创设物理情境规引学习过程——初中物理概念教学之“过程性情境”创设诉求

蔡 剑

（江苏省靖江市教师发展中心，江苏 靖江 214500）

新课程教学改革特别强调的，就是要转变学生的学习方式，并且把“过程与方法”列为三维目标之一.而学生在课堂上以何种方式、何种角色、何种过程参与学习，决定于教师创设的课堂教学情境.教师提供和创设怎样的教学情境，关乎学生以怎样的“过程与方法”进行学习，怎样投入学习.考察一堂课“过程与方法”的达成质量和效果，重在关注教师创设的（无论是有意的还是无意的）课堂教学情境，学生学习的“过程与方法”往往是教学情境的映射和写照.因此，转变学生学习方式、达成“过程与方法”之教学目标的诉求，应聚焦于创设具有学科特点的有价值的教学情境.

所谓创设教学情境，是指在课堂教学中教师有目的地精心组织和全面创设一个有利于学生主动学习、科学探究的各种场景条件，使教学过程充满生机和活力.如果离开或缺乏一定的教学情境，课堂教学就必然难以源于教材，高于教材，难以引导学生自主、合作、探究，难以帮助学生形成科学的学习方法，满足其学力发展需要，也就难以使课堂教学激扬生命，具有灵性和活力.

那么，具有物理学科特点的有价值的教学情境应是怎样呢？或者说，我们应追求怎样的物理教学过程以达成“过程与方法”之目标呢？笔者以为最主要的是创设4个情境，下面以初中物理概念教学的“过程”诉求为题旨进行阐释.

1 创设生活经验情境，引导探究想象

创设生活经验情境，就是要解决生活世界与科学世界的关系.生活世界是科学世界的基础，科学世界的教育必需与生活世界的教育建立“意义”的联系.因此，向生活中的物理回溯是物理科学教学的内在必然要求.新课程呼唤科学物理向生活物理的回归.只有重视了个体生活经验，才有可能使知识恢复到鲜活的状态，唤醒学生学习的兴趣和主动探索的欲望.为此，在物理课堂教学中，尤其要在学生鲜活的日常生活环境中发现挖掘学习情境的资源，使教学内容源于生活、运用于生活.传统教学“掐头去尾烧中段”，只注重概念的阐释和推演，不知道他们“从哪里来、到哪里去”，是物理教学忽视“过程与方法”的突出问题.

因此，教师在备课时，要重视了解和研究现存于学生头脑中的丰富资源，注重融合学生宝贵的经历体验，善于从学生鲜活、真实的日常生活事件中发现、挖掘学习情境的丰富资源.应当确信，任何新知识都能从学生的生活经验中找到源头活水，找到链接本课新知识的结合点，从学生的头脑中调度出经验素材.可以说，成功的教学都源于对学生已有经验的充分利用和挖掘.

例如，在帮助学生建立“电功”概念时，分为3个步骤：

（1）从日常生活现象中找出用电器工作时电能的转化情况.

（2）以手取暖为例，让学生回顾已掌握的改变内能的方法.

（3）将电能转化的情况与内能转化进行比较，引导探究想象，让学生自主建立电流做功的概念.

具体操作中设立5个思维推进点，即问题链：

第一，电风扇扇风、电饭锅烧饭、电灯发光时，这些用电器通电工作时消耗的电能分别转化成哪些形式的能？请你用一句话概括一下，所有用电器工作时能量的转化.

第二，这几天冷空气来临，手感到冷，我们有办法让手暖和起来吗？

第三，手暖和了就是什么能增加了？是通过什么方式来实现的？在这个过程中，能量是怎样转化的？

第四，把手放在取暖器旁，手也能暖起来，这是用什么方式改变手的内能？

第五，取暖器的内能是通过什么方式增加的？第六，取暖器的内能增加是哪个在做功？

上述过程中，学生对问题的情景很熟悉，通过唤醒学生头脑中的生活经验，并引导探究想象，学生很快就知道：电流通过用电器，把电能转化为其他形式的能，是电流在做功，电流做功的过程实质上就是电能向其他形式的能的转化过程.至此学生不仅很顺畅地建立了电功的概念，同时与概念、物理、生活的情感更亲近了.

