巧设情境,激趣深入——谈情境创设在高中物理课堂教学中的应用
2014-01-08宋海峰
宋海峰
(江苏省天一中学,江苏 无锡 214101)
通过创设情境实施教学的理念古而有之,孔子曰:“不愤不启,不悱不发,举一隅不以三隅反,则不复也.”孔子的这段话,在肯定启发作用的情况下,尤其强调启发前学生进入学习情境的重要性.国外也有不少教育家在教学理论与实践中留下了对教学情境的思考,著名教育家苏霍姆林斯基说过:“如果教师不想方设法使学生进入情绪高昂和智力振奋的内心状态,就急于传授知识,那么这种知识只能使人产生冷漠的态度,而不动感情的脑力劳动就会带来疲倦.”
物理学的概念、规律是人们在大量观察和实验的基础上,经过反复的科学抽象而形成的,具有很强的抽象性和逻辑性,很多学生会产生畏惧心理.所以尤其需要教师有效创设教学情境,营造良好的学习氛围,激发学生学习的兴趣,让学生在富有活力和创意的课堂上自主学习和探究,逐渐消除对物理学习的恐惧感,最终达到优化教学过程、提高教学质量的目的.
1 利用故事有效创设教学情境
故事情境就是教师用简洁的、准确的、流畅的语言采用真实的或虚构的方法把物理现象,物理概念或物理规律融入到故事中,引起学生的有意注意,激发求知欲.曾经有一位教育家说过:“故事是学生的第一大需要.”教材中一些著名的实验、发现过程、名人轶事、历史故事、科学史实、新闻报道等,都是创设故事情境的优质素材.
案例1.“共振”教学片断.
某教师在导入“共振”这节课时,声情并茂地给学生讲述1810年拿破仑率法国军队入侵西班牙时,一列军队齐步过铁链悬桥,由于铁链断裂,使桥和人一起跌入大河.又过了50年,在圣彼得堡,同样因队伍齐步过横跨丰坦卡河的桥梁时将大桥踩蹋.教师故作惊讶地设问,非常结实的大桥,为什么让几个人就给踩蹋了呢?学生先是惊讶,接着开始热烈的交流、讨论,想知道奥秘的迫切之情溢于言表.
这位教师之所以成功,除了其自身具有化平淡为神奇的教学语言功底外,还有就是故事情境创设的精准到位.教师成功制造了悬念,引起学生强烈的求知欲望,激发起学生学习物理的极大热情,课题引入就自然顺理成章了.
在物理教学中,教师如果根据教学内容穿插一些生动有趣的故事,不但能激发学生的学习积极性,吸引他们快速进入教学情境,而且还能从这些扣人心弦,融知识性、趣味性、思想性为一体的故事中向学生进行德育教育.但是故事情境只是教学的引子,不是教学的中心内容,因此创设故事情境不宜多而复杂,不能因创设故事情境而冲突教学的重点内容和教学难点突破.
2 利用实验有效创设教学情境
一个物理实验就是一个完整的物理情境,教学中让学生亲眼看一些物理现象(演示实验),做一些物理实验(学生实验),来与理论学习相互对照、验证,加深理解以便形成正确的物理情境.陶行知老先生说过:“人生两个宝,双手和大脑.双手会做事,大脑会思考.”积极思考和动手操作相结合是物理教师利用实验情境增强学生对学习内容的理解和记忆的有效方法.有人研究得出:人对知识的吸收,如果仅是听和看的话,只能吸收50%;加上动手的话,则能吸收90%.所以,物理教师要充分利用本学科的特点,尽可能地创设实验情境,培养学生浓厚的学习兴趣,变学生的“要我学”为“我要学”.
案例2.“闭合电路欧姆定律”教学片断.
某教师在讲授“闭合电路欧姆定律”时,准备了2节电动势各为1.5V的干电池和1个电动势为9V蓄电池组,1个电压表,1个小灯泡,1个单刀双掷开关.首先他将小灯泡与干电池组串联,学生看到小灯泡发出耀眼的白光.接着要求一学生上讲台将小灯泡与9V的蓄电池串联.这位学生疑惑地看着教师说这样会烧坏小灯泡的,其他学生也嚷着说不能连上去.教师若有所思地说,那我试试看.令人惊讶的是小灯泡不仅没有烧坏,反而比先前还暗一些.下面的学生砸开了锅,怎么回事?不可能吧.
