潘忠
“經(jīng)典的情境創(chuàng)設(shè),高效的優(yōu)質(zhì)課堂”是教師追求的目標(biāo)。讓物理課散發(fā)自身獨(dú)特的魅力,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新才能,是物理教師永遠(yuǎn)追求的境界。隨著現(xiàn)代教育的發(fā)展,情境教學(xué)已成為教師上課最為常用的教學(xué)方式。那么,在物理課堂上,什么樣的情境才是有效情境呢?
一、“真”是前提——?jiǎng)?chuàng)設(shè)的情境要真實(shí)可信
材料的選擇必須從學(xué)生生活及現(xiàn)象生活中的問題出發(fā),要遵循學(xué)生的心理發(fā)展特點(diǎn)及心理需求,在真實(shí)的情境中讓學(xué)生形成真情實(shí)感,感受學(xué)習(xí)的真實(shí)意義。
教師創(chuàng)設(shè)情境具有真實(shí)性,往往能引導(dǎo)學(xué)生走進(jìn)教材、走進(jìn)情境、走進(jìn)生活,起到感悟教學(xué)情境如同感悟生活的作用,使學(xué)生有一種眼見其物、耳聞其聲、心感其情、身臨其境之感。
例如對(duì)某一具體物理情境的展示,學(xué)生在分析某一個(gè)具體的物理問題時(shí),常常由于對(duì)問題所起的物理過程不清而不能從問題中抽象出具體的物理模型,影響對(duì)問題的分析與解答。如有這樣一道題:如圖1,A、B兩個(gè)單擺,A的擺長為L,B的擺長為L/4,擺球質(zhì)量相等。當(dāng)兩個(gè)單擺自然下垂時(shí),兩個(gè)擺球剛好接觸,球心位于同一水平線上?,F(xiàn)將B拉起一個(gè)很小的角度,然后由靜止釋放,B擺到平衡位置與A發(fā)生彈性正碰,若從B與A發(fā)生第一次碰撞開始計(jì)時(shí),至t秒末AB兩球剛好完成最后一次碰撞,則t秒內(nèi)AB兩球發(fā)生多少次碰撞?對(duì)這個(gè)問題,一些學(xué)生不知從何下手,不能分析出小球運(yùn)動(dòng)情況,不能在頭腦中呈現(xiàn)出相應(yīng)的動(dòng)態(tài)物理過程,無法解決問題。此時(shí),教師對(duì)這一情境進(jìn)行了運(yùn)動(dòng)演示實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)兩個(gè)擺球“一擺一?!钡膭?dòng)作,將問題所述的物理過程生動(dòng)地展現(xiàn)在學(xué)生面前,學(xué)生也就容易找到分析、解決問題的突破口,抓住題意中“質(zhì)量相等,彈性正碰”的含義,碰撞出思維的火花,使學(xué)生記憶終生難忘。因?yàn)榍榫巢牧系倪x擇緊緊抓住了“真實(shí)性”這一主旨。
二、“實(shí)”是基石——?jiǎng)?chuàng)設(shè)的情境要有針對(duì)性
情境創(chuàng)設(shè)的針對(duì)性是指教師在創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境時(shí)要因人、因時(shí)、因地、因教材而異。首先,教學(xué)情境的創(chuàng)設(shè)要針對(duì)學(xué)生的實(shí)際,遵循學(xué)生的心智發(fā)展特點(diǎn),尊重學(xué)生的內(nèi)心要求,尊重學(xué)生成長的社會(huì)環(huán)境。教師要為學(xué)生創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)、合理又有趣的問題情境,便于學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,進(jìn)而產(chǎn)生學(xué)習(xí)欲望,使學(xué)生處于“憤悱”狀態(tài)。
如學(xué)生在學(xué)習(xí)牛頓第三定律時(shí),可設(shè)計(jì)這樣的問題情境:馬拉車勻速前進(jìn)時(shí),馬拉車的力和車?yán)R的力哪個(gè)大?馬拉車加速前進(jìn)時(shí),馬拉車的力和車?yán)R的力哪個(gè)大?馬拉車減速前進(jìn)時(shí),馬拉車的力和車?yán)R的力哪個(gè)大?
