着力核心素养创建物理情境

黄建延

摘 要：高中物理难学，难就难在学生无法理解并构建物理情境。本文通过画图、视频、多媒体教学三方面来阐述如何构建物理情境。

关键词：核心素养;创建;物理情境

在教学中，经常有学生来找我解答物理问题。通过给学生答疑过程，发觉学生通常对题目所创设的物理情境无法理解和想象。通俗的說就是无法读懂题目所表达的物理意思，自然就无法下笔解题。还经常遇到学生（特别是女生）会无比困惑的对你说：“老师，你上课所讲的我都能听懂，也能理解。可是一遇到作业，我就做不出来！”这种情况我相信所有的物理老师都遇到，而且是普遍现象！其实，学生学习物理有这样的困难，最根本的原因是无法理解并构建物理情境！在教学中，有意识的引导学生创设物理情境，对学生学好物理有很大的帮助。经过多年的教学，结合现代信息技术的设备，从画图、视频、多媒体教学这三方面来说说。

一、画图

物理教学中，少不了要画图。而利用画图帮助学生创设物理情境是最简便的方法。在画图中有四种形式的图，分别是简易图、三视图、受力分析图、运动轨迹图。

（一）简易图 简易图能用简洁的线条画出人或动物运动的趋势或情况，形象而生动。在教学中，经常有学生看到我画出的简易图而赞惊叹。通过学生发出的惊叹声成功的引起学生兴趣或好奇，这对后面的教学有很大的帮助，也为引导学生创设物理情境成功了一大步。

例如：小车与木箱紧挨着在光滑的水平冰面上，现有一人站在小车上用力向右迅速推出木箱。关于上述过程，下列说法正确的是（ ）

A.人和木箱组成的系统动量守恒

B.小车与木箱组成的系统动量守恒

C.人、小车与木箱三者组成的系统动量守恒

D.木箱的动量增量与人、小车的总动量增量不相同

在讲解这类题，我是先根据题意，帮助学生在脑海中形成一个场景：一人站在小车上去推冰面上巨大的木箱。学生在老师的引导下，容易在脑中生成这样的一个场景。但这还只是一个比较模糊抽象的物理情境，然后用简易图画出脑海中想象出的场景，这就将抽象变为具体。如右图所示。这就是用简便的线条将这道题所表示出的物理情境非常生动形象的展示在学生眼前。学生在高中学习物理就是缺乏将文字所描绘的物理情境自己构建出来。用简易图将题目所描绘的物理情境画出来，学生容易上手，也容易接受掌握。

（二）三视图 所谓的三视图就是立体图转化为平面图（俯视图、剖面图、侧视图）。在上安培力、洛伦兹力和电磁感应这些章节时，学生很难将题目文字或图片转化成所需要构建的物理情境，所以在学习这些知识点的时候，学生看到题目脑袋大，头晕眼花，从心里就抗拒它！在教学中，可以展示教具，让学生直观的感受同一个物体从不同角度去看是不同的样子。就像宋代著名诗人苏轼写的《题西林壁》：“横看成岭侧成峰，远近高低各不同。不识庐山真面目，只缘身在此山中。”在实际教学中，我经常用身边的东西，比如学生的笔、水杯、书这些容易获得的实物来帮助学生如何用不同的角度观察物体，同时帮助学生将看到的用简易图画出来。例如：平面图就比立体图来得直观，对后面的受力分析就有很大帮助。而从立体图要变成平面图就需要教师在教学过程中不断引导帮助学生形成空间与平面的转化，将抽象的物理情境具体化。

（三）受力分析图 学习物理受力分析是基本技能，画受力分析图也是基本功。通常学到知识越多，意味着物体受力情况也越复杂。而将复杂的受力情况用具体的图画出来，这也是创设物理情境的一个必不可少的好方法。

