顾丽
摘 要:认知活动的开展需要以情境为基础。在初中物理教学过程中,多元情境的设置能够激发学生的学习兴趣,优化其情感体验,并促进学生思维能力发展,促成深度学习开展。因此,文章以新课标的内容及要求为导向,探讨了初中物理情境教学的理论基础、积极意义、突出问题以及开展策略,旨在提高初中物理教学质量,为学生搭建优质的成长发展平台。
关键词:新课标;初中物理;情境教学;开展策略
【中图分类号】G633.7 【文献标识码】A 【文章编号】2097-2539(2023)18-0128-04
结合建构主义理论及情境认知理论来看,在学生学习过程中,情境发挥着桥梁、媒介的作用,其决定着认知过程的本质。新课标将物理课程内容划分为五个一级主题,其中有四个主题都强调了情境创设的重要性,也提供了实用的情境素材建议。此外,新课标也在课程实施的教学建议中提出了情境化教学这一要求,提倡教师创设生动具体、针对性强的教学情境,引导学生调动自身经验常识学习物理概念,把握物理知识的共同属性与本质特征。在新课标指导下,初中物理教师应明确情境创设的重要作用,结合多方因素合理设置教学情境,优化学生的学习效果,推动其物理核心素养发展。
1.初中物理情境教学的理论基础
(1)建构主义理论
建构主义理论强调学生的主体性,提倡教师运用多种方法推动学生进行自主学习与思考,指导学生在已有知识的基础上主动获取新知识。同时,建构主义理论也指出,学生的认知活动离不开情境的支持,教师应结合当下社会背景创设真实生动的教学情境,充分调动学生的学习自主性,并帮助学生有效内化所学知识。
(2)情境认知理论
情境认知理论指出,情境对认知发展有着重要影响,在情境的支持下,学生能够完成知识点的有效应用与迁移。根据情境认知理论,学习是一类学生自愿、自主探究的活动,且需要依托情境才能完成。而情境教学则是以情境为辅助、师生共同参与学习活动的教学过程,教师不仅要负责创设情境,还要鼓励学生在情境中主动学习,调动学生的学习意愿。要注意,情境教学过程中,教师会面临许多不确定因素,需要其密切关注学生的学习表现,灵活应对突发事件,推动情境教学顺利开展。
2.初中物理情境教学的积极意义
(1)明确课堂学习目标
在初中物理教学中,情境的使用在“精”不在“多”,教师需要结合教学内容选取高质量的情境素材,创设包含核心问题的“核心情境”。而在核心情境的作用下,学生能够明确本节课的核心知识点,以情境为辅助有的放矢地展开学习。同时,要顺利开展情境教学,要求教师制订明确的课堂教学目标,依据目标创设情境,并对教学环节进行调整优化,使情境创设自然融入教学活动。由此,物理课堂教学便能以教学目标为导向,以核心情境为依托,围绕着物理核心素养培养有序展开。
(2)激发学生学习兴趣
初中阶段是学生系统学习物理知识的初始阶段,在此阶段,教师既要帮助学生打好物理知识基础,又要培养学生的物理学习兴趣,为其今后更高层次的物理学习做好铺垫。而在实际教学中,合理的情境创设能够化抽象为具象、化复杂为简单,降低知识的理解难度,激活学生的学习思维并激发学生的学习兴趣。在兴趣的驱使下,学生能够主动探究情境包含的物理知识,获得理想的学习效果,从而更好地激发学生学习兴趣,提高学生的物理学习自信。
(3)促进学生思维发展
在初中物理教学中,合理的情境创设能够有效串联教学内容,使课堂教学“浑然一体”。比如,在教学伊始,教师将核心情境拆解为若干子情境,以子情境带出子问题,有助于学生逐一解决问题,掌握课程知识。而在学生基本掌握本课知识内容后,教师将学生带回核心情境,要求学生解决核心问题,这样既能让学生形成完善的知识体系,又能发展学生的整体思维。
3.初中物理情境教学的突出问题
(1)没有联系学生已有认知创设情境
当前,情境教学法在中小学学科教学中得到了极为广泛的应用,其中不免存在一些滥用、误用的情况。在实际初中物理教学中,部分教师创设的情境较为生硬,与学生实际学习情况及生活经验联系不够紧密,难以引起学生的情感共鸣,也不能辅助学生理解课程知识,导致物理教学效率低下。
