高中物理情境教学的设计策略

姜明珠

摘 要：情境教学指的是教师根据教学目标、教学内容，结合学生的认知发展规律，有目的地设计一些场景的活动。通过教学情境的构建，能促使师生融入“境”中，进而提升学生的学习热情，对此，本文以高中物理这一学科为切入点，从以下六个方面对情境教学的设计策略展开深入分析。

关键词：高中物理;情境教学;实验;故事;生活

物理是高中阶段的一门重要学科，对学生科学思维的建立具有重要的作用。但在实际课堂教学中，由于物理知识的抽象性较强，对于学生而言，容易使他们产生思维障碍，这便阻碍了学生学习活动的积极开展。而通过合理情境的构建，既能将物理知识赋予意义，促使他们主动融入具体的场景中，还能启发学生的潜能，激发他们探索新知识的欲望。因此，教师作为课程的构建者，应从教学内容的各个方面入手构建具体的物理场景，这样便能吸引学生的注意力，发展他们的物理思维，从而促进他们物理认知结构得以不断完善。

一、创设实验情境，培养探索精神

实验是物理课程的重要组成部分，也是培养学生探究精神的主要途径。因此，在构建情境时，教师应利用实验来构建情境，引导学生观察实验现象、分析实验结论，进而揭示物理现象的本质特征，从而探索出物理规律。此外，通过实施实验的各个环节，也能够促进学生建立逻辑思维结构，并逐渐形成探索精神。

以“重力势能”为例，为了使学生理解重力势能的概念，并学会运用重力势能的定义进行计算，教师展开演示实验活动，即：在一个透明的玻璃容器内装上沙子，实验一是用一个铁球从不同高度释放，观察铁球落在沙子中的速度;实验二是用大小不同的两个铁球从同一高度释放，观察铁球落在沙子上的速度。这样便使得每个学生参与到实验情境中，并通过观察、分析现象，初步定性地得到“重力势能跟物体的质量与高度都有关系”。紧接着，教师揭示教学主题，并设计具体的问题，即：怎样定量地表示重力势能？以这一问题为导向，以小组为单位，学生通过分析具体的例子理解了重力势能的变化和重力做功的关系。通过构建实验情境，既使得每个学生从具体的实验现象中归纳、总结出物理学规律，还加强了学生对抽象化物理原理的理解与认识。

二、设计问题情境，激发积极思维

问题的设置能够启发学生的想象，也能够激发他们的探究欲望。因此，教师应设计条理清晰、符合学生认知发展特点的问题情境，使问题与学生的“最近发展区”建立联结，这样既能最大限度地激发他们的思维，使他们逐步建立分析问题、解决问题的能力，还能帮助学生在解决问题的过程中获取新知识，内化新知识，从而进一步提升他们的物理学认知水平。

以“向心力”为例，由于学生已经知道如果物体不受力，将保持静止或者匀速直线运动，还知道力的作用效果是改变物体的运动状态，为了使学生知道向心力与哪些因素有关，并理解公式的确切含义，教师首先结合学生的原有认知设计问题情境，并提出：“沿着圆周运动的物体合力一定不为零，那么做圆周运动的物体所受合力有什么特点？做圆周运动的物体为什么不沿直线飞去而是沿着一个圆周运动？”这样的问题便激发学生积极地探究思维，并引发他们的学习思考。于是，教师便揭示教学主题，并引入“向心力”这一概念，使得学生对向心力产生初步的认识。随后，为了使学生探究出向心加速度的表达式，教师还演示“小球在水平面做圆周运动”的过程，使学生感受向心力的变化与哪些因素有关，并通过思考“角速度、质量、转动半径、拉力”之间的关系，以此使他们结合牛顿第二定律得出向心力的大小。通过设计问题情境，既能引申出教学主题，使学生产生对新知识的认知需求，还能帮助学生联系新旧知识，以此更新物理认知体系，发展物理认知思维。

三、设置故事情境，提高科学素养

物理故事包括物理学史料，还包括物理知识在生活中的应用。通过故事情境的构建，既能激发学生的学习热情，发展学生对科学的好奇心，使他们参与到探索新知识的活动中，还能使他们感受到物理学科知识的来之不易，增加他们的学习动机，强化他们的学习行为，并进一步提升他们的科学素养，拓展他们的物理学认知范围。

以“行星的运动”为例，本章节主要讲解的为天体运动的规律，而天体虽然对学生的生活影响较大，但却给学生带来一定的陌生感，因此，在教学活动中，教师通过穿插物理学发展史等知识来帮助学生领略人类宇宙观的发展历程，这样充分展示了科学规律的发展过程，培养他们的科学思维能力。此外，教师还以故事作为载体，呈现“哥白尼—布鲁诺—伽利略”等科学家对天文学的贡献，让学生充分体会到科学之路的艰辛，科学知识的来之不易，培养他们的科学素养。以物理学史为核心内容来构建故事情境，既能激发学生对物理知识的学习兴趣，还对学生具有一定的激励作用，使他们产生更加积极地学习动机，以此产生积极地学习行为，从而推动学习活动得到有序开展。

