黃秀花 蔡麗珍
摘 要:本文從借助實(shí)驗(yàn)、圖像、動(dòng)作、語言、新舊知識(shí)和觀念的內(nèi)在聯(lián)系五個(gè)方面,通過教學(xué)案例具體探討物理課堂中如何精心創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。
關(guān)鍵詞:教學(xué)情境;物理;教學(xué)有效性
物理來源于生活,卻高于生活,具有高度的抽象性,當(dāng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理概念和規(guī)律時(shí),如果只是記住一大堆干巴巴的文字、符號(hào)、公式,而沒有理解其中的實(shí)際內(nèi)容,或者不能將文字、符號(hào)等與實(shí)際生活聯(lián)系起來,這樣的學(xué)習(xí)就不是有意義的學(xué)習(xí),學(xué)生也得不到應(yīng)有的進(jìn)步和發(fā)展。教學(xué)作用于學(xué)生,物理教學(xué)是否有效,關(guān)鍵還要看學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,如果學(xué)生沒有得到應(yīng)有的進(jìn)步和發(fā)展,即使教師教得再認(rèn)真、再辛苦,也是低效教學(xué)。因此,在物理課堂中教師精心創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,將知識(shí)溶入情境之中,提高課堂教學(xué)有效性,是物理教師值得探討的課題。本文將從五個(gè)方面通過教學(xué)案例具體探討高中物理課堂中如何精心創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。
1 借助實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,它不僅把科學(xué)道理蘊(yùn)藏在各種豐富多彩、妙趣橫生的物理實(shí)驗(yàn)和物理現(xiàn)象中,還能使學(xué)生對(duì)物理事實(shí)獲得具體、明確的認(rèn)識(shí)。在物理教學(xué)中,借助實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,是教學(xué)的最佳選擇。
案例1 在《力的分解》教學(xué)中,本節(jié)課的難點(diǎn)在于如何根據(jù)力的實(shí)際作用效果去分解力。筆者在教學(xué)中根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),從較熟悉和形象直觀的演示實(shí)驗(yàn)入手,促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)獲得新知,通過分析討論,理解如何根據(jù)一個(gè)力產(chǎn)生的實(shí)際作用效果來確定兩個(gè)分力的方向。
演示實(shí)驗(yàn)一 乘火車或飛機(jī)出行的人們常常拉著行李箱行走,拉行李箱的拉力將產(chǎn)生哪些效果?學(xué)生能猜想到拉行李箱的拉力能產(chǎn)生向前拉的效果,對(duì)產(chǎn)生向上提的效果不一定能回答出來。于是,筆者設(shè)計(jì)了一個(gè)演示實(shí)驗(yàn):①在電子秤上放一個(gè)小木塊,讓學(xué)生觀察并記錄電子秤的示數(shù);②用水平力拉小木塊,讓學(xué)生觀察并記錄電子秤的示數(shù);③用斜向上的力拉小木塊,讓學(xué)生觀察并記錄電子秤的示數(shù)。對(duì)比②、③情況中電子秤的示數(shù),③中電子秤的示數(shù)更小,說明斜向上的拉力還使木塊有向上提的效果。
演示實(shí)驗(yàn)二 放在斜面上的物體受到的重力產(chǎn)生哪些效果呢?讓學(xué)生將一本書放在手掌上,體驗(yàn)重力的作用效果。學(xué)生就很容易理解斜面上的物體受到的重力產(chǎn)生兩種效果:使物體沿斜面下滑和緊壓斜面。
為了突破教學(xué)難點(diǎn),教師借助演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,讓學(xué)生在教師的引導(dǎo)下生動(dòng)活潑地學(xué)習(xí),不僅調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性,增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)過程的親身體驗(yàn),而且對(duì)新知識(shí)形成鮮明的、深刻的印象,同時(shí)鍛煉了學(xué)生的觀察能力和概括能力。
2 借助圖像創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境
無論在哪一門學(xué)科教學(xué)中,圖像都是一種直觀的工具,它包括板書、畫圖、掛圖以及幻燈、錄像、電影、電腦等電化教學(xué)手段 [1 ]。
