。创设问题情境的实质在于揭示事物的矛盾或引起主体内心的冲突，动摇主体已有的认知结构的平衡状态，从而唤起思维，激发其内驱力，使学生进入问题探索者的角色，真正参与到物理学习活动之中，达到掌握知识、训练思维能力、培养科学素养的目的。一般来说，高中物理教学过程具有探究性的学习过程，遵循这样的程序：发现和提出问题→结合知识，提出假设→拟定方案，解决问题→巩固所学，升华知识能力→总结交流评价。这一过程是围绕问题开展学习探索的，问题成了物理学习的核心，包括问题的发行、提出、研究和解决。物理学家海森堡说过：“提出正确的问题，往往等于解决了问题的大半。”著名教育家陶行知先生也说过：“发明千千万，起点是一问。”可见发现问题、提出问题是探究问题的起点和开端，是解决问题的关键。既然问题的发现和提出是如此重要，那么，如何促成学生对物理问题的发现和提出，则是物理教学所要解决的一个重要问题了。吸引学生发现和提出问题，其方法是多种多样的，例如激活兴趣，任务驱动，实施实践教学等等，这些策略都具有一定的方法论意义，值得在教学实践中进一步创新发展。而从心理生成机制的角度考虑，提出和发现问题的一个重要的前提和基础，则是教学过程中，教师积极而巧妙地创设问题情境，使学生在合适的条件和适宜的氛围里，产生出探究的兴趣和需要，进而发现问题，提出问题，最后解决问题，完成物理学习任务达到掌握物理智能，实现身心素质发展的目的。心理学认为，合适的情境能促成心理适应，引起主体投入，提高活动效率。我们假设，如果说，发现和解决问题是重要的，但形成问题情境则更是不可缺少的，因为只有适合的环境和氛围，才能引起问题的发现和提出，后来的问题解决也才成为可能。只有适宜的情景，才易于激发学生兴趣，调动其参与的积极性，进而发现和提出问题，最终解决问题。
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。
一．创设导入情境，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关键作用。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。
二.利用多种手段创设情境突破教学的重、难点
    1.　结合生活现象展现情境。物理源于生活，走向生活。物理教学中许多规律都是建立在对生活现象观察的基础之上，但具有很强的抽象性。这些抽象的知识会给学生的学习带来一定的困难。因此，在物理教学中应利用生活实例创设情境，将物理概念、规律还原到学生熟悉的实际生活中，激发学生兴趣，唤起学生原有的认知与生活体验。例如，如最简单的：人为什么能向前走路，汽车转弯的时候，为什么人会有侧倒的感觉？又如公路上有交通意外时，警察是如何判断肇事车辆刹车前时速的等等。学生是认知的主体，只有学生积极参与到认知活动中来，学习才能有效地进行。因此教学过程中，必须充分调动学生的积极性，引导学生参与到教学活动来。如在教授“竖直平面内的圆周运动”时，我拿了一个盛了水的杯子，向学生提了一个问题：如何让杯子倒转，但是杯中的水却一滴也不流出来？结果一位平时很内向的同学举手了，并且顺利的做到了老师的要求，其他同学报以热烈的掌声，这位同学露出了难得的笑容。一个小小的情境也许就给这位学生带来了学习的信心和对物理的热情。由演示创设了启发学生发掘问题、思考问题、探索事物本质属性的物理环境极大地激发了学生的兴趣和求知欲望，提高了学生学习的主动性。
2.　利用实验创设情境。物理学是一门以实验为基础的学科，实验既是物理学的重要内容也是物理学研究手段。在物理教学中，实验对学生的认知具有重要意义。一些抽象、理性的知识教学可以借助物理实验，创设直观而有趣的实验情境。例如，讲到“力的合成与分解”的有关内容时，让学生用铅笔、绳子、重物来感受力的作用效果。让学生用筷子和橡皮筋自制平行四边形，了解合力和分力的关系等。
这里，我结合教学实践，提出一些物理教学创设问题情境的条件和方法。
一．创设情境是需要一定的条件的，那么创设情境有哪些条件呢？
（一）创设情境的条件：
1、情境是以思想情境为前提的。
2、情境是以一定的知识为基础的。
3、对学生的充分了解是创设情境的先决条件。
有了创设情境的条件，那么又有哪些创设情境的途径呢？
（二）创设情境的途径
1、故事情境
故事情境就是教师用简洁的、准确的、流畅的语言采用真实的或虚构的方法把物理现象，物理概念或物理规律融入到故事中，引起学生的有意注意，激发求知欲。主要有历史故事；生活、工作的经验故事；社会热点。
2、设问情境
设问情境是学生在教师的引导下，以解决问题为中心而进行的学习活动，表现为：抓认知矛盾，产生知识碰撞；抓住关键内容设问，引发争论。
3、角色情境
角色情境就是通过角色变换，打破师生间的不可逾越的界线，真正体现师生间的平等，民主关系，创造良好的气氛，学生由新鲜、有趣，进而有利于学习，同时发展学生的思维品质及表达能力。主要有：分组讨论；解答疑难；总结。
4、实验情境
物理学科是一门以实验为基础的学科，所以物理教学均可用实验作为铺垫，这种特殊情境中，由于教师的指导和严格要求，以及学生的动手、动脑，能使学生获得物理知识，培养科学态度，掌握科学方法，发展创造性思维。主要有演示实验；随堂实验；分组实验及课外实验等四种形式。