四、利用媒体情境，培养观察能力

在高中物理教学活动中，由于实验操作具有一定的局限性，这便带给教师一定的教学难度，最终使得有些物理实验不能做，但通过媒体情境的构建便能解决这一问题。因此，教师可构建媒体情境，借助幻灯片、录像等方式将生动、形象、鲜明的视频效果呈现出来，这样既能考慮到每个学生，使每个学生都能清楚看到物理现象，还能促使学生积极分析实验现象，从而猜想、推理出物理原理。

以“曲线运动”为例，为了使学生通过对做曲线运动条件的分析，提高他们对物理现象技术分析的能力，教师利用多媒体投影技术播放录像，以此来展示“导弹所做的运动、汽车转弯时所做的运动、人造卫星绕地球的运动”，给学生一定的感知觉冲击，并使他们通过观察、分析，总结得到“物体的运动轨迹是曲线”这一结论。此外，为了判断曲线运动的速度方向，教师再次构建媒体情境，并呈现“小球沿切线画轨迹”的动态过程，让学生更为直观地明确了曲线的运动方向。通过以上实践分析可见，合理运用媒体情境，既能激发学生的学习兴趣以及学习动机，吸引他们参与到学习活动中，还能给学生呈现更为直观的物理现象，促使他们产生观察意识，从而帮助他们更加深入地了解观察对象，进而抽象、归纳物理规律，得出物理原理。

五、构建生活情境，发展应用意识

物理學科与生活有着十分密切的关系，其主要内容来自生活，并作用到实际生活中。因此，在实际教学中，教师应挖掘物理知识的应用特点，以此将生活化因素渗透到课堂中来构建生活情境，这样既能加强物理学科与实际生活之间的联系，使学生开展有意义学习活动，还能加深他们对基础物理知识的认识，同时，也能提高学生运用物理观念思考实际问题的能力，以此发展他们的应用意识。

以“功率”为例，为了使学生通过实例体验功率概念的形成过程及功率的实际意义，教师首先构建生活情境，并提出：“人们在生产、生活和工作中使用了大量的机械来做功，这与人力直接做功或机器直接做功，在完成功的快慢方面有何不同？”这样的问题便引发学生的思考，唤醒学生的已有经验，并使他们从身边生活中寻找做功快慢的事例，进而积极思考机械与人或机器做功快慢的差异。每个学生所呈现的生活实例不同，如：人上高楼时，乘电梯比走路要快;从水井里提水，使用抽水机比人工快。通过列举生产、生活中发生的事例，使学生体会到功率与生活、生产息息相关，激发了他们的求知欲。随后，教师引导学生观察“将一批货物从地面运到3楼使用的不同方式”，使学生通过分析，感性地认识做功的快慢，进而为建立理性的“功率”相关概念奠定基础。通过构建生活情境，既能使学生感受到物理知识与生活的联系，还推动教学活动的进一步开展。

六、建设探究情境，提高探究思维

探究的实质是一个思维的过程。科学探究既是学生的学习目标，还是重要的教学方式之一。因此，教师应以教学内容为依据、教学目标为导向、学生为主体来构建探究情境，让学生经历“提出问题、猜想与假设、设计实验、进行实验、分析、评估”等过程，这样不仅能够使学生处于一种不断发散与聚合的创造性思维状态，还能推动教学活动的顺利开展。

以“机械能守恒定律”为例，为了使学生通过对物理现象的分析，推导出机械能守恒定律以及适用条件的研究方法，教师构建探究情境，其中，情景一：一个质量为m的物体自由下落，经过高度为的A点是速度为，下落到高度为的B点时速度为;情景二：将情景一中的小球由自由落体运动变为平抛运动，其他条件不变;情景三：将情景一中的小球由自由落体运动变为沿光滑的斜面下滑，其他条件不变。于是，学生通过对每个场景中的小球做出具体分析，并分别写出动能定理的表达式及重力做功与重力势能变化之间的关系，进而初步认识到“机械能是守恒的”。随后，设计探究问题：分析上述情景的共同点以及不同点，猜想机械能守恒的条件。有的学生猜想“在受到的力只有重力时，物体的机械能才守恒”，有的学生则猜想“物体在运动中，只有重力做功时物体的机械能才是守恒的”，根据学生的猜想，教师引导学生归纳总结出“机械能守恒定律”。设计探究情境，能够使学生根据具体的现象分析得出科学化的结论，以此提升每个学生的探究思维。

通过以上实践能够看出，在生活情境、探究情境、媒体情境、故事情境等不同情境地构建下，既调动了学生的积极参与，还加深学生对物理基础知识的认识，特别是通过情境的有效构建，在一定程度上更大的发展了学生的物理观念，帮助学生建立了物理学认知体系，提升了他们的物理学认知水平。作为高中物理教师，首先应分析具体的教学内容，把握教学目标以及教学的重难点，然后再结合高中生的认知发展规律选择具体的情境，以使课堂中的各个教学要素达到有机统一。只有这样才能帮助学生完成物理新知体系的构建，进而促进高中物理学科的发展。

参考文献

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