浅谈初中物理教学中通过情景问题提高学生应用能力

【摘 要】一些初中生在解决物理学科中的情景问题时，特别是新情景问题，表现出的应用能力较弱。本文从重视物理观念教学，激发学习兴趣，领悟科学研究方法，形成科学思维，培养正确的科学态度五点出发，探讨如何在初中物理教学中通过情景问题提高学生的应用能力。

【关键词】情景问题;应用能力;物理观念;科学态度

【中图分类号】G633.7  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2021）16-0154-02

情景通常指“情形、景象”，它是以景为基础，以景为媒介激起情感或激发兴趣的。情景问题以自然现象、生活、科技、环境等为背景素材设计命题，模拟再现生活的场景、科学研究的过程、科学上的重大发现等。在初中物理学习中，学生运用物理知识解决情景问题，特别是新情景问题的能力较弱，这成为提升初中物理教学质量的一大阻碍。因此，加强情景问题的教学，提高学生解决情景问题的能力，就成为目前初中物理教师的重要目标。以下是笔者对在初中物理教学中通过情景问题提高学生应用能力的对策。

1   结合情景问题夯实基础，重视物理观念的教学

物理观念是从物理学视角形成关于物质、运动、能量等基本认识，是物理概念和规律在学生头脑中的提炼和升华。物理观念主要包括物质观念、运动观念、相互作用观念、能量观念等。初中物理课堂教学的重点应放在对物理物质观念和内在规律的分析和理解上，使学生学会运用物理知识解释生活现象，分析和解决实际问题，提高知识应用能力[1]。

如在苏教版九年级上册“电压和电压表的使用”的教学中，教材用水压情景引出电压情景问题，然后得到了电压的概念。这使用的是类比的方法，“水流的形成是由于水管两端水压差”，由“电流的形成是由于电路两端电压”得到“电压是形成电流原因”的概念。学生不能深入理解其中的原理。笔者从物质运动、相互作用和能量角度出发进行讲解，“水由于重力作用从地势高的地方流向地势低的地方，重力做功伴随着重力势能转化成其他形式的能”，类比“电荷由于电场力作用从电势高的位置运动到电势低的位置，电场力做功伴随着电能转化成其他形式的能”，得到“电压指电路两端电势高低差”（可补充，“地势高低两个位置重力做功与水的质量的比值不变，即水压=重力做功/水的质量”，类比得到“电势高低两个位置电场力做功与电荷量的比值是不变，即电压=电场力做功/电荷的量”）。从而为电流方向、电路的短路形式、电功等概念的理解作好铺垫。

2   根据情景问题提出新问题，激发学生求知欲和学习兴趣

陶行知先生说过：“发明千千万，起点是一问。”在初中物理教学中，教师可根据情景问题提出新的问题，培养学生的学习兴趣，让兴趣为学生提供学习动力，让学生喜欢上物理学习。

如在苏教版八年级下册“重力 力的示意图”的教学中，笔者通过纸飞机在教室内的飞行轨迹的情景提出问题：是什么原因让飞机运动发生改变？（因为飞机受到重力的影响）飞机最终落在地面说明了什么？（重力方向向下）这种由于地球的吸引而使物体受到的力叫重力，那么飞机受到的重力与飞机受到地球的吸引力是不是同一个力？这两个力有什么关系？……通过根据纸飞机的飞行轨迹提出新的问题，激发学生的求知欲，为后面的教学打下基础，提高学生对物理的学习兴趣。

3   以实验为基础，让学生在实验中领悟科学探究方法

科学探究是指人们运用科学的方法研究自然界的事物及规律时所进行的科学研究活动。学生能力的培养必须通过一定的科学训练才能达成，掌握一定的科学探究方法也是初中物理的学习目标之一。在初中物理教学中，教师要让学生经历与正规科学研究相似的探究过程，让学生领悟科学的探究方法。实验探究包括问题、证据、解释、交流等要素。