这位教师通过演示实验制造悬念,使学生对所看到的结果感到意外,诱使学生在脑海中产生问题和矛盾,并产生解决这一矛盾的强烈欲望,教师顺势引入课题.
演示实验集直观性、可信性、趣味性于一体,是物理教学课题引入的一个最基本的方法.大多数物理概念、教学方法都是通过实验演示,让学生透过现象剖析揭示其本质,使学生易于进入教学情境.在利用演示实验创设教学情境时,教师要善于挖掘素材,捕捉学生的心迹,精心设计实验,制造认知冲突,使学生“惊之以心,动之以情,发之以问,晓之以理”.
案例3.“自由落体”教学片断.
某教师在讲授完“自由落体”时,给每2位学生发了一把米尺,让他们互相配合,测出各自的反应时间.课堂上学生气氛活跃,实验积极,很快每位学生都测到自己的反应时间,脸上洋溢着喜悦和成就感.
“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”,只有亲身经历过的事情,印象才是最深刻的.这位教师利用教材上的“做一做”栏目,充分调动学生眼看、耳听、口说、手动,让学生自己去体会和感悟,不仅活跃了课堂气氛,加深了学生对概念的理解,更锻炼了学生动手操作的能力,也培养了学生交流与合作的良好习惯.
学生分组实验是培养学生实验能力和良好科学习惯的重要途径,是中学物理实验的重要组成部分.教师在教学中要充分发挥自己的主导作用,突出学生的主体地位,培养学生创造性和发散性思维能力.另外,除了课本上的演示实验和学生分组实验外,教师还可以根据教学内容自制一些演示小实验或创设一些探究性实验来激发学生学习的兴趣,从而使学生达到对这些知识的真正理解与掌握.
3 利用问题有效创设教学情境
问题情境是指教师有意识地设疑问、立障碍、布谜局、揭矛盾,激发学生积极寻找解决问题的方法和途径,从而使学生对物理知识处于欲求不得、欲罢不能的状态.著名教育家陶行知先生曾经说过:“发明千千万,起点是一问”.发问是动脑的结果,是学生求知欲、好奇心的流露,这种探索性的心理倾向,可以有力推动学生不断带着疑问去学习、去思考、去探索.
图1
案例4.“伏安法测电阻”教学片断.
笔者在讲授“伏安法测电阻”时,改传统的讲授法为实验探究法,提供了一些实验器材:1节干电池,1个滑动变阻器,1个电压表,1个电流表,1个定值电阻,1个开关,导线若干.
问题1:利用桌上提供的器材,设计电路,测出被测电阻的阻值;(不同学生应该能分别设计出甲或乙电路)
问题2:已知被测电阻阻值,比较你的测量值与真实值间的差异?分析其中的原因.
问题3:为什么采用甲图的学生测量值都偏小,采用乙图的学生测量值都偏大?重新分析原因.(提示:电压表、电流表都是实际电表.)
问题4:何时采用甲图的电路能使系统误差较小,何时采用乙图的电路能使系统误差较小?
问题5:你能重新设计出电路来消除系统误差吗?
一堂精彩的课必须由若干有价值的问题组成,笔者通过挖掘教材,设计了实验探究与问题串相结合的教学方式.通过运用层层递进的推理性问题创造一种紧追不舍的气氛,让学生在新的需要与原有水平之间产生冲突,一步步地将学生引向积极、深入的思维状态,取得了非常好的教学效果.
黑格尔曾经说过:“凡事追本求源,这是思维的一个普遍要求,一个特性.”在教学过程中,如果给出的新事实、新观念和新理论与学生原有的知识经验发生矛盾,就会出现“认知冲突”.学生进入这种问题情境,会感到困惑,头脑中的概念在“打架”,这就掀起他们探索的愿望,唤起他们的求知欲,教师只须稍加点拨,就会有水到渠成的结果.