案例2 在《牛頓第二定律》教學(xué)中,學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)得到牛頓第二定律的表達(dá)式后,教師提出問題,牛頓第二定律的適用范圍是什么?在太空中還適用嗎?當(dāng)學(xué)生茫然無解時(shí),教師可以播放一段錄像,錄像的內(nèi)容為2013年6月20日我國(guó)神舟十號(hào)飛船航天員王亞平首次在太空授課時(shí)做的第一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)——“質(zhì)量測(cè)量——牛頓第二定律”。在實(shí)驗(yàn)過程中,質(zhì)量測(cè)量?jī)x通過彈簧產(chǎn)生力并測(cè)出力的加速度,然后根據(jù)牛頓第二定律算出質(zhì)量。這個(gè)實(shí)驗(yàn)不僅生動(dòng)形象地說明了“物體加速度的大小跟物體受到的合外力成正比,跟物體的質(zhì)量成反比”,還說明了牛頓第二定律是一個(gè)在一切慣性空間內(nèi)普遍適用的基本物理定律,不因物體的引力環(huán)境、運(yùn)動(dòng)速度而改變,在太空和地面都是成立的。
為了拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)空,物理教師還可以將典型例題的講解分析、教學(xué)中的重難點(diǎn)或者某個(gè)重要的專題拍成微視頻,便于學(xué)生在課后根據(jù)自己的學(xué)習(xí)方式選擇適合自己的學(xué)習(xí)資源,很大程度上調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。
3 借助動(dòng)作創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境
教師在教學(xué)中還可以借助姿勢(shì)、打手勢(shì)等動(dòng)作來創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境 [1 ]。對(duì)于理科生來說,通過具體的動(dòng)作操作,可以使許多抽象的物理知識(shí)變得形象直觀。操作者不僅限于教師,還可以讓學(xué)生一起參與表演。
案例3 在《波的形成和描述》教學(xué)中,筆者在上課前突然發(fā)現(xiàn)U盤壞了,而前一天已經(jīng)準(zhǔn)備好的教學(xué)課件已經(jīng)無法使用。為了讓學(xué)生體驗(yàn)繩子上的波是怎么形成和傳播的,筆者臨時(shí)找了一根小木棍和一段綢帶,將綢帶系在木棍上,搖晃綢帶,使綢帶變幻出多種多樣的波,當(dāng)筆者進(jìn)行動(dòng)作操作時(shí),發(fā)現(xiàn)學(xué)生眼中竟然表出現(xiàn)驚奇的眼神,便知此過程已達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)效果。接下來,筆者又組織全組學(xué)生站在課桌邊的走道上排成一條直線,從第一位同學(xué)開始,周期性地下蹲和起立,第二位、第三位……依次被動(dòng)地被前一位同學(xué)帶動(dòng)后也做這個(gè)動(dòng)作,這時(shí),將會(huì)看到凹凸相間的波從第一位學(xué)生向最后一位學(xué)生傳播。之后,在講授波是怎么形成和傳播時(shí),學(xué)生想起課堂活動(dòng)的情景,以課堂活動(dòng)中獲得的感性材料為支柱,進(jìn)一步分析思考,便輕松掌握了波是怎么形成和傳播的。
借助動(dòng)作創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,有效地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,幫助學(xué)生輕松理解所要學(xué)習(xí)的物理知識(shí)。
4 借助語言創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境
物理教師繪聲繪色的描述,也能夠把抽象概念變得生動(dòng)形象。在物理教學(xué)中,愈是抽象的概念和規(guī)律的建立,往往越需要形象的描述與貼切精彩的比喻。
案例4 學(xué)習(xí)光學(xué)時(shí),可以把紅光想象成紅軍戰(zhàn)士,紫光想象成貪生怕死的國(guó)民黨長(zhǎng)官。在同種介質(zhì)中,紅光的光速最快,紫光的光速最慢??措娪埃蛘痰臅r(shí)候,紅軍戰(zhàn)士總是喊:“同志們跟我沖!”然后一馬當(dāng)先就跑在最前頭,而國(guó)民黨長(zhǎng)官一般是扯著喉嚨叫:“弟兄們,給老子上!”他自己卻落在最后頭。一個(gè)是“跟我上”,一個(gè)是“給我上”,一字之差反映了兩者截然不同的心理狀態(tài)。通過這樣的比喻,學(xué)生很快記下了同種介質(zhì)中哪種光速最快,哪種最慢——當(dāng)然是紅軍戰(zhàn)士(紅光)跑得最快,國(guó)民黨長(zhǎng)官(紫光)最慢!另外,可見光在從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),紫光最容易發(fā)生全反射,這個(gè)也可以用上面的聯(lián)想。我們可以把兩種介質(zhì)理解成兩個(gè)正在作戰(zhàn)的陣地,全反射就是一沖到敵人陣地跟前就嚇得撤退回來的那種。紅軍戰(zhàn)士勇猛直前,而貪生怕死的國(guó)民黨長(zhǎng)官,所以紅光不容易發(fā)生全反射,紫光最容易發(fā)射全反射。
