情境创设在高中物理概念教学中的策略研究

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【摘要】物理作为一门自然科学，概念往往抽象而深奥，这对于高中学生来说既是一种挑战也是一种机遇.情境创设即在教学过程中创造一个贴近学生生活经验或有助于激发学生兴趣的环境，使得学习内容与学生的实际生活紧密联系，从而提高学习效果.这种方法不仅能增强学习的趣味性，还能促进学生对物理概念的深层理解，提升学生应用知识解决实际问题的能力.本文旨在论述情境创设在高中物理概念教学中的应用形式.

【关键词】情境创设；高中物理；课堂教学

随着教育理念的不断更新和教学技术的发展，高中物理教学正逐渐转向更加学生中心、体验式和互动性强的模式.《义务教育物理课程标准（2022年版）》要求学生要能够将理论知识与实际情境联系起来，能从物理学视角观察周围事物，解释有关现象，解决简单的实际问题，由此可见情境创设教学模式对于学生掌握物理概念具有不可替代的作用.

1 情境创设教学法在高中物理概念教学过程中的应用价值

1.1 增强学习动机

情境创设教学法通过创造一个贴近学生生活经验或者有助于引发好奇心的学习环境，能显著提升学生对物理学习的兴趣和动机.这种方法能够将物理学习与学生的日常生活紧密联系起来，让学生认识到物理知识的实际应用价值，从而激发学生探究未知的热情和对物理学科的长期兴趣.

1.2 促进深层次理解

通过情境创设，学生能够在一个具体、真实或者模拟的环境中学习物理知识，这样的教学环境有助于学生深入理解物理概念和原理，使学生不仅仅停留在记忆公式和定律的层面，而是通过实际操作、观察和体验，理解这些物理现象和理论背后的本质，从而实现从表层学习向深层学习的转变.

1.3 发展批判性思维和解决问题的能力

情境创设教学法要求学生在特定的学习情境中主动探索和解决问题，这种教学模式有助于培养学生的批判性思维能力.在解决物理问题的过程中，学生需要运用物理知识和原理，分析问题、评估不同的解决方案，这不仅锻炼了学生的思维能力，也提高了学生运用物理知识解决实际问题的能力.

1.4 提高合作学习和交流能力

情境创设常常涉及小组合作和讨论，这样的教学方式能够促进学生之间的交流和合作.在解决物理问题的过程中，学生需要与同伴交流想法，共同探讨和解决问题.这不仅有助于学生从不同的视角理解物理概念，而且还能够提高学生的沟通和团队合作能力.

2 情境创设教学法应用于物理概念学习的原则

2.1 相关性原则

情境创设的作用就是帮助学生更好地理解所学知识，以确保物理概念的学习对学生具有实际意义.情境创设教学的相关性原则不仅使物理概念更易于理解，还有助于学生将新知识与自身的个人经验和已有知识相结合.通过创造情境理解物理概念，从而与学生的实际生活和兴趣相联系，这样的教学模式下教师可以提高学生的参与度和学习动机，使学习过程更加生动和实际.

2.2 实践性原则

物理学是一门高度理论化且具有抽象性的学科.通过实践活动，学生不仅能够更深入地理解物理概念，还能够体会这些概念如何应用于现实世界.这种原则的实施有助于将抽象的物理理论转化为具体和可感知的经验，使学生能够更直观地理解物理现象.此外，学生通过动手操作和实验来探究物理理论，能够加深自身对物理概念的理解.

2.3 互动性原则

有效的情境创设应鼓励学生间的互动和合作学习，在物理概念的学习中，互动性强调学生之间以及学生与教师之间的交流和讨论.通过小组讨论、合作解决问题和共享发现，学生能够从不同角度理解物理概念，并通过互相交流来加深自身对知识概念的理解.