(2)没有围绕着重难点知识创设情境
激发学生的学习兴趣是创设情境的主要目的之一,但由于部分教师对情境教学法的研究不够深入,片面认为创设情境就是为了“激趣”,因而只在新知识导入环节创设情境,进入正式授课环节便不再采用情境教学法了。初中阶段是学生系统学习物理的初始阶段,而物理学科有着抽象复杂、实践性强的特点,在学习一些重难点知识时,学生很容易遭遇学习阻碍,若教师能够围绕着重难点知识创设教学情境,以更为直观生动的方式呈現物理知识,则能帮助学生突破学习重难点,提高其物理水平。但实际上,部分教师习惯性采用口头讲解的方式进行重难点教学,没有以合理的情境为支架,导致学生难以有效吸收理解所学知识,认为物理学习枯燥乏味,逐渐失去学习兴趣。
(3)实验教学情境创设不够合理
实验教学是初中物理教学的基础板块,高质量的实验教学能够加深学生对理论知识的理解,提高学生的知识应用能力、实践能力及创新能力。在实验教学中创设情境,能够简化抽象的物理概念,自然引出实验探究问题,驱动学生进行深入的实验探究活动。但在具体实施过程中,部分教师并没有将问题融入实验情境,而是先提出问题再创设情境,这就难以引发学生对问题的深层思考,不利于学生问题探究思维的培养。
(4)问题情境设计具有局限性
初中阶段,常见的情境类型有生活情境、问题情境、故事情境、多媒体情境等,其中,问题情境属于最为常见一类情境,在优化学生思维品质、提高学生解题能力方面发挥着重要作用。但在实际初中物理教学中,部分教师所设计的问题情境具有局限性,仅以师生一问一答的形式为主,询问的对象也只是班级中的“学优生”,并没有面向班级全体学生,限制了情境教学价值的发挥。
4.初中物理情境教学的开展策略
(1)做好情境创设准备,了解学生实际认知
情境创设的直接目的为激发学生的学习兴趣,促成学生高效学习,要达成此目的,教师应从学生的认知特点、学习情况及实际生活经验出发,创设科学合理的教学情境,并在恰当的时机运用,最大限度地发挥情境的助学效果。为了解学生的综合情况,教师可从以下两方面入手:一方面,教师可结合物理教学内容设计一批难度层层递进的题目,形成课堂测验试卷,要求学生在规定时间内完成试卷。在测验结束之后,教师便可根据学生的答题情况判断学生的认知发展水平及学习能力。同时,在日常教学中,教师也应认真观察每个学生的学习表现,综合多方因素得出学生的实际学情。另一方面,为了解学生的生活阅历,教师可利用课余时间与学生进行沟通交流,了解学生的兴趣爱好,关心学生在生活中是否遇到了难题与困难,帮助其解决实际问题,以此赢得学生的信任。在与学生交谈的過程中,教师可随机应变,渗透一些与物理相关的生活常识,引导学生发现物理与生活的紧密联系。比如,学生说到最近家里总是出现跳闸的情况,教师可结合物理电学知识给学生阐述原理,在轻松自由的氛围下传授物理知识,有效培养学生的物理学习兴趣。通过了解学生的实际学情与生活经验,教师能够设计出更加真实的教学情境,让学生获得丰富的学习体验,提高其物理学习效率。
(2)围绕教学重难点,创设生活化情境
情境并非只能运用于课堂导入环节,在讲解物理重难点知识时,教师也可搭建情境支架,帮助学生理解抽象复杂的知识,有效锻炼学生的逻辑思维能力。在以往,教师大多会采用讲授法教学重难点知识,但仅凭语言,学生很难完成物理知识的逻辑转换,且口头讲解的形式稍显沉闷枯燥,容易打击学生的学习积极性。因此,教师应在备课环节提炼出本课的重难点内容,再据此创设生活化情境,化抽象为具象,引导学生深入探究课程知识。例如,在“阿基米德原理”一课教学中,教师应先梳理本课主要知识内容,确定学生需要掌握的重难点知识,即阿基米德原理及具体应用。接着,教师可设计阿基米德原理情境,使用量杯、玻璃求、水盆等常见材料进行演示实验,引导学生得出“溢出水的质量等于玻璃球在量杯中的浮力”这一结论,使其对阿基米德原理产生直观而深入的理解。针对阿基米德原理的具体应用,教师则可结合生活元素创设问题情境,引发学生的思考:夏天到了,同学们都喜欢去泳池游泳,现在有一个室内泳池,泳池里水的高度与泳池高度相同,当同学们开心地跳下泳池时,水池里的水也会向外溢出。跳入泳池后,同学们是否受到浮力?溢出来的水的体积是多少?在情境引导下,学生纷纷回想在泳池游泳的经历,并运用阿基米德原理分析如何计算溢出来的水的体积。