2 创设实验体验情境，激发感悟生成

物理教学就是要以物穷理、以物悟理，应通过创设实验感性情境，增强学生对物理现象的感性认识，实现从感性体验到理性感悟的飞跃.在学生的认识活动中，涉及感知与理解、具体与概括、形象与抽象等思维形式与过程的转换，物理认识是在事实基础上逐步导向概念的智力活动过程.因此，应重视采用实验教学法，并运用语言描述、实物观察和现代教学媒体等手段，实现形象感知与抽象概括的统一.

我们知道，感悟是先有所感，后有所悟.只有目有所视，耳有所闻，心有所想，才能获得“感”的印象；只有和自己已有感知相碰撞、接触，才能豁然开朗，心有所悟.学生在物理概念的学习过程中，很多时候都会遇到困难和障碍，有的是因为概念本身较为抽象；有的是对物理现象的认识未能把握其实质（因为生活中的经验、感受造成的假象给本质特征穿上了迷人的外衣，易蒙蔽思维的眼睛）；有的是因为现有的知识无法直接验证.这些正是引起学生“怕学”物理的关键点.但在这一过程中，只要由浅入深，由表及里，层层深入，探其本真，究其源由，就能化难为易.

例如，在帮助学生建立浮力这一概念时，力本身就是一个比较抽象的概念，特别是要让学生坚信浮力方向是竖直向上，要比学生认识重力方向竖直向下难.重力方向竖直向下可用重锤线来体验，浮力的方向竖直向上很难直接体验，需要从不同的层次且用不同的探究方法才能实现.笔者把它分成这几个层次来认识：

首先，感受浮力的存在.

（1）生活感受：体验科学家阿基米德的感受，布置学生亲身感受思考：在洗澡时感受自己的身体有没有变轻？游泳时感受进入游泳池从浅区至深区的过程中自己的身体有没有变轻？在感受中有没有产生哪些疑问？

（2）实验感受：将排球放入水中，观察到什么现象？再将排球慢慢压入水中，有什么感觉？（学生会感受到水对球有向上的托力，如果越往向下压，所用的压力越大.）

其次，探究浮力成因.

（1）浸在液体（或气体）里的物体向上运动或静止时会受到液体（或气体）向上的托力.

（2）从探究活动中认识下沉的物体受到向上的托力.

图1

思维引导：手托挂在弹簧测力计下的石块，观察现象.原因是什么（受到手对石块的托力）？如果给你一个弹簧测力计和一杯水，如图1所示.你能通过实验判断在水中下沉的重物是否受到向上的托力的作用吗？

（3）总结：浸在液体（或气体）里的物体会受到液体（或气体）向上的托力，这个力叫浮力.

再次，掌握浮力的方向和大小.

（1）实验探究：把用细线系住的氢气球拉向各个方向放置，最终都回到竖直方向.问这一实验说明了什么？

（2）理论探究：通过分析浮在水面上静止的小球的受力情况，从理论上得出浮力的方向.

（3）总结：浮力的方向是竖直向上的.

（4）利用弹簧秤测出浮力的大小.

至此，学生通过多重实验性感性认识，感知到浮力的存在、浮力是怎样的一个力、什么样的物体受到浮力，明白浮力的方向竖直向上、浮力的大小可用测力计来测量等，对浮力这一概念有了较全面的认识，并掌握了浮力这一概念的形成过程与方法.

3 创设灵活运用情境，促进迁移内化

学生建立了物理概念以后，还要回到生活实践中去，这样才能深化理解，广泛迁移，灵活应用.这样，学生所学物理概念才不会是枯燥的物理符号，而是解决问题的鲜活力量.这就要求教师注重创设灵活运用的教学情境，更多的利用所学概念来解决生活和实践中的一些问题.以此一方面检验学生对概念的认识是否深刻、全面，另一方面帮助学生进一步内化，提高解决实际问题的能力.教师如果注意从不同层面或不同角度创设灵活运用的情境，学生自然会达到融会贯通、运用自如的境界.

