物理教学中情境设置案例探讨

吕彤

【摘 要】物理是一门实验较多的课程，特别是新课程实施后，教师都知道创设情境的重要性。但是，审视、反思我们目前的课堂教学会发现，情境的创设存在着随意、低效的现象。因此，在高中物理课堂中，探讨如何创设有效的教学情境这个问题便十分必要。

【关键词】高中物理 情境教学 案例 探讨

普通高中课程标准实验教科书《物理（选修3-1）》的第一章《电场》概念非常多且抽象。一次在《电场强度》的观摩课上，授课教师为使学生更好地理解电场力是非接触力，设置了以下的教学情境：手里暗含一个小磁铁，在不接触物体的情况下，让物体运动起来。教师的本意是从学生已有认知出发（因为学生初中已经学过磁场，知道磁场的基本性质），没料到，演示完了后，学生胡乱猜测原因。这个情境的创设，适得其反，非但没有为学生理解电场力打下良好的基础，还使学生的思维出现漂移，陷入混沌状态。这充分说明情境与学习内容之间若缺乏实质性联系，不仅难以启迪学生尽快进行探究活动，还会使学生思维漂移、混沌。新课程实施后，教师都知道创设情境的重要性，但是，审视、反思我们的课堂教学会发现，情境的创设存在着随意、低效的现象。因此，在高中物理课堂中如何创设有效的教学情境这个问题也就不可避免地突显出来。

有效教学情境的创设是为了实现有效教学，而有效教学是指教师教学符合教学的客观规律，以尽可能少的时间、精力和物力投入，取得尽可能多的教学效果，从而实现特定的教学目标，满足社会和个人的教育价值需求。因此，结合教学实际，我们认为有效教学情境当中的“有效”，应当包括三个层面的含义，即有效果（对教学活动结果与预期教学目标的吻合程度的评价）、有效率（教学效果和教学投入的比值）、有效益（教学活动的收益、教学活动价值的实现，从操作层面上说，有没有效益是指教学目标与特定的社会和个人的教学需求是否吻合及吻合程度的评价）。

学生的学习活动是一种思维活动。思维贯穿学习活动的始终。离开了思维活动，任何能力都能难以形成和发展。心理学研究表明，思维总是在一定的情境中产生的，思维过程就是不断发现问题和解决问题的过程。发现问题既是思维的起点，更是思维的动力。思维能力是物理学习能力的核心。因此，创设情境是否有效，关键是看能否有利于激活学生思维。所以有效的情境设置应有以下几个特征：（1）挑战性（具有一定难度）；（2）可及性（在“最近发展区”内）；（3）直观性（情境与问题紧密联系）；（4）体验性（能引发学生的操作兴趣和探索欲望）；（5）开放性（探索的方向和结果具有不确定性）；等等。

一、基于生活经验创设情境

乔纳森在《学习环境的理论基础》一书中，对情境作过这样的描述：“情境是利用一个熟悉的参考物，帮助学习者将一个要探究的概念与熟悉的经验联系起来，引导他们利用这些经验来解释、说明、形成自己的科学”，通俗地说，就是陶行知先生的比喻，“接知如接枝”。

【案例一】“加速度”的引入

加速度的概念远离学生的生活经验，有不少教师甚至认为学生的潜意识里根本没有加速度的概念。其实，学生的潜意识里有，不过很模糊，常常是速度（位置变化的快慢）和加速度（速度变化的快慢）分辨不清，为了激发学生的潜意识，唤醒学生思维意向，可以创设这样的情境：

变速运动很常见，如蝴蝶、苍蝇的运动，乌龟、兔子的运动，铅球、乒乓球的运动，载重汽车、小客车的运动（红灯变绿灯后的快速启动、遇到紧急情况下的急刹车），等等，那么，这些变速运动的速度变化有什么特点呢？

在教师设问的启发下，不少学生能认识到这些物体在运动的过程中速度有增大有减小，即使变化趋势一样，变化的快慢也常常不一样：苍蝇比蝴蝶速度变化快，因此，扑蝶可以徒手，而打苍蝇不仅要用苍蝇拍，动作还必须敏捷；乒乓球比铅球速度变化快，因此，乒乓球可以单打双打，发球、接球有多种方式（削、旋、扣等），而铅球只能向无人处投掷。通过联系实际，把“速度变化有快有慢”的认知从学生的潜意识中激发出来后，再围绕如何描述速度变化的快慢这个主题展开教学过程，学生就能水到渠成地自主建构加速度的概念。