(3)结合学生个体差异,优化设计问题情境
提出问题是进行探究性学习的前提条件,在初中物理教学中,很多教师都会通过创设情境引出问题,驱动学生探究物理知识。而要发挥问题情境创设的价值与作用,教师应确保问题情境面向的是全体学生。尽管学生都是从初中开始接触物理学习,但不同学生的认知发展水平及学习能力都有所不同,他们的物理学习表现也会存在差异,若教师无视学生的个体差异,没有结合学生的实际能力创设问题情境,则会制约情境作用的发挥,影响到物理教学效果及学生的学习态度。因此,在创设问题情境时,教师需要结合学生个体差异,为不同学习层次的学生设计不同难度的问题,使之形成层层递进的问题链,以此带动全体学生参与到问题讨论中,满足学生个性化的学习需求。
例如,在“串联与并联”一课教学中,教师需要引导学生掌握串联电路和并联电路的连接点与工作特点,完成基础知识教学后,教师可使用多媒体课件展示包含本课主要知识点的问题链,要求学生根据自身能力水平选择合适的问题进行思考探究。笔者所设计的问题链如下:①并联电路图与串联电路图的电灯在一个电路上吗?②串联电路与并联电路的电流路径分别有几条?③什么是支路?什么是干路?④在闭合开关中两个灯泡都发光,在串联电路拔掉其中一个,另一个还会发光吗?在并联电路拔掉其中一个,另一个是否会发光?⑤在闭合开关中两个灯泡都发光,在并联电路中,要使两个灯泡都不发光,应该怎么做?⑥我们都见过节日小彩灯,你知道它是怎么连接的吗?为什么一串彩灯中会出现一些亮一些不亮的情况呢?在上述问题中,问题①②③属于基础问题,问题④⑤属于难度中等的问题,问题⑥则属于难度较高的探究问题,学生可根据自身实际能力选择相应的问题进行解答,也可在学有余力的情况下挑战更高难度的问题,这能极大地提高物理教学的效率。
(4)巧妙融入历史故事,打破学科知识壁垒
跨学科整合教学是新课标提倡的一类教学方式,多学科知识的融合能够拓宽学生的学习视野,锻炼学生迁移应用多元知识的能力,为其核心素养发展创造良好条件。在初中物理教学中,将物理知识与化学、数学、生物、历史、语文等学科知识进行融合,能够更好地发挥学科育人价值。以物理与历史知识的融合为例,教师可结合历史故事创设教学情境,引导学生从历史故事中挖掘物理知识,这样既能调动学生的学习积极性,又能让学生认识到不同学科知识之间存在一定联系,进而主动运用多学科知识解决实际问题。
例如,在教学“光的反射”一节内容时,教师可引入阿基米德用铜镜聚光火烧战船的历史故事,再要求学生完成相关的学习任务:在阿基米德火烧战船模拟图上复原镜子摆放位置。为完成任务,学生需要结合本课所学知识建立光的反射模型,把握光的反射规律,从而明确镜子的准确位置。除此之外,还有很多历史故事与物理知识相关,如秦始皇统一度量衡就与物理中“单位的建立”这一知识点有关;关云长水淹七军的故事涉及了“动能和势能”相关物理知识;曹冲称象的故事与“阿基米德原理”有关;宋代怀丙捞铁牛与“物体的浮沉条件”有关,教师可将这些历史故事作为情境素材,提高初中物理情境教学质量。通过结合历史故事创设情境,学生能够从全新的角度看待物理知识,了解到自己所学的知识并不是孤立的,不同学科的知识有着一定的联系,物理知识也存在于生活的方方面面。
(5)联系学生生活实际,引入真实案例
