摘要:大量的教学实践研究活动表明,合理创设问题情境是开展高中物理教学的有效手段。同时,物理作为一门以实验为基础,并且与现实生活具有紧密联系的学科,生活与实验自然成为了创设问题情境的两个关键点。为此,笔者将结合自身的教学实践经验,谈一谈应该如何基于生活和实验创设高中物理问题情境。
关键词:生活 实验 高中物理 问题情境
所谓问题情境,主要是指外部问题与内部的知识经验产生恰当的冲突,从而引起学生强烈思考动机与思维定向的情境。不难理解,问题情境的合理创设,可以在一定程度上引发学生的知识疑问,以此来使学生更加主动积极地参与到学习活动中。为了在高中物理教学中达到最为理想的情境创设效果,教师应该尝试将教学活动与现实生活以及物理实验结合起来,并以此为基础不断对教学活动组织策略进行调整。这样一来,可以更好地保障教学活动的质量,从而循序渐进地促进学生物理学习能力的发展。
1.引入生活经验,激活学生思维
物理学科与现实生活具有十分紧密的联系,生活中的很多现象都蕴含着丰富的物理知识。为了通过问题情境的创设激活学生的思维,教师可以尝试将生活经验作为教学素材。从学生熟悉的生活场景出发,这样不但可以通过生动形象的内容激发学生的学习意愿,而且可以帮助学生充分了解物理知识的现实意义与价值。唯有如此,才能为教学活动的顺利进行奠定更为坚实的基础。
如:引导学生了解“加速度和质量、力的关系”时,我利用以下问题进行了学习思考的预设:(1)你觉得哪些因素会影响物体的加速度?能否从理论层面进行解释?(2)相关的因素会对加速度产生怎样的影响?(3)对于自己的猜想,能否用生活中的例子进行解释?对于问题(1),学生首先结合自己已有的知识经验进行了思考,从理论知识的层面进行了初步的分析。结合之前所学知识,学生初步认为加速度和力以及质量有关。对于问题(2),学生经过一定的思考之后,进行了初步的猜想:物体的加速度和力成正比,和质量成反比。对于问题(3),学生则结合自己的猜想选择了一些生活实例加以解释。通过知识经验与生活经验的对比分析,不但使学生对相关物理知识的本质特征有了更为准确的理解,而且使学生产生了情感共鸣,从而促使学生产生了深入探究的意愿。再如:学习“波的衍射”这一节时,我以“但闻其声,不见其人”这句俗语引导学生思考,我先让一位同学走出教室,背靠在教室门外的墙壁上,然后将教室门窗全部关闭静待那位同学呼喊“报告”。当教室外的同学呼喊“报告”的时候,为什么我们都能听见声音,而不见其人呢?这样引入生活经验,激活了学生思维,提升了学生的求知欲望,从而对“波的衍射”规律有了直观的感受和深刻的理解。
2.设计物理实验,优化课堂情境
正如前文所述,物理是一门以实验为基础的学科。实验不但是物理学科赖以发展的重要根基,同时也是使学生树立科学态度、产生学习热情、掌握科学方法的重要载体与途径。借助物理实验进行问题情境的创设,可以给学生提供更加丰富的、感性的学习素材。这些学习素材可以更加直观地向学生揭示物理知识的规律,从而引领学生向更加深层次的领域进行探索。
以“磁感应强度”的相关知识为例,由于磁感应是一种较为抽象的物理概念。
尽管可以结合电场的知识进行类比学习,但这种方式对于学生来说仍然具有一定的理解难度。于是,我在教学中首先进行了演示实验:利用小磁针对磁场进行探测,在条形磁铁附近放置若干小磁针,学生经过观察之后发现,小磁针的偏转方向存在一定的差异。经过思考,学生认为磁感应强度具有方向性,并且是一个矢量。之后,我提出了这样的问题:是否可以通过小磁针受力强弱来表示磁感应的强度?是否还有其他装置可以感受磁场的存在?根据问题进行了深入的思考之后,我指导学生研究了安培力的大小规律,从而使学生结合实验流程对磁感应强度的大小有了一定的了解。由此可见,在高中物理问题情境的创设中,合理开展物理实验是十分重要的。再如:在学习“功”这一节知识时,由于学生对于作用力与反作用力大小相等、方向相反这个关系印象深刻,所以在处理作用力和反作用力做功问题的时候,常常会得出作用力与反作用力做功代数和为零或作用力对物体做正功,反作用力必对物体做负功;只要作用力做功,反作用力不可能不做功等不正确的结论。如果单是用语言的描述去纠正这个错误是比较困难的,这个时候我们就可以设计物理实验,创设情境,帮助学生形象直观地理解。将两根磁性较强的条形磁铁分别捆绑在两辆小车上,将小车放置于光滑的水平桌面上,进行以下实验:一是先让异名磁极相对,释放小车后,两车在磁体间的相互作用力下相互靠近,速度都增大了,说明作用力和反作用力都对小车做了正功。二是让同名磁极相对,使小车隔开一段距离并给两小车相向速度,这时会看到两小车速度都在减小,这说明两磁体间的相互作用力都做了负功。三是让两磁体同名磁极相对,同时固定一辆小车,将另一辆小车移开一小段距离,以某一初速度向固定小车靠近,这时候被释放的小车明显慢了下来,而固定住的小车依然纹丝不动,这说明了两磁极间的相互作用力,对运动的小车做了负功,对固定的小车不做功。四是让两磁体异名磁极相对,依然固定一辆小车,将另一辆小车分开一小段距离,然后静止释放,被释放的小车向固定的小车不断靠拢。这说明了磁极间的相互作用力对运动的小车做了正功,而对固定住的小车不做功。这样设计物理实验,创设情境,不费口舌之力,即能使学生对作用力和反作用力的做功情况有了一个正确的认识。
3.拓宽学习活动,促进知识内化
需要指出的是,生活与实验作为创设高中物理问题情境的两个“抓手”,两者并不抵触。相反,如果将生活背景与物理实验进行紧密的融合,往往可以达到事半功倍的效果。因此,完成课堂教学活动的基本任务之后,可以组织学生进行一些生活化的学习实践活动。这样一来,可以丰富问题情境的创设手段,从而促进学生的知识内化。
如:结合课堂教学的重点内容,我通常会及时组织学生进行一些不同形式的生活小实验。在实验过程中,学生可以针对自己感兴趣的生活现象进行研究,并结合课堂所学物理知识设计科学的实验方案。同时,相对于课堂中的常规物理实验,学生在生活小实验中可以选择生活化的实验材料。对于实验过程,学生需要进行认真的记录,并归纳自己在实验过程中产生的疑问。最终,通过这种方式,进一步拓宽了学习活动的范围,从而强化了课堂教学的效果。
总之,在当前的高中物理教学中,结合生活背景与实验活动进行问题情境的创设是十分重要的教学方式。为此,教师应该对问题情境的内涵与要求有更加准确的把握,并以此为基础实施具体的教学手段,同时要及时对每一个教学环节进行调整与优化,从而不断促进教学质量的提高。
参考文献
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