2.4 反思性原则

反思是学习过程的关键部分，尤其是在复杂的物理概念学习中，反思性原则要求学生在学习过程中不断地反思自己的理解和学习策略.这一方法鼓励学生对所学内容进行深入思考，识别和纠正误解，同时提高自身的元认知能力.通过反思，学生能够更好地理解物理概念的实际应用，并将这些概念内化为自己的知识体系.

3 情境创设在高中物理概念教学中的策略

3.1 巧设悬念，创设问题情境

这一策略旨在通过设置引人入胜的问题或悬念来吸引学生的注意力和兴趣.在物理教学中，教师可以通过提出一个与即将教授的物理概念相关的有趣问题或未解之谜，激发学生的好奇心和求知欲.这种问题情境的创设有助于学生主动投入到学习过程中，为深入理解物理概念和原理提供动力.

例如 以“万有引力与宇宙航行”这一课为例，首先，教师可以从引发学生好奇心的角度出发，提出一个与宇宙航行相关的引人入胜的问题，例如：“如果我们能够在其他行星上建立基地，我们的生活会发生哪些变化？”这样的问题不仅可以调动学生的好奇心，而且紧密联系到课程内容，如行星的运动和万有引力定律.之后，教师可以通过探讨万有引力理论的成就和宇宙航行的前景，引导学生深入思考这一问题.在这个过程中，教师可以突出万有引力理論在现代宇宙航行中的应用，以及这一理论是如何推动人类对宇宙的认识，特别是在相对论时空观和牛顿力学局限性的背景下.通过这样的教学设计，学生不仅能够在解决具体问题的过程中学习和理解行星运动、万有引力定律等物理概念，还能够对物理学在现实世界中的应用有更深刻的理解.

3.2 讲名人故事，创设育人情境

在物理教学中，讲述与物理学科相关的名人故事，如伟大科学家的发现过程或科学精神的体现，可以创设一种育人情境.这种策略不仅能够加深学生对物理概念的理解，而且能够启发学生学习科学家的探究精神和科学态度，促进学生全面发展.

例如 以“电能 能量守恒定律”这一课为例，教师可以围绕发现欧姆定律的科学家乔治·欧姆的故事展开.可以讲述乔治·欧姆在面对困难和挑战时不懈追求科学真理的精神，这不仅能激发学生对物理学的兴趣，也能启发学生学习欧姆不屈不挠的科学态度.进一步，教师可以将欧姆的发现与课程中的“闭合电路的欧姆定律”相联系，让学生理解这一定律的科学意义及其在电路能量转化中的应用.在进行“电池电动势和内阻的测量”这一实验时，教师可以鼓励学生以欧姆的探究精神来进行实验，强调实验在验证物理定律中的重要性.最后，在探讨“能源与可持续发展”时，教师可以介绍现代科学家在可持续能源领域所作的贡献，强调物理学在解决现代能源问题中的作用，从而将课程内容与现实世界紧密联系起来.这样的教学设计不仅有助于学生深入理解电能和能量守恒定律，还能培养学生的科学素养和对未来科技发展的责任感.

3.3 设置趣味活动，创设生活情境

通过将物理教学与学生的日常生活经验联系起来，设置相关的趣味活动，可以创设一个生活情境.这种策略使得物理学习更加生动和实际，有助于学生理解物理概念在现实生活中的应用，增强学习的趣味性和实用性.

例如 以“相互作用——力”这一课为例，教师可以设计一系列互动活动，让学生在实践中探索和理解重力、弹力、摩擦力等物理概念.首先，为了让学生理解重力和弹力，可以安排一个简单的实验，如使用弹簧秤测量不同物体的重量，让学生直观地感受到重力的作用.接着，通过让学生亲自体验不同表面的摩擦力，例如，在光滑和粗糙的表面上拉同一个物体，帮助学生理解摩擦力的概念和影响.当涉及牛顿第三定律时，教师可以通过互动游戏，如两学生相互推拉，感受作用力和反作用力，使概念更加具体和生动.此外，为了教授力的合成和分解以及共点力的平衡，可以设计一些简单的机械模型或使用图形工具，使学生在解决实际问题的过程中掌握这些概念.通过这些与日常生活紧密联系的趣味活动，学生不仅能够在实际操作中学习物理概念，还能更好地理解这些概念在日常生活中的应用，从而增强物理学习的趣味性和实用性.这种教学设计策略有助于學生在轻松愉快的氛围中学习物理，激发学生对科学探究的兴趣.

