浅谈初中物理教学情境的创设

陆峰

摘要：2022年版“义务教育物理课程标准”提出了对初中物理课堂教学创新目标的同时，也延续了一部分原有的课程理念，“从生活走向物理，从物理走向社会”就是其中之一。初中的学生由于其身心发展阶段的特殊性，使得其对于周边事物存在强大的好奇心和求知欲。在我们的物理课堂教学中，教学情境的创设可以激发学生的学习欲望，调动学生参与课堂探究互动的积极性，为学生理科思维的成长奠定扎实的基础。因此如何通过物理情境创设，能够让我们的课堂变得更高效，更生动，更有意义，也是我们广大一线教师一直在努力追求的。本文也是通过“现状分析”和“策略研究”两个方面着手，来阐述初中物理课堂情境创设的有效方法，从而提升课堂品质，优化教学，促进学生核心素养的培养。

关键词：初中物理；教学情境，创设策略

【中图分类号】G633.7  [文献标识码]A   【文章编号】1674-6058（2023）33-0001-03

在初中物理课堂教学中，情境创设最重要的目的是要引发学生的思考。适合的教学情境一定是一种高效的教学方式，它可以是一个真实的事件或者问题。创设学生触手可及的教学情境能够激起学生学习的欲望，同时也会唤醒他们已有的相关经验，马上激活原有知识和新知识之间的联系。在学习完成之后，通过解决情境中的问题，让学生获得成就感，形成物理学习可以“学以致用”的理念。一个好的情境创设一定要注重使用问题导向的方式，努力培养学生发现问题，提出问题，解决问题的能力和意识。

1.初中物理课堂情境创设现状分析

1.1情境创设表面化，形式化

在日常教学中，受制于课堂时间，教学进度的影响，初中物理课堂教学中，老师采用情境创设的并不普遍，而且即使使用情境创设，其内容也趋于表面化，形式化。比如在初中物理力学课堂中，大量的展示力学示意图，通过反复的受力分析练习，试图让学生掌握。虽然这样的课堂能够填入更多的知识点和内容，但是学生没有具体情境的感知，也没有实验的体验，同时也缺乏了必要的思考过程，也没有办法真正地让学生积极主动地参与到课堂探究的过程中来。

1.2创设的情境与知识点脱离

课堂中的情境创设是为教学服务的，也应该围绕我们的教学目标。但是有些课堂中所创设的情境，往往为了求新求变，却脱离了授课知识点本身的内容，让学生完全不知所措，这样的“创新”反而变成了误导学生。比如在讲到物态变化的课程时，老师在课堂上用干冰进行了“升华”的实验，但是整个课堂中由于实验过多，涉及的知识点没办法用单纯的物态变化来解释了，课堂上学生的现场提问令老师也有些措手不及，纠结于是否需要完整解释的必要性。还有些课堂中，所选择的情境过于繁杂，初看很热闹，但是学生的关注点也容易发生迁移，导致无法为接下来的教学过程服务，造成课堂时间的流失。

1.3情境创设缺乏创新

目前的信息教育手段越来越多样，也赋予我们教师在情境创设的过程中有了更多的选择。但是在熟练运用了一种手段之后，往往就一直采用单一化的情境来引入。物理课程的引入方式应该随着教学内容，学生现状等因素靈活创设，而不应该拘泥与一种以往常用的手段。从心理学角度来说，一种感官刺激的效果会随着频繁使用而递减。所以初中物理课堂的情境创设，一定要与时俱进，根据实际情况，找到相应的手段来完成引入，让学生能够持续的保有对物理学习的兴趣和积极性。

1.4难以激发学生的主动性

初中物理的具体教学中，很多时候由于应试教育的影响，情境创设时常变成一道物理题。这让很多学生在面对这样的情境时缺乏主动性，没有对于即将所学的知识保有该有的好奇心。对于实验探究的过程，也由于缺失具体情境，而索然无味。一个高效课堂势必要求学生能够发挥学习的主动性，我们的情境创设也是为其服务的，所以做题并不是我们学习物理的目的，也只能作为偶尔为之的一个手段而已。