例如：三根相互平行的固定长直导线L1、L2和L3两两等距，均通有电流I，L1中电流方向与L2中的相同，与L3中相反。则下列说法正确的是（ ）

A.L1所受磁场作用力的方向与L2L3所在平面垂直

B.L3所受磁场作用力的方向与L1L2所在平面垂直

C.L1L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为1：1：3

D.L1L2和L3单位长度所受的磁场作用力大小之比为3：3：1

讲解这类题，我一般是先从学生那里拿来三支笔（这样做是让学生明白身边的学习用品是可以帮助自己建立空间思维），然后立在黑板上，让学生看是不是像题目所画的图形那样，通过直观的观察，学生顿时明白！然后再告诉学生这就是剖面图。从空间思维转化成平面思维，进而再逐一对每根导线进行受力分析。如图所示，这样画出的受力分析图一目了然，学生接受起来也容易，既锻炼了学生的解题能力，又对创设物理情境，构建物理思维循序渐进。

（四）运动轨迹图 在教学中，学生要养成用工具画图的习惯是需要教师在平时教学中不断强调和强化的。这就需要教师在平时教学中要注意画图一定要用工具画图，用实际行动来引导和影响学生。讲解带电粒子在复合场中运动这类知识的时候，如果不作出粒子的运动轨迹，是无法将题目的物理情境通过图形创设出来，也就更谈不上解题了。

例如：如图，在屏蔽装置底部中学位置O点放一医用放射源，可通过细缝沿扇形区域向外辐射速率为v=3.2х106m/s的a粒子。已知屏蔽装置宽AB=9cm，缝长AD=18cm，a粒子的质量m=6.64х10-27kg，电荷量q=3.2х10-19C.若在屏蔽装置右侧条形区域内加一条匀强磁场来隔离辐射。磁感应强度B=0.332T，方向垂直于纸面向里，整个装置放于真空环境中。

1.若所有的a粒子均不能从条形磁场隔离区的右侧穿出，则磁场的宽度d至少是多少？

2.若条形磁场的宽度d=20cm，则射出屏蔽装置的a粒子在磁场中运动的最长时间和最短时间各是多少？

这类题目虽然有难度，但是可以通过这类题画出粒子的运动轨迹，让学生感受如此高大上的题也是可以解出来的。如右图乙所示，粒子的运动轨迹图来创设物理复杂的情境不再是海市蜃楼。

二、视频

现在教学的条件越来越好，每个班级有配套的电脑、投影仪、显示器，网络信号全程覆盖，所以在创设物理情境更加的方便快捷。图片、动画，影视资料等等更能直观的展示出所需的物理情境。

（一）图片和动画

图片比文字更能吸引人的注意力。现在的教科书也是增添了许许多多的图片，显得五彩斑斓，让课本不再枯燥而没有吸引力。2020年将使用的普通高中物理新教材就增添了许多的图片，这样变动非常符合核心素养下为创设物理情境更直观。例如，新教材必修第一册第一章第三节练习第三题中就增添了子弹头穿过扑克牌时的照片（如左图所示）。第六题龟兔赛跑寓言故事则增添了一组动画图片，超萌可爱而生动具体，非常符合学生心理特点。

（二）影视资料

在所有的方法中，影视资料是最能完整反映出整个物理过程，有些物理现象和物理情境是学生无法想象，而影视都能展示出来。在教学中通常会用影视资料将某个有趣的物理现象或物理实验播放出来，在最初给学生留下深刻印象，对物理情境的创设有很大的帮助。初印象深刻的作用就体现出优势。

三、多媒体

现代化信息技术已经深度融合在平时的教学中，有些很难用语言描绘，很难想象的物理情境可以借助现代化教学来完成。通常会用到实物投影仪展示，视频播放，还可以现场直播。上个月在福建莆田一中举办的普通高中物理新教材培训的时候，我有幸参加并观摩了两节省级公开课。其中莆田一中的欧剑雄老师上的《加速度》这堂课令人耳目一新。他在公开课上做得探究实验的展示台跟平时看到没有什么区别。通常展示演示实验只有一小部分学生能够观察到实验现象和实验数据，这是因为实验现象和实验数据的可观距离是有限的。结果在公开课上欧剑雄老师做了一个小变化：他让一个学生用他的手机将他做得实验（包括仪器数据变化）全程拍摄下来。同时手机与教室的多媒体相互链接，将手机屏幕的一切同时在教室的大屏幕播放出来，让全体学生（包括教室后面观摩的老师）都能清楚看到整个实验过程。这其实就是我们经常在电视节目中看到的现场直播，效果非常好！