筆者發(fā)現(xiàn),在物理教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)生聽著教師繪聲繪色的描述,都會(huì)發(fā)出會(huì)心的微笑。通過類似的事物來比喻想要說的某一事物,以便表達(dá)得更加生動(dòng)鮮明,不僅會(huì)使抽象的、難于理解的知識(shí)變得具體、通俗易懂,而且有益于學(xué)生把機(jī)械記憶轉(zhuǎn)化為理解記憶,不易遺忘 [1 ]。
5 借助新舊知識(shí)和觀念的內(nèi)在聯(lián)系創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境
物理課程內(nèi)容的安排是螺旋式上升的,許多知識(shí)小學(xué)學(xué)過、初中學(xué)過、高中進(jìn)一步再學(xué);從現(xiàn)象到規(guī)律、從定性研究到定量計(jì)算,逐步加深。但由于編寫體系的不同,或是為了展示內(nèi)容的全面,大多數(shù)高中物理教材都是從簡(jiǎn)單的現(xiàn)象談起 [2 ]。
美國(guó)教育心理學(xué)家奧蘇貝爾認(rèn)為,意義學(xué)習(xí),就是將符號(hào)所代表的新知識(shí)與學(xué)習(xí)者認(rèn)知結(jié)構(gòu)中已有的適當(dāng)觀念建立非人為的和實(shí)質(zhì)性的聯(lián)系。由于意義學(xué)習(xí)強(qiáng)調(diào)將新知識(shí)與學(xué)生已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)建立聯(lián)系,因此在有意義的學(xué)習(xí)中,不能把學(xué)生看作一張沒有書寫的白紙,而要充分考慮到學(xué)生已有的認(rèn)知結(jié)構(gòu),充分利用學(xué)生已有的舊知識(shí)來促進(jìn)新的學(xué)習(xí),同時(shí)也要考慮到學(xué)生已有的某些經(jīng)驗(yàn)可能會(huì)成為新學(xué)習(xí)的障礙 [3 ]。
案例5 在《牛頓第三定律》教學(xué)中,學(xué)生在初中已形成“力是物體間的相互作用”的概念,對(duì)作用力與反作用力的認(rèn)識(shí)有著豐富的生活經(jīng)驗(yàn),但對(duì)該定律的理解較片面,如雞蛋碰石頭、馬拉車等生活經(jīng)驗(yàn)又干擾了學(xué)生對(duì)定律的正確理解,因此學(xué)生對(duì)作用力與反作用力的理解既熟悉又片面,這就迫切需要深入理解定律,來彌補(bǔ)已有知識(shí)的缺陷。對(duì)常見的一些物理現(xiàn)象、物理知識(shí),如果只是簡(jiǎn)單重復(fù),學(xué)生對(duì)此不太關(guān)注、不感興趣。在本節(jié)課中,教師借助新舊知識(shí)和觀念的內(nèi)在聯(lián)系設(shè)置物理情境,引發(fā)學(xué)生“思維沖突”,再把課堂演示實(shí)驗(yàn)處理為學(xué)生自主探究實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)中只給出儀器(力學(xué)傳感器)和充分的時(shí)間,而不講解如何實(shí)驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,采用問題驅(qū)動(dòng)方式展開討論,讓學(xué)生深入理解規(guī)律,進(jìn)而完善已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)。
在高中物理教學(xué)中,還有很多內(nèi)容的學(xué)習(xí)是在舊知識(shí)的基礎(chǔ)上增加新的內(nèi)容,如重力、摩擦力、力的平衡、做功、功率、動(dòng)能、重力勢(shì)能、磁場(chǎng)等等,這都需要教師根據(jù)新舊知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,從而使學(xué)生能進(jìn)行有意義的學(xué)習(xí)。
總之,教學(xué)情境是多種多樣、豐富多彩的,教師可以借助各種方法創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境,但是創(chuàng)設(shè)的情境要關(guān)注學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn),貼近學(xué)生的生活,不僅要?jiǎng)?chuàng)設(shè)簡(jiǎn)單有效、順應(yīng)學(xué)生心理需求的情境,而且還要?jiǎng)?chuàng)設(shè)富有挑戰(zhàn)性、有思考空間的情境,這樣才能真正提高課堂教學(xué)的有效性。
參考文獻(xiàn):
[1]余文森.課堂教學(xué)[M].上海:華東師范大學(xué)出版社,2006:115-129,159.
[2]張連之.研讀課程標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容,實(shí)施課堂有效教學(xué)[J].中學(xué)物理教學(xué)參考,2013(4):25-26.
[3]曾琦.學(xué)生學(xué)習(xí)[M].上海:華東師范大學(xué)出版社,2006:35-36.