對(duì)于第一個(gè)問題,學(xué)生一般都能回答正確。對(duì)于第二、第三個(gè)問題,總有一些學(xué)生認(rèn)為馬拉車的力大于車?yán)R的力和馬拉車的力小于車?yán)R的力,所以車才會(huì)加速和減速前進(jìn)。這是牛頓第三定律(新知識(shí))與學(xué)生頭腦中的錯(cuò)誤觀念之間產(chǎn)生了矛盾,反映出學(xué)生對(duì)牛頓第三定律在理解上存在著一定的問題。針對(duì)這種情況,教師可以讓學(xué)生之間相互討論并進(jìn)行適時(shí)的引導(dǎo),不但能使學(xué)生認(rèn)識(shí)到這種觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的,而且還能分析清楚產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因。接著引導(dǎo)學(xué)生重新明確研究對(duì)象,分析物體的受力情況,找出作用力和反作用力及各對(duì)平衡力,進(jìn)而得出正確的結(jié)論。通過對(duì)這樣真實(shí)物理情境設(shè)置的討論,學(xué)生不僅澄清了易錯(cuò)、易混的概念,而且學(xué)會(huì)了分析類似問題的方法。
三、“趣”是調(diào)劑——?jiǎng)?chuàng)設(shè)的情境要生動(dòng)有趣
在情境教學(xué)中,創(chuàng)設(shè)的情境最好要有趣味性:惟妙惟肖,引人入勝,使知識(shí)以新鮮活潑的面貌出現(xiàn)在學(xué)生面前。
例如在學(xué)習(xí)豎直面內(nèi)圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),先讓學(xué)生到義烏樂園去坐過山車,體驗(yàn)在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的感受,注意觀察過山車的結(jié)構(gòu),在上課時(shí)教師放一段精彩的過山車的視頻,讓學(xué)生發(fā)表自己坐過山車的感受特別是在最高點(diǎn)和最低點(diǎn)的感受。這個(gè)情境一呈現(xiàn),教室里頓時(shí)活躍起來,學(xué)生們爭(zhēng)先恐后發(fā)表自己的感受。教師再進(jìn)一步提出問題,讓學(xué)生在樂觀祥和的氛圍中完成本節(jié)的教學(xué)任務(wù),會(huì)使他們終生難忘。
四、“啟”是歸宿——?jiǎng)?chuàng)設(shè)的情境要啟迪思維
啟迪思維應(yīng)是物理課堂教學(xué)的目的和歸宿,啟發(fā)性的關(guān)鍵在于啟發(fā)學(xué)生的思維活動(dòng),而思維往往是從問題開始又深入問題之中,始終與問題緊密相連,我們教師的作用就是創(chuàng)設(shè)能激發(fā)學(xué)生思維的教學(xué)情境。
例如在原有知識(shí)的基礎(chǔ)上,通過分析、綜合、邏輯、推理,運(yùn)用已知規(guī)律,發(fā)展舊概念,得到新概念。實(shí)踐——認(rèn)識(shí)——再實(shí)踐——再認(rèn)識(shí)……
教學(xué)過程(如圖2):
如電源電動(dòng)勢(shì)的教學(xué):
教師:導(dǎo)體中出現(xiàn)恒定電流的條件是什么?學(xué)生:導(dǎo)體兩端有恒定的電勢(shì)差。教師:怎樣才能使“導(dǎo)體兩端保持恒定的電勢(shì)差”?學(xué)生:將導(dǎo)體兩端接在電源上。教師:那么,電源是如何維持導(dǎo)體兩端的恒定電勢(shì)差的?(教師在黑板上畫了一個(gè)圖)教師:(如圖3)兩個(gè)絕緣導(dǎo)體,分別帶正電荷和負(fù)電荷,它們之間有電勢(shì)差,用一根導(dǎo)線連接,導(dǎo)線終將怎樣?學(xué)生:有電流通過。教師:電流是持續(xù)的嗎?學(xué)生:不是。