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情境教学法应用于高中物理教学中的有效途径

2024-01-24张兴莉

高考·上 2023年11期
关键词:情境教学法高中物理教学策略

张兴莉

摘 要:随着教育教学方法的不断创新,情境教学法在学科教学中展现了其独特的优势。本文以高中物理学科为核心,结合新高考趋势下的人教版教材,探索情境教学法在物理教学中的有效途径。文章通过对情境教学法的核心思想进行解析,结合实际教学案例,深入探讨其在高中物理教学中的应用方法、优势及局限性,并期望为物理教育者提供新的教学思路和策略。

关键词:情境教学法;高中物理;新高考趋势;人教版教材;教学策略

在当代的教育背景下,物理作为一门理论与实践相结合的学科,对培养学生的创新思维和实践能力具有重要意义。然而,传统的教学方式可能难以充分激发学生的学习兴趣和探究欲望。近年来,情境教学法以其独特的教学策略在教学中得到了广泛应用和认可。在教学中通过创设真实或模拟的情境,使学生能够更加直观、深入地理解和应用知识。本文旨在探讨情境教学法在高中物理教学中的有效途径,为教育工作者提供新的视角和思考。

一、情境教学法的定义与核心思想

(一)情境教学法的发展背景

随着教育的现代化进程和技术的迅速发展,传统的教学模式开始受到挑战。为了更好地促进学生的主动学习和深层次思考,教育者开始探索更为灵活、互动和富有创意的教学方法。在此背景下,情境教学法应运而生。它在教学中为学生提供一个与真实生活相近或模拟的情境,使其在情境中利用所学知识完成学习任务,体验和理解知识[1]。

(二)情境教学法的基本概念及其在物理教学中的价值

情境教学法基于一个核心思想,即认为学习最好在一个具有意义的、与真实生活相联系的情境中进行。教师通过设计情境,使学生能够在实际或模拟的情境中遇到问题、利用学过的知识寻求解决方案,从而达到深入理解知识的目的。物理是一门揭示自然规律的学科,通过情境教学,学生可以更加直观地感受物理现象,理解物理原理,培养其实验和探究能力。这不仅可以增强学生的学习兴趣,还促使他们在实践中运用所学知识,实现知识与能力的有机结合。

二、基于新高考趋势,人教版教材的情境教学实践探索

(一)人教版高中物理教材的特点

人教版高中物理教材的系统性、科学性与实用性:作为国内主流的教材版本,人教版高中物理教材在内容上极为严谨,逻辑清晰,层次分明。教材的编写团队结合多年的教学经验和最新的物理研究成果,确保了教材内容的系统性和科学性。每一章节都是围绕核心物理概念展开,既有深度又有广度,让学生能够全面、系统地掌握物理知识。在新高考背景下,人教版对高中物理教材进行了一系列的调整和优化,确保教材与时俱进,满足现代教育的要求。新版教材更加注重知识与实践的结合,旨在培养学生的实际应用能力和综合素质。模块化设计是教材的一个显著特点。这种结构设计不仅使得教材内容更为清晰,还方便教师进行针对性教学。每个模块都是一个完整的学习单元,具有一定的独立性,可以按照学生的实际情况进行灵活调整[2]。此外,模块化设计更加方便学生进行自主学习,有助于培养其自主学习和探究的习惯。实际应用导向的重要性:高中物理是一门与日常生活紧密相关的应用学科。人教版高中物理教材充分考虑到这一点,注重引导学生将理论知识与实际生活相结合。教材中插入了大量的生活应用实例,如物理在医学、工程、生活中的应用等,展示了物理知识的广泛应用,能激发学生的学习兴趣和好奇心。对学生探究能力的培养:现代教育越来越重视学生的主体性和创造性。基于这一教育理念,人教版高中物理教材设置了大量的探究活动和实验。这些活动和实验不仅涵盖了物理的基本概念和原理,还涉及了一些前沿的科技研究领域。通过这些活动,学生可以在实际操作中体验物理现象,理解物理原理,培养其实验能力和探究精神。总的来说,人教版高中物理教材充分融合了传统和新的物理教学理念,是一套非常优秀的高中物理教材。