如在苏教版八年级下册“浮力”的教学中，教材以空中的热气球、漂在水面上的舰艇、从水里浮上来的乒乓球等情景提出“下沉的物体是否受到浮力”的问题。笔者没有直接让学生探究这一问题，而是让学生用实验来验证“小石块在水中是否受到浮力”，引导学生采用小组合作的方式自主设计实验，通过实验收集证据，并利用证据解决这一问题。学生用“称重法”初步得到液体对下沉的物体有向上的力，即浮力。在“探究影响浮力大小的因素”的教学中，学生猜测浮力的大小与物体的重力、物体的体积、液体的密度、物体浸在液体中的体积（物体排开液体的体积）等因素有关。于是笔者让学生自主探究，在探究过程中引导学生注意控制变量法的使用。最后学生得出结论：浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积（物体浸在液体中体积）有关。最终理解“阿基米德原理”，即物体受到的浮力等于被物体排开的液体的重力。在“浮力产生的原因”的教学中，笔者让学生用两个剪掉瓶底的雪碧塑料瓶，一个打开瓶盖倒置，另一个盖上瓶盖倒置，放入乒乓球和水，观察乒乓球的浮沉情况，再试着画出水中正方体木块上下表面受到的压力的示意图，进而领悟浮力产生的原因是浸在液体中的物体上下表面受到液体的压力存在压力差。接着教师和学生讨论“同一物体上下表面都受到了液体的压力，能不能用一个液体产生的力来代替刚才的两个压力（这个力就是浮力）”。在学习浮力相关知识的过程中，学生用到了控制变量、实验推理、模型建立、等效替代等方法。在探究性实验中，教师是实验教学过程中的引导者、促进者、督导者、协调者，应发挥引导作用，让学生成为探究活动的主人，从而真正掌握科学探究方法。

4   在情景问题中渗透思维训练，帮助学生形成良好科学思維

思维是人脑对客观事物间接的和概括的反映，是在表象、概念的基础上进行分析、综合、判断、推理等理性的认识过程。从物理学视角来看，思维是对客观事物的本质属性、内在规律的认识活动。物理学科中的科学思维主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等。在情景问题中对学生进行科学思维训练，可以培养学生分析、归纳、解决情景问题的思维能力。

如在苏教版八年级上册“光现象”“光的折射 透镜”的教学中，教材通过“树阴下的小光斑”“倒过来的烛焰”的情景来探究小孔成像的特点;通过“蜡烛在水中燃烧”的情景引发学生的好奇心，再用玻璃板探究平面成像的特点。光学的成像规律一直是初中物理教学重点，笔者从模型建构的角度出发，引导学生对成像光路图（小孔成像、平面镜成像、凸透镜成像）进行对比、分析、推理、归纳，建立成像的数学模型，即像、物与光路中的特殊光线（在凸透镜成像中物与主光轴、经过光心光线和像与主光轴、经过光心光线）构成“两个相似三角形”的模型（平面镜中成像是全等的三角形），得到“像与物的大小比例等于像与物到镜（小孔成像中‘孔）距离的比例”。笔者便可利用建构模型思维提高学生在情景问题中对成像规律的应用能力。

5   情景問题以生活实际为背景，培养学生的科学态度

科学态度是合乎事物客观规律的认识，并据此在言行中有相应的表现。在物理教学中，教师应从学生熟悉的生活实例、热门科技情景出发，拉近物理与学生的距离，让学生感受物理对经济、社会、环境的影响，在探究实验中培养学生尊重实证、批判思考、质疑创新等科学态度。

如在苏教版九年级上册“机械能与内能的相互转化”的教学中，笔者引入情景“我国长征五号遥四运载火箭2020年7月23日12时41分托举着中国首次火星探测任务‘天问一号探测器，在中国文昌航天发射场点火升空。”研发一款火箭涉及材料、发动机、电子工业、空气动力等专业，对经济、科技、国防都有重要意义。长征五号运载火箭具有大推力、无毒无污染等特点，发动机推进剂采用液氧煤油。用问题“为什么推进剂选择采用液氧煤油”（之前的长征系列火箭推进剂使用的是偏二甲肼和四氧化二氮，毒性大且价格昂贵）增强学生的环保意识，从能量与能量转化角度引出机械能与内能转化、燃料热值的知识，实验探究“怎样改变物体的内能”“比较不同燃料燃烧放出的热量”，学习实验中用到控制变量、分析、转换等方法，拉近初中物理与生活、社会的距离，有效激发学生的学习兴趣，逐渐培养学生的科学态度。

总之，情景问题的创设要发挥教师的智慧，挖掘教学资源，研究教材，转变观念，让学生主动参与、主动探究、主动合作，以提高学生的学习兴趣和效率。此外，初中物理教师还要不断尝试并改进新的课堂教学模式，为提高学生的应用能力奠定良好基础，以实现学生的全面发展。

【参考文献】

[1]孙后宝.初中物理教学中如何培养学生核心素养[J].学苑教育，2020，11（14）.

【作者简介】

张全明（1979～），男，汉族，江苏盐城人，本科，中学一级教师。研究方向：初中物理课堂实验教学研究。