让物理课堂情境“动起来”

阮伟文

新课程的改革是一项涉及教育理念、教学方法、教材到评价改革的系统工程。课程改革需要理论指导，也需要实践的支撑。其中情景教学设计就是把新课程和新教材应用于物理教学的一个实践上的突破口。情景教学设计，是针对不同的知识，不同的对象，运用适当的方法，提供具体活动场景或学习资源，进行情景设计的一种优化设计。

情景教学设计应用于教学中表现为一种学习方式的转变，即以学生为主体，教师为主导，以提高学生的物理探究能力为目标，使情景贯穿于探究过程始终，通过教师的有效启发，激发学生的求知欲望，进而能够自主探究，自主学习，从而达到能力的培养与提高。现以高中物理教材《加速度》一节为例，对物理情景教学设计谈一些体会。

一、利用生活经验创设物理情景

物理学的原理、规律深深地植根于人们的生活和生产实践之中。真实的情景是最接近学生的生活体验，最易调动学生的全部感受力和经验的情景。生活中到处都存在着物理情景，学生在进入物理学习之前，对这些情景就已经有了一定的感知，为物理学习提供了一定的感性材料，促进了学生对新知识的理解和体会。例如在“加速度”课题引入时，我创设了如下的情景：

情景1：刘翔起跑

情景2：莽蛇捕食

情景3：赛车加速

师：这些运动有什么共同的特点？

生：都是在很短的时间速度发生了很大的变化。

评注：由于所创设的情景具有真实性，生动性和丰富性，借助情景引导学生从身边的物理现象中发现从未思考过的物理问题，带着解决问题的学习动机，自主探究得到正确的结论。

二、利用多媒体模拟物理情景

中学物理里，有很多抽象的物理过程，物理模型，平面的示意图也无法形象的进行描述。如果情景教学设计中能够通过动态的画面将一些看不见、摸不着、课堂教学中不便演示的实验现象、物理图景、物理过程展示出来，有助于形成正确的物理形象，使视觉参与思维，促进对问题的感知与探究。例如在讲述物体的速度变化与时间有何定量关系时，我用多媒体模拟了以下的物理情景。

情景4：

师：给大家推荐两款车，红色的是宝马汽车，蓝色的是法拉利赛车，用课件模拟了每隔两秒频闪相机拍摄的两辆车从静止到运动的过程。

生：每隔两秒，红色汽车的速度从0增大到20m/s，40m/s，60m/s，80m/s，100m/s。

师：请大家注意观察红色汽车的速度变化与时间的比值有何特点？

生：列出式子■m/s2=■m/s2=■m/s2=■m/s2=■m/s2，速度的增加与时间的比值相等。

师：蓝色赛车是否也具有这样的特点呢？

生：每隔两秒，蓝色赛车的速度从0增大到40m/s、80m/s、120m/s、160m/s、200m/s.列出式子■m/s2=■m/s2

=■m/s2=■m/s2=■m/s2，速度的增加与时间的比值相等。

师；如果你是赛车手，你会选择哪辆车？

生1：赛车，因为它的速度大，他的速度变化的快。

生2：速度从0-80m/s，汽车要4秒而赛车只要2秒，赛车的速度变化的快。

生3：而取相同的时间6秒，汽车增加了60m/s，而赛车增加了120m/s，赛车的速度变化的快。

生4：即使取任意时间的比值都可以看出赛车的速度增加的更快，所以首选赛车。

评注：新课程也明确提出了教师不仅是课程的实施者，而且也是课程的开发者的新观念。另外，教师本身就是一种素材性课程资源和条件性课程资源的载体，这些优势使教师在教学设计中更是大有作为。利用多媒体课件，教师对教材进行创新的灵感能够更好的实现，通过课件模拟了每隔两秒频闪相机拍摄的两辆车从静止到运动的过程，以及通过两辆车的选择，能够给学生形象的物理模型，有助于加速度概念的引出。