学习物理知识是为了更好地解决生活中的实际问题,新课标也指明,物理课程理念为“生活走向物理,从物理走向社会”。物理学有着鲜明的实践性、基础性特点,与现实生活联系紧密。在初中物理教学中,教师应借助知识传授发展学生的思维和能力,引导学生运用所学知识与技能解决实际问题。基于此,在情境创设过程中,教师应结合学科特点,引入具体事实、鲜活案例、生活经验等,让学生聚焦真实世界,学会以恰当的方法解决实际问题。例如,在教学“家庭电路”时,教师可联系学生的实际生活创设情境,布置“计算家中一个月的电费”的任务,这样既能激发学生的学习兴趣,又能增强学生的学习成就感。又如,在“声音的产生与传播”一課教学中,教师可使用多媒体设备播放汽车倒车时雷达的工作过程,引导学生结合本课所学内容探究雷达的工作原理,必要时给予学生指导与提示。为解答这一问题,学生需要了解声音的产生过程、传播方式以及传播速度,思考声音在传播过程中遇到障碍物会做何反应,进而把握倒车雷达的工作原理。此外,社会生活中还有许多案例可作为物理情境教学的素材,如劣质电热毯着火的原因可用“焦耳定律”进行解释;可变亮度台灯的原理对应了“变阻器”知识;照相机、放大镜、投影仪等对应了“凸透镜成像的应用”;门禁卡、无线充电器的原理与“电磁感应”知识有关;密度计的原理应对了“浮力”知识;内燃机的工作原理对应了“热机的效率”相关知识。
(6)渗透优秀传统文化,突出学科育人价值
新课标下,初中物理教学肩负着“培根铸魂,启智增慧”的重要使命,教师应发挥物理学科在育人方面的独特优势,推动学生的全面发展。比如,教师可结合中华优秀传统文化创设教学情境,以传统文化启迪学生的智慧,增强其文化自信与民族自豪感,培养其家国情怀。中华优秀传统文化包含了丰富多元的物理知识,从古诗词、古建筑、谚语俗语、古代机械中,都可以发现物理的影子。以古建筑中的物理学为例,在学习“滑动摩擦力”时,教师可向学生介绍秦直道;在学习“杠杆定理”时,教师可援引古代城池升降浮桥的案例;在学习“固体压强”时,教师可联系都江堰的内外江创设真实情境;在学习“固体压强”时,教师可向学生介绍故宫太和殿的顶梁柱。
(7)联系学生兴趣爱好,创设趣味教学情境
初中生大多好奇心强,乐于探索周围世界。在开展情境教学时,教师应结合学生的兴趣爱好确定情境创设的内容及形式,以趣味化情境激发学生的学习兴趣,优化其学习效果。通过与学生的沟通交流,笔者了解到,最近学生都喜欢看一些刑侦方面的电视剧或动漫,而在刑侦案件的侦破过程中,恰好会用到物理学知识。因此,笔者便以此为背景设计探案类情境,带动全体学生参与到物理探究学习中。例如,在教学“压强”相关内容时,笔者便在导入环节设计了“寻找嫌疑人”的任务情境:案发现场留下了嫌疑人的脚印,单凭脚印如何推断出体重特征?为得出嫌疑人的体重,学生需要用到物理学中压力作用的效果、数学中的比例等知识。学生完成任务后,笔者再进行总结分析,引入压强这一物理概念。此外,教师还可直接播放包含物理知识的电视剧片段,创设生动有趣的学习情境,让学生自行挖掘视频中的物理信息,突出教学的趣味性。
综上所述,情境教学以建构主义理论及情境认知理论为基础,在初中物理课堂中创设情境能够明确课堂学习目标、激发学生的学习兴趣并推动其思维发展。当前,初中物理情境教学仍然存在一些突出问题,影响了情境作用的发挥,需要教师从问题出发,优化情境教学方案,为学生的物理核心素养发展创造良好条件。具体实践中,教师可通过做好情境创设准备,了解学生实际认知;围绕教学重难点,创设生活化情境;结合学生个体差异,优化设计问题情境;巧妙融入历史故事,打破学科知识壁垒;联系学生生活实际,引入真实世界案例;渗透优秀传统文化,突出学科育人价值;联系学生兴趣爱好,创设趣味教学情境等策略提高情境教学质量,推动物理课堂由“知识本位”向“素养本位”转变。
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