3.4 操作演示实验，创设探究情境

实验演示和操作是物理教学中的一个重要环节，通过操作演示实验，创设一个探究情境，学生可以直观地观察物理现象，亲手进行实验操作.这种策略有助于学生通过实践体验和亲身探索来理解物理概念，培养学生的实验技能和科学探究能力.这种亲身体验和探究的过程对于深化对物理概念的理解尤为重要.

例如 以“抛体运动”这一课为例，首先，为了使学生理解曲线运动，教师可以设计一个简单的演示实验，如使用球体在不同斜面上滚动，来展示曲线运动的基本特征.接下来，在探讨运动的合成与分解时，可以使用图形工具或计算机模拟，帮助学生直观地看到如何将复杂的运动分解为简单的直线运动.在进行“探究平抛运动的特点”这一实验时，教师可以让学生亲自进行实验，让学生在不同角度和不同初速条件下投掷小球，并观察和记录运动轨迹.通过这种亲身实践，学生能够更好地理解平抛运动的特点和规律.最后，教师可以通过进一步的实验演示，如使用轨道发射器或其他辅助工具，来展示抛体运动的规律，包括速度、加速度和运动轨迹等方面.这些实验不仅增强了课堂的互动性和趣味性，而且使学生能够在实际操作中学习和应用物理概念，培养学生的实验技能和科学探究能力.通过这种以操作演示实验为核心的教学设计，学生不仅能够更深入地理解抛体运动的物理概念，还能够在实际操作中提高解决问题和科学探究的能力.

3.5 利用多媒体，创设演示情境

这一策略充分利用了现代教育技术，通过视频、动画、模拟软件等多媒体工具，为学生提供一个直观、动态且互动性强的学习环境.多媒体的使用不仅可以使抽象的物理概念具象化、动态化，还可以提高信息的传递效率和学生的学习兴趣.

例如 以“电磁感应与电磁波初步”这一课为例，首先，对于磁场和磁感线的教学，教师可以通过动画来展示磁场线的形状和方向，以及磁场线在不同磁源周围的分布情况.这种直观的展示方式可以帮助学生更好地理解磁场的概念和特性.在讲解磁感应强度和磁通量时，可以使用多媒体模拟软件来演示不同条件下磁感应强度的变化，如改变磁体的位置或者线圈的数量，观察磁通量的变化，这能帮助学生理解这些量的物理意义及其相互关系.在电磁感应现象及其应用部分，多媒体视频可以展示实际的电磁感应实验，如电磁铁的制作和使用，以及电磁铁在日常生活中的应用实例，这不仅增强了课堂的趣味性，还使得学生能够看到物理概念在实际中的应用.对于电磁波的发现及应用，则可以利用视频资料展示电磁波的发现过程和在通信、医疗等领域的应用，使学生理解电磁波的重要性和广泛应用.除此之外，探讨能量量子化时可以通过动画和模拟演示来展示能量的量子化现象，如光电效应的实验演示，帮助学生理解量子物理的基本概念.

4 结语

通过以上内容的讨论，可以了解到情境创设教学法在高中物理教学中的重要性和多样化应用.每一种策略都有其独特的教学价值和作用，这些方法不仅可加深学生对物理概念的理解，而且可培养探究精神和创新能力.这一策略不仅限于传授知识，还致力于培养学生的综合能力，如批判性思维、解决问题的技能以及团队合作和沟通能力.在这样的教学模式下，物理不再是一个遥远和抽象的学科，而是与学生的生活紧密相连，富有趣味性和实用性的现象.

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