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情境创设讲原则 思维发展更有效

2021-08-10黄丹军

中学理科园地 2021年3期
关键词:情境创设物理思维

黄丹军

摘   要:創设良好的物理教学情境,可以激发学生的学习兴趣,可以让学生在物理教学情境中主动思考、提出相关问题,并通过积极的思维与实践活动去获取所需的新知识来解决面临的问题。这个过程可以锻炼学生的科学思维方式,提高科学思维能力。本文从物理教学情境的创设原则出发,通过具体实例来阐明如何创设有意义的教学情境。

关键词:物理;情境创设;思维

引言

初高中是学生的思维高速发展的时期,此时加强学生思维的启迪与培养,将对学生的个人发展起到非常重要的作用。创设有意义的教学情境,可以使学生产生有效的联想,唤醒头脑中已有的知识、经验和表象,从而去“同化”新知识;如果新知识与旧知识产生冲突,就会“顺应”新知识。物理情境教学必须考虑到学生物理核心素养的发展,要求学生教师设计的物理教学情境中,注重新知识的“同化”和“顺应”,以及发挥主观能动性去提出问题、探究问题、解决问题。利用学生对教师所创设的物理情境的亲身体会、感受来启迪思维,并在提出、探究、解决问题中得到强化和发展。那么,有意义的物理情境教学应当把握以下基本原则:

1  目的性原则

物理教学情境的创设是为了提高学生掌握知识的效率和效果,并能积极地将所学知识应用于实际生活。那么,教学情境不能随心所欲创设,而是要服务于学科的教学目标。而且每堂课的时间只有45分钟,教师必须高效地完成教学任务。那么,教师必须明确每节课的教学目标,然后紧扣教学目标去创设与教学内容相适应、数量适当的教学情境。教学情境的创设除了要达到知识学习的目的,同时也要达到调动学生学习的积极性、培养科学思维的目的。

2  量力性原则

根据维果茨基提出的理论,教师在创设物理情境时必须要考虑学生现有的物理认知发展的水平,从学生潜在的发展水平出发,既要高于学生现有的认知水平,又要保持在学生可接受的“最近发展区”内。这样可以使学生在遇到困难时看到希望,进而发散思维,融入到课堂活动中来。对于班级中的程度较好的学生和程度较差的学生,他们所喜欢的东西和学习方法也是不尽相同的,教师必须在充分了解学生的基本情况后,再去进行教学情境的创设。如果教师创设的教学情境与学生已有的认知发展水平相差甚远,那么学生在课堂上就不能融入教学情境,从而不能展开积极的联想,这样会使学生失去求知的欲望,学习效果会大打折扣。

例如:在学习“机械效率”的时候,学生常常把“功率”和“机械效率”这两个概念弄混。那么教师可以创建这么一个情境:甲乙两人在加工零件,甲工作一天,加工了80个零件,乙只工作半天,加工了50个零件。工厂在验收时发现甲、乙加工的零件均有20个不合格。

问题1:谁加工的零件更多?

问题2:谁加工零件更快?

问题3:谁加工的零件合格率更高?

通过简单的数据分析,学生很快就能得出:①甲加工的零件更多;②乙加工零件更快;③甲加工的零件合格率更高。教师就可以依此告诉学生,加工零件数量的多少就好比做功的多少,而加工零件的快慢就好比功率的大小,加工零件的合格率就好比机械效率,机械效率是用来衡量机械对机械能的利用率。在学生困惑时,教师应当根据学生的现有认知水平,依次设置新的“最近发展区”,利用可接受性的物理情境去引导学生突破思维,直至上升到一个新的高度。

3  启发性原则

学生认知发展的过程就是从“无”到“有”、从“少”到“多”的转化。教师的主导作用就是要促进学生的这种转化。物理情境应当提供感性材料,让学生身临其境,调动学生求学的主动性,引导学生去联想、分析和推理。此时每个学生都是独立思考的个体,学生成为课堂的主体,学生在发现问题、提出问题、解决问题的整个过程中,不断提高自己的思维能力。

例如:在探究“阻力对物体运动的影响”时,教师可以在详细介绍完实验器材后,设置如下的问题情境:

问题1:斜面有什么作用?

问题2:小车在水平面运动的距离与什么因素有关?

问题3:本实验应控制哪些因素相同?又该如何改变阻力?

问题4:怎么才能使小车到达水平面的速度相同?

问题5:通过什么现象可以判断阻力的大小?

问题6:如果阻力不断减小,将观察到什么现象?

问题7:如果阻力完全消失,小车又会如何运动?

问题8:这个实验运用了哪些科学探究方法?如何运用的?