三、用物理实验观察物理情景

物理学是一门以实验为基础的学科，在情景教学设计中，利用恰当的实验设计情景，有利于将物理过程直观化，可信化。新课程的一个特色就是用DIS实验取代了传统实验，简化了实验的复杂过程，把复杂的数据记录，数据处理交由计算机辅助系统完成。例如在探究速度随时间变化的规律，我用DIS实验创设了如下的情景：

情景5：

师：我们要研究的是小车在斜面运动时，速度随时间变化的规律。大家想想看要测量的是哪些物理量？

生：我们需要记录多组不同的位置的速度以及所用的时间来探究小车的速度随时间变化的规律。

师：今天我给同学们介绍一种新仪器，DIS数字实验系统。它由光电门一，光电门二，通过数据采集器和计算机组成，光电门传感器是计时仪器，他的光电管就象这支激光笔能发出激光，能够测出档光片的遮光时间，已知遮光板宽度和测得的时间，列出式子，测出的是平均速度。如果档光片的宽度很小，测出的是小车瞬时速度。同时还可以记录两光电门的时间。同时采集到的数据能够在计算机中显示的是：Δv，Δt，a=■这些物理量。

实验：小车沿斜面下滑，探究速度随时间变化的规律。

师：特别要注意Δv和a=■怎么变化？

师：从表格显示的测出的几组数据中大家能找出什么规律吗？

生：速度变化越来越大。

师：Δv越大，表示的变化量越大，即速度改变的越快。对吗？为什么？

生：不对，还要看Δt，从计算机显示的数据可以看出速度随时间是均匀变化的，速度与时间的比值是一个定值。

师：我们画出速度随时间变化的图象。通过计算机根据所测的数据，在速度时间图象中进行描点连线，是一条直线。也可以看出速度随时间是均匀变化的，速度与时间的比值是一个定值。

师：如果改变斜面的倾角，速度与时间的比值还是个定值吗？与第一次相比是变大还是变小呢？可以猜想（再做实验来研究）。与第一个实验比较，通过计算机根据所测的数据，我们算出加速度的值。我们会发现斜面越高，加速度越大。也就是速度变化的更快。

评注：通过DIS实验，能够强化实验的探究性，重在对实验过程的设计，对实验数据的分析，给学生创造自主学习的机会。学生通过视觉在掌握知识，增加学习物理兴趣的同时，不断提高发现问题、分析问题、解决问题的能力，从而实现学习方式的根本转变，从而更好的认识匀变速运动是加速度恒定的运动。

四、利用图形图像优化物理情景

物理学中有很多抽象的内容，很难通过教师的语言，学生的想象使之形象的出现在学生的头脑中。情景教学设计中，借助图形图像设计情景，将抽象概念、规律以及物理模型用学生易接受的语言图示，“绘”为学生知晓的“形”，使之生动、形象的展现于学生眼前，有利于帮助学生体验物理过程，建立起正确的物理形象。例如在介绍日常生活中的测速仪时，我展示图片设计了以下情景。

情景6：汽车车头的测速计

情景7：多谱勒测速仪

情景8：移动电子警察测速仪

评注：新教材内容丰富，形式多样，图形的设计趣味性强， 排版设计精美，且色彩鲜丽，为情景教学设计提供了很好的条件。教师在教学过程中应借助图片把教学内容以生动，直观的形式呈现在学生眼前，把枯燥乏味的知识， 变为生动活泼的情景，使学生对教学内容理解得更容易，更透切。

质量是教学的生命线，课堂教学是教学的重要环节之一。改革课堂教学方法，转变学生的学习方式，把学生的自主学习、自主探究的过程作为物理教学的主要手段，是目前实践新课程的一个重心所在。而把情景教学设计应用于物理教学，则是一个很好的切入点。通过贯穿于教学始终的情景设计，可以加深对物理模型的理解，激发学生探索问题的兴趣，培养学生发现问题的能力，提高分析问题、探究推理能力，以及解决物理问题的能力。因此，如何把情景教学设计更好的应用于物理教学，是一个值得教学工作者长期探讨的问题。实施情景教学设计既是一个挑战，同时也是物理基础教育得到更好发展的一次机遇。