(二)如何根据教材内容设计情境教学实例

情境教学法是一种生动、实用的教学方法,能够有效将理论知识与实际应用结合,进一步加深学生对物理知识的理解。基于人教版教材的特点和内容,教师可以将情境教学法融入实际教学环节中。在电磁感应中的应用:当学生接触到电磁感应这一章时,理论知识是其基础,但如何将抽象的理论知识与现实生活结合则是关键。例如:制作简易发电机的活动就是一个很好的例子。教师可以先向学生展示一个简易发电机的原型,解释其工作原理,然后让学生自行组装。通过使用磁铁、线圈和小灯泡,学生可以亲手制作一个简易的发电机。当他们手动转动磁铁,观察灯泡的亮度变化时,会更直观地理解到电磁感应的原理,感受到物理学的魅力。这不仅加强了学生的实践能力,还培养了他们的团队协作精神[3]。光学分析:光学是物理学中一个非常丰富和深入的领域。在高中,教师不仅要让学生掌握光学的基础知识,还可以引导他们进行进一步探索。例如:光的色散现象。教师可以使用棱镜,让学生观察太阳光或白光通过棱镜后产生彩色的光谱,然后让他们分析其背后的原理。此外,教师还可以进一步探讨色散现象在实际生活中的应用,如彩色电视、光纤通信等。通过这些实例学生可以感受到光学知识在生活中的广泛应用,增强他们的学习兴趣和动力。除此之外,探讨电场和磁場的实际应用时,教师可以设计实验,让学生亲手操作电磁铁、电动机等设备,了解电场和磁场在工业、交通、医疗等领域的应用。这些应用不仅可以培养学生的动手能力,还可以拓宽视野,了解物理学在实际生活中的广泛应用。综上所述,情境教学法能让学生在亲手操作和实际应用中深入了解和掌握物理知识。通过精心设计的情境教学活动,教师不仅可以帮助学生更加深入地理解物理知识,还可以培养他们的实践、创新和探究能力,使得学生在学习的过程中更加主动、积极和有趣。

三、情境教学法在高中物理教学中的有效途径

(一)选择与生活实际相结合的物理现象设计情境

物理是描述自然界现象的科学,与我们的日常生活联系非常紧密。每一个物理概念,无论是基础还是深奥,都可以从生活中找到其影子。这种生活与学科的紧密结合为教师在教学中提供了丰富的资源和素材。这不仅能够帮助学生更直观地理解物理知识,而且能够激发他们的兴趣,提高学习的积极性。例如:在讨论力学时,不仅可以通过课本上的公式和理论进行讲解,还可以结合日常生活中的实例,如汽车制动时的摩擦力、电梯上升或下降时受到的拉力和压力,从而帮助学生形成一个完整的、实际的认知体系。当学生意识到所学的知识与他们日常生活中的经验相吻合时,自然会更加珍视这些知识,并更加主动地去学习和探索[4]。

(二)创设问题情境,激发学生思考与探索

物理学是一门深邃而又充满魅力的学科。为了使学生能够更好地掌握其中的知识,单纯的教授并不足够,还需要教师巧妙地引导学生进行思考和探索。教师可以通过创设与实际生活相关的问题情境,有效激发学生的好奇心和探索欲望,从而引导他们深入地学习和探讨物理学的知识和原理。例如:在研究光学时,教师可以提出一个挑战性的问题,如:“我们为什么能看到彩虹?”或者在探索电磁学时,教师可以问:“为什么我们的手机在某些地方不能收到信号?”这类问题不仅可以迫使学生去思考物理学背后的原理和机制,还可以鼓励他们与同学之间进行互动交流,共同探讨和解决问题。

(三)结合实验和模拟,展现物理现象

实验是物理学的基石。通过实验,学生可以直观地观察物理现象,验证物理理论,并加深对物理概念的理解。在高中物理教学中,教师应充分利用实验和模拟手段,帮助学生形成正确的物理观念。例如:当学习光学知识时,教师可以组织学生进行光的折射和反射实验,让他们直观地观察光在不同介质中的传播狀态,理解光的折射和反射定律。同样,在电磁学章节,教师可以利用电磁线圈、铁片等器材,展示电磁感应的现象,让学生实际操作,深入理解电磁学的基本原理。

(四)情境反思,加深学生对物理知识的理解

反思是学习过程中的一个重要环节。在每一次教学活动结束后,教师都应组织学生进行反思,回顾所学的知识,总结经验教训,查找学习中的困惑和问题,以便为下一次学习提供方向和目标。例如:在完成关于光的色散实验后,教师不仅可以组织学生回顾实验过程和结果,还可以引导他们思考光的色散现象背后的物理机制,鼓励他们提出自己的看法和意见。此外,教师还可以与学生一起探讨光学知识在生活中的应用,如彩虹的形成、放大镜的工作原理等,帮助他们更加深入地理解和应用所学的知识。