2.初中物理课堂情境创设的策略

2.1用问题情境为主线激发学生的积极性

在物理课堂以问题导向为主线的情况下，问题情境也可以激发学生，培养学生自主探究意识。以苏科版第二章第一节“物质的三态 温度的测量”为例，首先，用西游记视频片段中烟雾缭绕的仙境场景作为导入，然后现场用干冰和热水制造烟雾，一下子就抓住了课堂中学生的注意力，激发学生的兴趣，引发思考，从而引出水的物态变化的新课内容。接着，用视频继续展示大自然中以不同状态存在的水，学生通过观察比对，分析总结水的三种状态，并进一步了解物质三态的不同特征。然后用实验模拟的方式，制造“云雨雪”，提出问题，让学生交流，讨论水三态转化的条件，并进行总结。得到温度变化这个条件之后，引导学生通过手边的器材，先自学温度计的结构，原理，摄氏温标以及使用方法。并且马上学以致用，进行水的温度测量。最后，继续深入探索物态变化之美，升华主题，敬畏自然。

这样的设计随着老师抛出一个接一个的问题，将学生迅速带入所创设的情境，充分体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。整个教学过程中的情境创设也贴近学生的生活，符合学生的认知水平，激发学生的学习物理的兴趣，根据问题情境作为课堂导向，让学生在课堂中完成自主探究过程。

2.2通过实验真实再现物理情境

以苏科版的“比热容”教学引入实验为例，比热容这个物理属性，本身就很抽象，而课本上是以下面一段文字引出的“初夏，小明和小华去海边游玩。中午，他们赤脚走在海边的沙滩上，觉得沙子很烫；当他们跳进海水中时，却觉得海水较凉。同样都是在太阳光照射下，为什么海水和沙子的温度不一样呢？”首先学生并没有经历过这个场景，或者当时没有留意观察，其次对于温度感知的不准确，因此，我们需要借助物理情境创设来现场验证。课本上随后的实验也存在了以下问题：首先，用两个酒精灯进行加热，无法保证在相同的时间内吸收相同的热量。其次，在测量温度时使用的传统的液体温度计，读数时操作不方便，且在实时采集数据时误差较大。最后，整个实验时间较长，导致沙子和水被长时间加热后温度过高，使得实验现场具有一定的危险性。

通过查阅网上一些实验的改进方法，首先是从加热方式着手，针对传统的“酒精灯+石棉网”的加热方式，改进之后，有用电加热的电炉，有用热水的水浴法。这些方式都没有办法真正模拟出现实中太阳的上加热和热辐射的方法，并且还是使用传统的搅拌方法来使其受热均匀。其次，在显示温度的方面，除了常规的使用温度计测量温度变化的方式，还有用被加热物体上方空气膨胀的方式来体现温度变化，虽然在观感上很直观，但是在保证气密性的同时也存在了可能爆炸的安全隐患。所以为了还原现场场景，我们最初设计了以下情境实验。我们用1100W的大功率浴霸来模拟太阳，最大程度的体现了太阳光热辐射的热传递方式。然后用一个圆盆做容器，制成简单的沙盘，并在其中加入适当比例的盐水来模拟海水。用实验室的普通座椅来做支架，通过调整浴霸与沙盘的距离来控制热源和被加热物体的高度，从而达到控制单位时间的吸热量的目的。经过一段时间的照射，笔者首先使用红外线感温枪来测试温度，但是却发现两者温度差异并不大。接着尝试增加了加热时间，效果还是不明显，经过分析，发现由于沙子很少，加入盐水（模拟海水）之后，沙子迅速吸水，变得很潮湿，这样不仅比热容变大了，而且加热时的蒸发也带走了很多的热量，所以导致两者在加热相同时间的情况下，温差并不明显的状况。

为了防止沙子吸水，在中间圆盆的中间底部用PVC材质的L型薄片进行分割，经过这样的改进，水和沙子的温差已经很理想了。不过这样的设计只能体现一个静态效果，不能看出两者升温快慢的关系。当然，如果这个实验作为单纯的引入实验的话已经可以了，不过如果可以改进一下，替代原先书本上的水和沙子的吸热本领的实验，还需要解决两个问题。第一，沙子和水加热过程中的受热均匀的问题：原先实验中是通过玻璃棒搅拌的方法，使两者受热均匀。不过不同于原先实验的下加热方式，上方的浴霸给我们的搅拌带来了操作上的难度和高温的危险性。所以笔者找了两个几乎一样的玻璃小烧瓶，在瓶中装入质量相等水和沙子，用橡皮塞盖紧，将瓶子横放，通过旋转来搅拌。第二，解决间隔相同时间的温度采集问题：经过改进的玻璃瓶，在侧面用红外线感温枪来测温度就很不方便了，上方的浴霸和玻璃瓶的材质都会极大地影响温度的准确测量。所以又在橡皮塞上打孔，插入温度传感器，通过旋转传感器，带动瓶子的旋转，来完成搅拌。为了方便旋转，将瓶子用长条铜片做成的箍半固定在小木盒支架上。同时，铜片的使用也在传热方式上具有了多样性，弥补了原先水在透明玻璃瓶中热辐射传热效果差的问题。借用这套朗威的传感器中自带的软件，采集实时数据。并通过软件同时绘制出时间温度曲线。