【体会】创设情境，激发学生的潜意识，唤醒学生思维意向，鼓励学生积极思考，引导学生自主建立新概念， 从而内化为学生自身的科学知识。基于生活经验，创设情境时，要从学生的生活实际和思维能力的实际出发，要选择身边的事例，所选事例要为学生们所熟悉，同时，所设计的问题不能太难或过易，让学生能“跳一跳，摘桃子”，让学生在解决问题的过程中获得成功的快乐，激发学生的探索精神和学习兴趣。

二、基于实验冲突创设情境

苏霍姆林斯基说：“在人的心灵深处都有一种根深蒂固的需要，这就是希望自己是一个发现者、研究者、探索者。而在儿童的精神世界里这种需要特别强烈。”从学生认知结构最近发展区的问题入手，创设认知冲突型教学情境，使学生处于“心欲求而不得，口欲言而不能”的“愤”“悱”状态，引起认知冲突，产生认知失调，从而激活思维热情，为解决问题打下良好的基础。

【案例二】伏安法测电阻的安培表内外接法的选择

用伏安法测电阻，学生在初中就学过原理，也做过实验。面对安培表内接和外接这两种电路，学生开始的反应是冷漠的。因为在他们原有的认知图式中，这两种电路基本是等价的，所以他们的思维仍处于稳定的平衡状态中。

教师采用大型示教电表，分别用两种电路去测量同一只大电阻的阻值，两次测出的数据是5.2kΩ和2.0kΩ，然后又去测量同一只小电阻，得出的数据为5.0Ω和3.6Ω。悬殊的测量结果，造成了一种外来的强刺激，学生的思维热情被迅速地激发起来。

【体会】这一过程中，学生的心理经历了以下几个阶段：惊讶、怀疑；心理冲突；对新的东西有抵抗的心理；心有不甘地接受事实。进而在内心深处爆发强烈的疑问，为什么安培表内外接法导致测量的结果有如此大的差异？这样，进一步的探究将在学生强烈的求知欲的驱动下深入下去。

三、基于环境体验创设情境

捷克教育家夸美纽斯曾说：“一切知识都是从感官开始的。”“在可能的范围内，一切事物应尽量地放在感官的跟前，一切看得见的东西应尽量地放在视官的跟前，一切听得见的东西应尽量地放到听官的跟前……假如有一个东西能够同时在几个感官上面留下印象，它便应当用几个感官去接触。”

【案例三】机械能守恒定律的引入（沙桶冲鼻实验）

出示沙桶，里面盛有一定质量的沙子，沙子从桶里洒出的后果人人尽知，从而对学生在心理上有一定的震慑，为后续的冲鼻实验作好心理上的铺垫。当沙桶从学生鼻尖摆出去，再次荡回来时，学生因心理作用，动作更显夸张，效果越明显，成功率也就越高。让学生上台参与实验，以惊激趣，以趣生疑，以疑引思，有利于激发学生的学习兴趣，激起探究欲望。再适时引导学生分析：在重锤“扑鼻而来”之时，有无躲闪的必要？在此基础上，引导学生分析讨论，大胆提出猜想。

【体会】通过创设源于生活的体验情境，激发学生的学习兴趣并为课堂教学搭建了直观的“情境型”支架，便于学生明确概念，为打造高效课堂奠定基础。

创设有效教学情境除了基于生活经验、基于感受体验、引发冲突式实验等，还可创设物理学史情境、科技情境、新闻情境、地域风情情境等，同时多媒体技术的使用，更是为情境创设提供技术支撑。

创设有效情境，应根据学生思维发展的特点和教材要求，有目的有计划地进行。创设为引入课题服务的情境，则要考虑用刺激性强的、意想不到的情境来唤起学生的注意和学习动机；如果是为建立概念和认识规律服务的，则要考虑学生认知上存在的前概念，努力激发学生的认知冲突，逐步地实现认知建构；如果设置情境的目的主要是应用知识分析和解决问题，则要考虑多给学生观察发现问题和思考解决问题的机会。如果情境创设不能提高学生学习热情，如果情境创设不能科学引导学生解决问题，如果情境创设不是促进学生认知能力的协调发展，甚至是伪造的情境，这样的情境要坚决摒弃。

（作者单位：江苏省外国语学校）