根据高中物理的教学内容、学生的心理特点，具体探索和尝试了设置教学情境的方法：
（一）利用故事和背景引入，创设问题情境
　　这主要是教学开始时的做法。利用课前引入，讲述一些生
动的故事，引起学生兴趣，有利于生成问题情境。物理故事可以是物理学史料、科学家轶事、典型案例。有目的的、恰当的设置，可激发学生的学习热情，发展学生对科学的好奇心、求知欲，使学生乐于探究自然界的奥秘，体验到探索自然规律的艰辛与喜悦。例如在教学“自由落体运动”的内容时，介绍伽利略运用严密的逻辑推理，推翻了亚里斯多德的落体理论，生动讲述传说中的比萨斜塔实验，这样既能激发学生学习物理的兴趣，又能展示自由落体运动的物理情景。在进行“万有引力定律”教学时，可以引入牛顿思考“苹果落地”的故事，培养学生在生活中善于观察、善于思考的良好习惯。
　　（二）利用物理实验创设问题情境
　　物理教学是以实验为基础的，各种物理实验以其直观性、形象性，为学生提供了丰富的感性材料，使得物理知识原理的学习过程，更为直观，更有实证的说服力，而实验本身的实践性、探索性、创造性、逻辑性和形象性，也更能有效激发学生的好奇心和求知欲。充分利用物理实验，创设问题情境，是物理教学创新的好方法，既可以使教学过程和知识揭示更为直观，还可以增强教学的趣味性、思维性和挑战性，充分发挥学生的主体性，有利于教师引导学生通过对实验的观察、研究和分析去思考问题、探索问题，从而揭示物理现象的本质、探究物理现象的内在规律。
（三）联系生活实际，创设问题情境
我们生活在五彩缤纷的世界里，时时处处都有物理现象、物理规律、物理问题：奔驰的骏马，飞驶的列车，蹒跚的老人，展示着速度的快与慢；都市那灯火辉煌的夜色，校园里定时响起的电铃声，轨道电车的转眼即逝，无不充满着电与磁；节目丰富多彩的电视机，可以人机交互的计算机，讨人喜欢的机器人，浑身上下流淌着波和信号的血液……
　　加大实践教学的力度，紧密结合学生的生活实际，除了实验之外，还可利用学生熟悉的生产、生活情景，创设问题情境，可以使学生认识到物理学的现实意义和实际价值，使学生感到学有所得，学有所用。这样也更容易引发学生愉悦心情，激起情感和求知欲，提升探究学习的兴趣。在教学过程中，教师可以利用生活中的实际状况作为问题生发的场景和背景，如：（1）为什么海水看上去是蓝色的，而捧起来却是无色的？ (2) 为什么你在行驶的火车上发现近处的树木后退，而远处树木前进?（3）为什么不弯腿就跳不高？（4）为什么小汽车前面的玻璃是倾斜而非竖直的？（5） “神舟6号”飞船与我们所学的哪些物理知识有关？这一系列现实性的问题，从生活实际出发，极易引发学生的关注和思考，提高学生探究学习的兴趣，同时还可以引导学生关心社会，了解物理在社会发展和人类活动中的重要作用。
（四）形成问题教学的基本模式
　　把物理教学过程转化为物理问题发现和解决的过程，可以形成基本的问题教学模式。借助思维过程中的图式，可以把问题以形象化的图景体现出来，让学生产生某种程度的惊奇。激发学生的好奇心和求知欲，是培养创新能力的推动力，在教学中通过创设问题情境去诱发学生创新的动机，使其表现出求索的意向和愿望，引导学生去观察、分析、揭示和概括，使其发现并提出有价值的数学问题。我们设想，问题情境图式可以遵循这样的逻辑环节，即氛围塑造→问题发现→提炼问题→问题探讨→解决问题→推出结论，这些环节的核心是问题情境的出现，教学目标是提出问题和解决问题，情境创设教学模式的基本构成，应该是这三个核心问题，即教学过程是以情境诱导学生提出问题为起点，以提出新的问题为终点，这新的问题同时又是下次学习的起点，学生在问题的吸引下，学习欲增强，从而能够不断地提出问题、解决问题。
（五）利用物理学发展史的著名案例重塑探究情境

在物理学的发展史上，有许多经典的案例广为流传。伽利略对加速度的研究，万有引力、能量守恒定律的发现，无不闪烁着人类智慧的光芒。
经典的案例常常从经典的研究情境开始。这些案例之所以成为经典，不仅因为其研究方法一枝独秀和研究结果的地位重要，还有其研究环境的优良。如果研究环境所包含的范围过大，那么有可能使研究误入歧途，或者增加研究的难度，如果研究环境包含的范围过小，把研究的成果排除在外，那么就会竹篮打水一场空。经典案例的情境为探索物理规律奠定了良好的基础。借助于经典案例的研究情境，有利于学生进一步探究物理规律。经典案例比较准确地划定了探究的范围，避免学生盲人骑瞎马式的乱撞，使学生把注意力集中到要研究事物的关键部位，既可以提高探究的深度，又能够提高研究的效率，也便于教师在短暂的教学时间内控制教学进程。
　　整个模式一目了然，其过程形成了链状的形式，易于有问题情境，而且由浅入深，从易到难，以解决问题完成学习任务为目的。这就使问题充满了整个教学过程，所有的环节都有问题情境出现，更易于问题的发现和解决。总之，高中物理教学问题情境的创设，对于提高激活学生兴趣，引发学生积极参与课堂学习，
提高教学效率，都具有重要的意义，这些在实践中行之有效的情境创设方法，很有可行性意义和实用价值，值得在教学实践中进一步提炼、充实、提高。