四、案例分析

(一)实际教学案例概述

电场线的观察:为了让学生更直观地理解电场线这个抽象的物理概念,教师精心准备了一个实验装置。装置中放置了一正一负的点电荷,两点电荷之间垂直悬挂着许多铁屑。在开始讲解电场线的性质之前,教师先让学生观察这个装置,并打开了电源开关。只见铁屑在电场的作用下立即排列成了一条条呈放射状分布的曲线。学生们都目不转睛地盯着装置,热烈讨论起来。“这是什么原理造成的?”教师将问题抛出,引导学生运用已有知识思考这一现象。经过集体讨论,学生们意识到铁屑大概是沿着电场线排列的方向移动的。教师肯定了学生的这个结论,并进一步解释:这一现象正好可以直观地展示电场线的两个重要性质:一是电场线表示电场强度大小的变化,电场线越密集,电场强度越大;二是电场线的切线方向表示电场的方向。在学生亲眼观察的基础上,教师的这番讲解使抽象的电场线概念变得更加具体和形象,学生们也恍然大悟,纷纷表示这次观察使他们对电场线有了更深刻的理解。探究气体压强和体积的关系:为了让学生在亲身实践中感悟气体压强与体积之间的关系,教师精心设置了一个气体实验场景。他先准备了一个封闭的玻璃容器,容器中装有一定量的气体。在开始讲解气体状态方程之前,教师请学生围拢过来观察这个装置。学生们看到容器连接着一个活塞和一个压力计。教师说明这是一个可以改变内部气体体积的封闭系统。言毕,他缓缓按压活塞,压缩容器内气体的体积。学生们注视压力计,发现当体积变小时,压强数值明显上升。教师重复操作几次,学生对气体压强和体积之间的相互关系有了初步认识。教师随后提出设计实验方案的想法,控制住温度和质量不变,测量不同体积条件下气体的压强。在教师的指导下,学生们迫不及待地投入这项探究活动中。他们细心设计实验步骤,准备实验器材,进行多组测量。这项具有明确目标的设计、实验、分析的综合训练,使原本抽象的气体状态方程变成了一个充满生机的探究过程。学生整个过程主动参与,从观察问题、设计方案、动手实验,到最终归纳规律。这种实践探究不仅加深了学生对气体压强与体积关系的理解,也锻炼了他们的科学思维模式和探究能力。

(二)情境教学法的应用与成效

电场线的观察:这一案例展现了情境教学法在帮助学生构建概念直观形象方面的独特效果。电场线作为一个抽象的物理概念,仅仅通过语言描述,学生常常难以把握其中的形象和内涵。而教师通过设置一个实验装置,让学生亲眼观察电场中的铁屑排列方向,则起到了千言万语难以描述的视觉冲击。学生们看到铁屑严格按照某种规律排列的景象,自然而然地联想到这就是电场线的痕迹。这样直观的观察方式,使原本模棱两可的电场线概念立刻变得明晰起来。学生脑海中自发构建出电场线的视觉形象,知道电场线表示电场方向和大小的变化。这种主动观察的过程,使抽象的物理概念具体化,学生也从被动接受变成主动学习,对电场线的特征和规律获得了更深刻的理解。相比传统的只通过板书讲解的方式,实物展示打破了学生获取信息的单一途径,提供了一个多感官并存的学习平台。学生不仅看到电场线的痕迹,还可以联想听到电流运动时的声音,嗅到轻微的火花烧灼的气味等。这些细微的感官体验也帮助记忆留下更为深刻的印象。将单调的语言符号转变为丰富的图像和感官印象,是构建课堂情境的关键。探究气体压强和体积关系:这个案例充分展现出情境教学法可以大大提高学生的动手实践和科学探究的能力。相比传统的只通过板书和讲解来学习气体状态方程,情境教学法提供了一个实际的操作场景,让学生亲自动手设计和完成有关气体压强和体积关系的探究活动。在教师的指导下,学生根据实验目的提出假设,设计实验方案,准备所需器材设备,进行观察与记录,收集充足可靠的第一手资料。之后,他们对数据进行归纳分析,绘制状态图,尝试用函数关系进行拟合,并最终得出气体状态方程的结论。这样的探究过程,使学生整个主动参与其中,从提出问题、收集数据,到归纳总结规律,每个环节都锻炼了学生的科学思维能力。相比被动接受教师灌输知识,学生通过情境教学法的主动探究,加深了对气体压强与体积关系的认识。这种亲身经历使枯燥的状态方程化为具体的科学探究,不仅培养了观察力、动手实验能力,也锻炼了归纳思维、总结规律的能力。

结束语

情境教学法作为一种重要的教学策略,在高中物理教学中展现了其独特的优势。通过将理论与实际情境相结合,此方法促使学生更加深入地理解和掌握物理知识,同时培养其实际应用能力和创新思维。具体的教学案例进一步证明了其既可以提高学生学习兴趣,又能促进知识的理解。然而,情境教学法也不无局限性,它对教师的教育背景和资源有一定要求,可能需要更多的时间来设计和实施,且在大班教学中可能遇到挑战。因此,为了有效运用情境教学法,教师需要综合考虑教学内容、学生特点和资源条件,进行灵活调整和策略优化。

参考文献

[1]杨海林.情境教学法应用于高中物理教学中的有效途径[J].科技资讯,2020,18(8):154,156.

[2]王祝敖.情境教学法在高中物理课堂中的应用[J].中外交流,2021,28(2):214.

[3]欧阳明杏.情境教学法应用于物理教学的有效途径[J].数理天地:高中版,2022(12):59-61.

[4]杜义山.情境教学法在高中物理教学中的可行策略[J].电脑校园,2021(1):694.

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