初中物理“精设情境、引学启思”的实践探究

摘 要：在研究《课标》解读《教材》的基础上，以“噪声”概念的归纳、“杠杆”模型的建构、“做功可以改变物体内能”结论的概括，为案例说明运用精彩的物理情境、科学的设问启思，引导学生从生活、从自然、从实验走向物理，领悟知识是从何而来的，最终落实到学科核心素养的发展.

关键词：情境;引学启思;噪声;杠杆

中图分类号：G632   文献标识码：A   文章编号：1008-0333（2022）05-0076-03

收稿日期：2021-11-15

作者简介：谢世军（1977-），江苏省海安人，本科，中小学一级教师，从事初中物理教学研究.

基金项目：江苏省教育科学“十三五”规划课题《“微情境”创设与运用在初中物理课堂中的实践研究》批准号：D/2020/02/114

2021年版义务教育物理课程标准相对2011年课程标准而言，在“内容标准”的“物质”“运动与相互作用”“能量”“实验探究”“跨学科实践”五个主题中，都增加了“情境素材建议”内容.显然，核心素养视角下初中物理的教学，教师有职责创设适合学生进行物理知识建构的情境，运用自己的知慧和经验，艺术地把物理概念、物理规律，融入精彩情境，用情境引发学生的注意和兴趣，用情境带动学生的知识建构，用情境活化学生的知识运用.

学生是学习的主体，教师是学习的组织者与引导者，教学离开教师的科学引导，不论情境多么精彩，学生从情境走进物理难，真正达到课程目标更难，甚至可以说不可能.为此，现结合几十年的教学实践，运用三个教学案例，说明基于《课标》的建议、教材的素材，设计丰富多彩的物理情境，顺应情境的特点、学生的认知，实施科学合理、巧妙自然的引学、启思.

案例一：“噪声”概念的归纳

苏科版初中物理中，关于“噪声”的概念，没有设置什么情境，运用言语的描述直接呈现，为了改变这种呆板的课堂，采用下列思路来归纳“噪声” 的概念.

课前播放黄霄雲演唱的《星辰大海》、课的伊始播放纺织车间短视频.针对两种不同声音问道：两种声音分别给我们带来什么样的感受？你们喜欢哪种声音呢？这两种声音有什么不同呢？

针对两种声音的不同点，大部分学生会从“动听”和“难听”角度进行回答.如果教师再进行适当的追问，会有学生回答：纺织车间的声音是噪音，对人们有害，…….在黑板适当位置板书——动听、难听、噪声，补上几条线变成简表.

接着教师追问：动听的《星辰大海》和难听的“车间声音”，在物理角度有什么不同呢？这个问题学生有点为难，稍停片刻，教师不紧不慢地在板书课题《噪声及其控制》的同时，告诉学生现在就从物理角度探究两种声音的不同.

出示、简介“声波传感器”，用其播放“车间声音”和去掉配音《星辰大海》的波形，引导学生发现两种声音在物理学角度的不同点——噪声的声源振动无规律，乐音的声源振动有规律.接着运用自己拍摄的小视频“值夜班在家补觉的护士对邻居小孩弹钢琴的反應”“正在完成作业的学生，对电视机播放武打片的反应”带领学生归纳总结出：人们不需要的声音就是噪声，适时在表中板书——无规律振动、不需要.

梳理噪声的概念到了瓜熟蒂落、水到渠成的境地.针对表格，引导学生发现 “难听”“动听”凭“感觉”来区分噪声和乐音后，直接告诉学生“无规律振动”“不需要”分别从“物理”“环保”的角度来界定是否为噪声，适时补上表格中的关键词语——听觉、物理、环保、角度.这时的学生对乐音的关键词“规律振动”“需要”已经熟知了，就不需要再耗费宝贵的课堂时间来讨论和填表了.

案例中情境看似简单，却让学生在不知觉中，从生活、从自然、从实验走向枯燥乏味的噪声，在建构物理知识的同时，把握方法、体验情感，这样的物理学习，再苦学生也不会感到辛苦，久而久之也就会感悟到物理的乐趣、产生好感.

两点说明：一是为何选《星辰大海》，期望情景符合学生的生理、心理特点，甚至爱好.《星辰大海》学生熟悉而且喜欢，容易把学生的注意引进教学内容;二是为何删《星辰大海》的配音，含有配音的声音比较丰满，波形图也就更为复杂，有害于学生发现波形的规律.

案例二：“杠杆”模型的建构.

教材提供如图1所示的器材，要求学生选择合适的工具把图钉拔出来.实际教学中，学生甚至不用工具都能拔出图钉，失去运用杠杆解决问题的情境，且没有挑战性.为此，选择硬度较大的木板、用带有螺纹的沙发钉替代图钉;准备器材时，注意沙发钉和木板间空隙的控制，有的小组只能插进螺丝刀，有的小组可以插进螺线刀和羊角锤.