教師;為什么?學(xué)生:兩球電勢(shì)相等時(shí)(靜電平衡),電流就消失了。教師:那么,要維持它們之間的電勢(shì)差,該怎樣做?(拿一根玻璃棒和一塊綢布,做摩擦狀,然后拿玻璃棒做與帶正電的絕緣球接觸起電狀)。教師:但是,兩個(gè)導(dǎo)體在小于10-8s內(nèi)就達(dá)到靜電平衡了。要維持導(dǎo)線中有持續(xù)電流,就得有108個(gè)人輪流用帶正電的玻璃棒往帶正電的導(dǎo)體球上送正電荷!當(dāng)然,絕不會(huì)用我剛才說的方法去維持導(dǎo)線兩端的電勢(shì)差,這得使用“電源”。教師:同種電荷相斥,這些人拿著帶正電的玻璃棒往帶正電的導(dǎo)體球上送正電荷,是電場(chǎng)力做功嗎?學(xué)生:不是。教師:是的,不是電場(chǎng)力做功,而是“非靜電力克服電場(chǎng)力做功”。
電源就是用非靜電力(如化學(xué)力)克服電場(chǎng)力做功去維持導(dǎo)線兩端電勢(shì)差的。功是能量轉(zhuǎn)化的量度,電源中的非靜電力克服電場(chǎng)力做功,將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電荷的電勢(shì)能,維持電路兩端的電勢(shì)差。不同的電源,這種轉(zhuǎn)化能力是不同的。例如普通的干電池,將1c的正電荷從電源的負(fù)極移送到正極,非靜電(化學(xué)力)克服電場(chǎng)力做功1.5J,酸性鉛蓄電池,將1c的正電荷從電源的負(fù)極移送到正極,非靜電力克服克服電場(chǎng)力做功2J,這兩個(gè)數(shù)據(jù)比較,能說明什么問題?
學(xué)生:非靜電力將正電荷從電源的負(fù)極移到正極,將其他形式的能量轉(zhuǎn)化為電能的能力,酸性鉛蓄電池比干電池大。
教師:所以,用非靜電力將單位電量的正電荷從電源的負(fù)極移送到正極做的功可以反映電源將其他形式的能量轉(zhuǎn)換為電能的本領(lǐng),這樣,我們可引入“電動(dòng)勢(shì)”這個(gè)物理概念。類似定義“電勢(shì)差”的方法,用E=w/q定義電源的電動(dòng)勢(shì)……今天我們知道:平常我們說干電池“電壓”1.5V,實(shí)際是指它的電動(dòng)勢(shì)是1.5V,即干電池中非靜電力(化學(xué)力)每將1c的正電荷從電源的負(fù)極移送到正極,便使1.5J的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電場(chǎng)能……(以下教學(xué)過程略)
五、“情”是升華——?jiǎng)?chuàng)設(shè)的情境要富有情感
在情境設(shè)計(jì)中,教師要善于用生動(dòng)的事例建立物理模型,去解讀學(xué)生的內(nèi)心,以情感的交流來關(guān)注學(xué)生。
如在學(xué)習(xí)高二物理“機(jī)械振動(dòng)”中,我創(chuàng)設(shè)了這樣一個(gè)情境:上課鈴響起,我照樣跟以往一樣“上課起立,師生相互問好”,接著讓學(xué)生們欣賞了一首吉他彈唱,悠揚(yáng)的曲子結(jié)束后,我提出一系列的問題,學(xué)生們積極參與。這樣,我以快樂的情緒、意味深長的語言和問題緊緊地吸引了學(xué)生,達(dá)成了教學(xué)任務(wù)。同時(shí),在課堂導(dǎo)入上作如此處理,會(huì)如春風(fēng)化雨,潤物無聲,無形中增強(qiáng)了師生的親近感。
作為一名物理教師,我們?cè)诮虒W(xué)中要摒棄無效情境,充分創(chuàng)設(shè)有效情境,不斷探索以有效情境的創(chuàng)設(shè)為前提和基礎(chǔ),進(jìn)一步優(yōu)化物理課堂效率,激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新才能,使物理課堂教學(xué)更加精彩。
(浙江省義烏市私立群星學(xué)校)