众所周知,思维起于疑问,小疑则小进,大疑则大进.教师的主阵地在于课堂,在物理课堂教学中,我们要善于用问题来组织教学,充分调动学生的“知,情,意,行”协调地参与到教师所设定的问题解决过程中来.问题可以打破课堂沉闷的局面,激发思维点亮学生智慧的火花.
4 结合生活有效创设教学情境
美国教育家斯宾塞说:“教育是为了完满的生活”.可见,教育来源于生活,同时服务于生活,教育只有满足了生活的需要,才有意义.新课程理念也强调物理课堂教学应贴近学生生活,从生活走向物理,从物理走向社会.创设生活化情境,将学生熟悉的、蕴含着物理知识的生活实例、现象引进课堂,成为了物理教学的新亮点.
案例5.“机械能”教学片断.
某教师在讲授完“机械能”时,首先播放视频“荡秋千”(荡秋千的人物是物理课代表),随后提出了2个问题,(1)物理课代表荡秋千时摆动的幅度为什么会越来越小,很快就停下来?(2)如果你在荡秋千不靠其他外界力量能不能越荡越高呢?对于自己生活中常见又是同学演示的生活视频,学生非常兴奋,在教师的点拨下,学生顺利地解决了这个生活中常见但未探究的物理问题,效果非常好.
这位教师在学生掌握了机械能基本知识后,有意识的请学生分析生活中知其然而不知其所以然的“荡秋千”的相关知识,使学生产生相见不相识的感觉,从而激发学生探究的内驱力.本案例中,学生学以致用,切身感受到学习物理是有用的、有价值的,从而增强了学习物理的兴趣和信心.设计与生活密切相关的生活情境,让学生用所学知识去解决生活实际问题,能充分调动学生学习探究的积极性,使学生在快乐中充分理解、掌握知识,很好地落实了通过探究物理现象揭示隐藏的物理规律并将其应用于生活实际的新课改理念.
生活处处有物理,勤于思考皆学问,许多发明创造、规律发现都是来源于生活,来自于实践.在物理课堂教学中,根据学生日常接触的或已积累的生活经验来创设教学情境,能很好地引起学生的共鸣,激起学生的思考.只有真正走进学生的生活世界,从学生的生活体验出发,才会真正具有生命的活力和生活的价值.
5 利用多媒体有效创设教学情境
多媒体创设情境,是指教师为激发学生思考的积极性,用计算机将文字、声音、图形、静态或动态图象集成在一起的多媒体技术,创设特定的情境,以培养学生独立探求问题的教学方法.高中阶段,有些物理现象和规律,在课堂上无法演示或让学生现场体验,还有些实验现象瞬时变化,不易观察.这时,如果利用多媒体课件的模拟性、可控性、分解性、再现性等功能,这些难题就迎刃而解了.
案例6.“平抛运动的规律”教学片断.
笔者在讲授“平抛运动的规律”时,通过flash软件模拟了3个小球分别做平抛运动,水平匀速直线运动,自由落体运动,并将这3个小球的运动过程进行了延缓处理,然后通过设定相等时间间隔并获取这3种运动相应的小球位置,让学生读出背景标尺上相应的刻度,从而探究小球的平抛运动规律.
由于平抛运动是稍纵即逝的,学生不仅难以从瞬变的动态中观察清楚平抛运动的运动特征,更不用说具体探究平抛运动的规律了.笔者利用多媒体技术真实的模拟了这3种运动的动画,使学生直观的观察到平抛运动的小球在水平方向始终与匀速直线运动的小球在同一竖直线,竖直方向始终与自由落体运动的小球在同一水平线,这样演示的情景深刻地留存在学生脑海中,从而轻松突破平抛运动处理方法的难点;同时通过多媒体课件的背景标尺让学生自己分析数据,在实验数据中探究平抛运动规律,充分调动学生多种感官参与课堂教学活动,从而达到事半功倍的效果.
总之,巧设教学情境,为抽象生涩的物理课堂注入灵动之气,方能激发学生学习的兴趣、探究的热情,充分调动学生的主观能动性,使物理课堂真正成为学生自由发展的阵地.
1 李吉林.全国著名特级教师教学艺术与研究丛书·李吉林情境教学:情境教育[M].济南:山东教育出版社,2000.
2 宋海峰.物理尖子生是怎样“炼”成的?[J].物理教师,2012(2).