通过实验数据的比对，可以很直观的得出吸收相同热量，沙子比水升温快的结论。让学生迅速从一个即时创造的场景中获得准确感知，从而可以迅速进行下一步的物理学习。在这次的实验中，我运用了生活中的常见材料和物理实验室中的废旧物料完成了基本构造的搭建，又使用了学校STEAM+实验室配套的传感器设备进行数据采集。就地取材，适当运用新的科学手段为教学服务。利用传感器改进初中物理实验的例子还有很多。传感器依靠其准确，精细，实时的特点，越来越多的和常规物理实验器材相结合，设计更合理，实验效果更明显，数据更精确，也大大减小了对环境的污染，同时增加了安全性，符合学生课堂实验的时效性和准确体验的要求。这样物理课堂情境创设，从回忆的抽象体验转变成学生的切实感受，引入传感器，高效的完成了课堂实验要求。真正做到了真实情境再現，让学生身临其境，引发学生的思考。

2.3借助信息技术手段模拟沉浸式情境

随着信息技术手段的不断发展，物理教师在课堂教学手段上有了更多的选择空间。比如最近几年出现在课堂教学中的VR模拟技术，它在物理实验教学上的应用，给物理教学情境创设打开了新世界的大门，让学生获得沉浸式的体验。以苏科版第三章第五节“光的反射”为例，我们用了VR技术模拟了整个光学实验室，这样的情境创设是非常震撼的。首先将光线直接可视化，由于是全虚拟环境，所以无需考虑光强太大所可能造成的安全隐患问题。并且让学生通过调节手柄和头戴显示器，自行改变每个人的观察角度和位置。由于在虚拟实验室中不存在围观时的遮挡问题，因此在学生选择时完全不受场地和人数的限制，极大地提升了学生的实验积极性，让每个同学在模拟技术支持下，都可以独立拥有整个实验室。在课程进行的过程中，学生进入虚拟实验室之后，一些操作熟练的学生甚至能够从实验室的正上方进行观察，模拟无人机的全景环绕方式，获得传统实验室中不可能完成的体验。在学生自主探究的过程中，教师端也可以通过操作，改变实验光线的角度和增减入射光线的数量，让学生自行建立反射定律的空间形态。科技的进步，生活也在潜移默化的改变着，虽然在学生的现实生活中有时少了很多切身的体验，不过也让我们能够感知许多原先无法感知的世界。随着更多的信息技术融入课堂教学，我们在情境创设时，需要从中选取最合适的方式，营造高效自主的初中物理课堂。

2.4回归生活得以巩固情境教学效果

我们的物理知识存在于日常生活当中，上到“九天揽月”，下到“五洋捉鳖”，可谓博大精深。物理教师如果仅立足于课堂教学，是没有办法完成新课改之后的教学目标的。所以在初中物理课堂中，教师在进行物理情境创设时，首先要结合教材内容，其次要引导学生联系实际生活和融合以往知识，将身边所存在的物理知识逐步挖掘出来，并归纳总结成完整体系加以掌握。以苏科版第十五章第一节“电能表与电功”为例。首先用夜景视频和学生课前自行实验的视频来引出“电能是怎么来的？”，然后再播放生活中的用电视频让学生讨论电能的作用。接着通过类比实验，学生抽水探究抽水量与什么因素有关，之后演示马达提升重物，引导学生观察电能表的示数变化，得到测量电功的方法。最后用视频“一度电是怎么来的”回归生活，告诉大家节约用电的意义。这样的授课方式，从生活中取得情境，最后又回归生活，每一个环节都围绕了物理思想来设计，一条完整的情境线索，既巩固了课堂，培养了学生的核心素养，又提升了学生的社会责任感，一举多得。

综上所述，在新课程改革的背景下，初中物理课堂教学中的情境创设，对培养学生的核心素养具有关键作用。在现今的课堂上，教师要灵活运用新的信息技术手段，通过创设真实的物理情境，激发学生的探究兴趣，从而引导学生由浅入深地进行思考，不断提高物理思维水平，创设也要源于生活实际，帮助学生从形象到抽象，发展再创新思维，促进学生思维发展。

参考文献：

[1]中华人民共和国教育部.义务教育物理课程标准（2022年版）[M].北京：北京师范大学出版，2022.

（责任编辑  黄春香）