学生活动后发现：螺丝刀、羊角锤撬运用如图2、3所示的方法更为方便.

教材中还有如图4、5所示的开瓶扳手、钓鱼竿，根据这些物理实事建立杠杆模型.实际鱼竿的顶端比较柔软，鱼竿在不同情境时的支点也不相同，为总结“固定点”“硬棒”带来困难，而没有采用这个情境.

针对图2、3、4所示的情境投影思考题：这些工具在工作时有哪些共同点？这样的问题学生很难直接回答，为此分四步启思：

第一步画图，用力的示意图表示工具所受的力，学生一般都要画出通过支点的力和重力.

第二步思考，工具在力的作用下，是怎样运动的？这些转动有什么共同点？

生：绕着点转动.

师：力的作用下绕点转动（板书）.

第三步忽略次要因素，工具所受的力中，哪个力对杠杆的转动没有影响、哪个力相对其它力而言可以忽略？在图中擦掉这两个力.

生：通过转动点的力、工具的重力.

第四步，为了工具的正常使用，对工具的材料有什么要求？

生：硬度大.

师：如果这些工具，看成一根棒的话，就必须是一根硬棒（板书：硬棒）.

教师针对（黑板已有的）板书强调“这就是工具工作的共同点”点明“物理学中，把这样的工具称之为杠杆”.

相关杠杆的名词如何认识？难点在哪儿呢？

学生对杠杆绕着转动的点已经很熟悉，即支点的概念直接给出，学生会轻松地在图2、3、4中标注出杠杆的支点.

难就难在“动力”“阻力”不同点的辨识，如何辨识呢？第一步，组织学生针图2、3、4讨论，一个杠杆上的两个力作用效果有什么不同？启发学生发现：手的作用力都是使工具（杠杆）往人们需要方向转动;另一个力作用效果恰恰相反，阻碍工具往往需要的方向转动.

第二步，讨论不同杠杆上两个力作用效果的共性？启发学生发现：一个力最终使杠杆转动起来，达成使用工具的目的;另一个力越大杠杆越难转动起来，让学生意识到这个力是在阻碍杠杆的转动.

第三步，这时不再纠结，直接告诉学生：物理学把这种阻碍杠转动的力称为阻力，使杠杆最终根据人们需要而转动的力，简称使杠杆转的的力称为动力.

力臂怎么办？直接告诉学生什么是动力臂、阻力臂，动力臂、阻力臂统为力臂;通过简单的案例提醒学生注意是“支点到力的作用线的距离”，不是“支点到力作用点的距离”.例如，在图4中将动力臂画成“支点到动力作用点的距离”，带领学生找错并纠错.

这时不要涉及也不能涉及为什么力臂是“支点到力的作用线的距离”而不是“支点到力作用点的距离”.因为涉及了讲不清道不明，这个问题延迟到“探究杠杆的平衡条件”都不晚.

案例三：“做功可以改变物体内能”结论的总结

教师提出问题：在寒冷的冬天，怎样才能让冰冷的手暖和起来呢？学生根据生活经验很容易蹦“取暖器”“热水杯”“嘴对手哈气”“两手相互搓”等等，注意运用肢体语言诱导出如图6、7所示的方案（投影） .

針对哈气取暖问道：手暖和了，手的哪些物理量发生改变，如何改变？对此，学生往往回答“温度升高”，教师沉静片刻或者追问，很快会有学生意识到“内能增加”（板书：搓手——两手内能增加）.接着追问：哈气是通过什么方式来改变物体内能的？因为前面刚刚学过“热传递改变物体的内能”，哪些抢嘴的学生会不加思考地答道“热传递”，学生的抢嘴教师不急于表态.

冷场片刻，针对“哈气”问：哈气时热是如何传递的？启发学生发现哈气暖和的原因：水蒸气的温度高于手的温度，水蒸气直接传热给手;更重要的水蒸气在手上液化放热.这时的学生知其然（表象）——水蒸气传递热给手，更知其所以然（本质）——主要是水蒸气液化放热.

经常体验这样的分析、判断，学生会逐步明确物理知识不是独立的，看似不同的物理知识可能会存在某种关联，有益于物理观念的落实，有益于科学论证能力的发展.

到了讨论“搓手”的时候，教师问：搓手暖和，热是从何而来？启发学生发现：搓手取暖不是热传递改变物体的内能而是摩擦力做功的结果.

精设情境、引学启思可以长足地发展物理学科核心素养，但要注意循序渐进，要求不能过高、速度不能过快，注意习得与养成，不拔苗助长，学生以做到的当然由他们来.

参考文献：

[1] 李宝银.初中物理科学推理教学的研究[J].物理通报，2020（09）：32-35.

[2] 中华人民共和国教育部.义备教育物理课程标准（2021年版） [M].北京：人民教育出版社，2021.

[责任编辑：李 璟]