在设置这样的一个物理问题情境下,通过一个接一个的问题,层层递进地去启发学生思考,从而将牛顿第一定律自然而然地呈现在学生眼前,促进学生对新知识的建构。

4  趣味性原则

瑞典心理学家皮亚杰指出:“所有智力方面的工作都要依赖于兴趣”。一个充满趣味的物理情境不仅可以吸引学生的注意,还能引起学生的兴趣。学生就会主动参与到课堂活动中来,可以大大提高学习效率。研究表明,当人们处于轻松愉快的状态时,其各方面感官都会变的灵敏,包括视觉、味觉、嗅觉、听觉和触觉,其记忆力会大大增强[ 1 ] 。因此,物理情境教学应创设轻松、愉快并富有趣味性的教学情境,让学生在整个课堂活动中都带着愉快的心情,并处于一种放松的状态,从而充分发挥出学生的学习潜力。

5  贴近生活实际原则

物理教学情境的创设应该符合贴近生活实际原则,这样学生才能体会到情境的真实感,才能获得较好的情感体验,才能更好地思考与理解知识。物理知识来源生活,课堂上可以利用学生熟悉的生活素材、事实热点创设真实合理的生活情境、实验情境、问题情境等,可以有效拉近学生与物理知识的距离。学生可以快速用旧知识去同化新知识,从而完成新知识的建构。因此,物理教学情境的创设应尽可能多地取材于生活,并根据教学内容和教学需求进行加工、改造,才能更好地应用于课堂教学。

例如:在分析“蒸发快慢的影响因素”时,可以利用生活中常见的现象,让学生快速调动原有认知基础对新知识进行同化。可以设置如下的情境:

师:洗好的衣服晾干了,这里涉及到哪种物理现象?

生:蒸发。

师:在生活中,要怎么晾衣服才能使衣服干得快呢?

生:可以把衣服放在阳光底下晒。

生:可以把衣服放在通风的地方晾干。

师:同学们回答得很好,但是还有一种方法大家都给忽略了。在晾衣服前,首先要把洗好的衣服?(教师用手比划摊开衣服的动作)

生:摊开,摊开晾衣服干得更快。

接着,以学生为主体,进一步得出影响蒸发快慢的因素。

教师在讲授“蒸发快慢的影响因素”时,引入“晾衣服”这个常见的生活场景,可以将学生的思维快速带入情境,从而引发学生积极的思考,提高学习效率,继而加深对物理知识的理解与掌握。

6  激发认知冲突原则

在学生现有的认知发展水平里,已经从大量的生活现象中获得了许多感性的认知,但这些认知不一定都是正确的。创设物理教学情境时,应当促使学生原有知识与必须掌握的新知识发生激烈冲突,由此导致学生意识中的矛盾激化,从而产生问题意识,继而产生学习需求[ 2 ]。在这样学习需求下,学生就会进行积极的思考、主动探究,从而对新知识有更深的理解和记忆。

例如:学习“物体的浮沉条件”时,多数学生认为重的物体下沉,轻的物体上浮。教师可以先出示一枚西红柿,问将西红柿投人水中后是上浮还是下沉?学生有回答上浮,也有回答下沉;当演示西红柿沉人杯底后,再出示一个大苹果,追问苹果投人水中后,是上浮还是下沉?学生大多回答苹果下沉,理由是苹果更重[ 3 ]。教师演示实验后,学生发现更重的苹果会浮于水面。

此时,实验现象与学生的猜想大不相同,引起了学生的认知冲突,脑袋中产生疑問:物体的浮沉如果不取决于自身的轻重,那会取决于什么呢?进而激发学生的求知欲、探索欲。因此,物理教学情境的创设应当善于挖掘学生头脑中错误的前概念,引导学生产生认知冲突,在矛盾中寻求出路,科学思维得到进一步发展,最终能力得到提升。

物理情境教学是以教学目标为指导,根据课堂教学内容去创设符合学生认知发展水平并充满真实性、趣味性、启发性的教学情境[ 1 ]。让学生融入教学情境去感知、去学习物理知识,并根据已有的认知发展水平展开合理的联想,长此以往学生的科学思维就得到充分的锻炼,渐渐地就能将所学知识运用到生活实际中,做到从物理走向生活。

参考文献:

[1] 孟玲.情境教学在中学物理教学中的应用研究[D].黑龙江:哈尔滨师范大学,2019.

[2]龙锋.初中物理情境教学与学生物理思维能力培养研究[D].贵州:贵州师范大学,2009.

[3] 姚杨海,张旭鹏.浅谈基于认知冲突的课堂教学策略[J].中学物理教学参考,2014,43(11):2-5.

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