例如，在学完密度的概念后，笔者从3个层面让学生进行运用分析与思考.

（1）理解.问题：一瓶矿泉水喝掉一半，水的密度是否变化？将剩下的一半放入冰箱中凝成了冰块，它的密度是否变化？点拨：密度是物质的一种特性，与质量、体积、形状、位置等因素无关，但与物质的状态有关.

（2）掌握.问题：在制作影视作品中拍摄房屋倒塌砸伤人的镜头时，为什么都用泡沫做房屋道具？点拨：泡沫的密度比较小，体积相同的情况下，质量小.

（3）创造性应用：问题一：2008年春的大雪造成很多房屋垮塌，小明想知道教学楼（平顶）屋顶的雪大概有多重，你能帮他用实验室能提供的器材来完成这个任务吗？如果实验室只能提供皮尺、直尺、量筒，你还能完成吗？说说你的具体做法和道理.点拨：问题第一点较为开放，学生可选择的器材有较大的自由度，其思路基本上采用先测出密度，然后测出体积，最后算出屋顶上雪的质量和雪的重.第二点中对器材进行了限制，如何测出雪的密度需要一定的智慧，方法是用量筒测出一定体积的雪，待雪熔化后，测出水的体积，由水的体积、密度可以得到水的质量，也就知道了雪的质量，再根据量筒测出的雪的体积，可以知道雪的密度，然后就可以计算出屋顶上雪的质量和雪的重.

问题二：测量西瓜的密度.点拨：用电子秤测出西瓜的质量，用溢水法测溢出水的质量，算出其体积，也就得到西瓜的体积，然后得出西瓜的密度.值得注意的是，学生实际测量的西瓜有的是浮在水面，有的是沉入水底，密度值各不相同.但如果仅停留在测量这个层面，其意义不大，重要的是对这个密度值的应用，因此要求学生写好测量的依据，记录测量的过程，测完后跟父母一起切开西瓜，观察和品尝瓜瓤，记下西瓜的成熟度，然后把这些数据收集好，通过表格展出.然后让他们比较浮在水面和沉入水底的西瓜的密度与水的密度的关系，运用转换思想，学会用水来鉴别西瓜的成熟度，还可以进一步引深到农业生产中盐水选种等.作这样的处理，不仅将学生的思维进一步发散开来，同时也体现学以致用的原则.

经过这3个层面的灵活应用，学生感到物理就在生活中，物理就在我们周围，学习物理能让我解开生活中的一些“谜”，学习物理能转识成智.

4 创设知识结构情境，帮助化零为整

所谓创设知识结构情境，就是在物理概念教学过程中，注重帮助学生（或者与学生一起）将零碎的概念按照一定的内在逻辑关系联系成一个整体，形成较为严密的结构体系.初中学生接受物理概念往往是按章节顺序，经过概括和抽象，点滴积累形成的，随着一章、一单元或一个模块的结束，脑中的概念就多起来了.而世间的物理现象和规律是互相联系的，只要我们引导学生在比较中加以区别和类化，就能建立概念间的意义联系，把相关概念构成“知识树”、“知识网”，就能够化零为整，变杂乱无章的一大片，为清清楚楚的几条线.这样，既能帮助学生从逻辑关系上加深对知识结构的深度理解，又能有助于意义记忆.

例如，对于“运动和力”的相关概念，通过寻同求异的辨别过程以及意义链接，就可将概念间整体意义的内涵呈现出来.如图2所示.

图2

通过帮助学生构建这样的“知识树”，学生就易于清晰地区分不同种类的运动，理解运动、力等概念及其之间的关系，清楚明了平衡力、力的作用效果等概念内涵.与此类似的初中物理概念还有压力和重力，热量和内能，功和功率，功率和机械效率等.

创设知识结构情境，把相近、相似、不同的概念构建成有机的“知识树”，从不同的角度、不同的层面、不同的类别进行比较，找出区别和联系，在同中求异，在异中见同，有利于使学生更深刻地理解概念内涵和本质.