許懷豐
摘 要:高中物理是一門基礎性學科,不僅注重基礎理論的吸收,還強調(diào)實踐與應用能力的培養(yǎng),而情境教學法是培養(yǎng)學生實踐應用能力的有效手段,將情境教學法應用于高中物理課堂,對教學質(zhì)量有著顯而易見的促進作用。文章以《電磁感應與電磁波初步》單元物理實例教學為例,闡述了情境教學法在高中物理課堂的有效運用過程。
關(guān)鍵詞:情境教學法;高中物理;策略運用
引言:隨著新課改的不斷深入,高中物理課堂更加注重學生課堂興趣的提升及核心素養(yǎng)的培養(yǎng),而物理學科具有很強的理論性和綜合性,高中物理學科的學習不僅是對學生思維能力的考驗,更是對學生的動手操作能力及解決實際問題能力的巨大挑戰(zhàn)。因此,教師在日常物理教學中,應當以提升學生素養(yǎng)發(fā)展為目標,創(chuàng)設多元化的情境,促使學生在切身體驗中感受理論知識的內(nèi)涵和外延,切實激發(fā)學習興趣,提升教學質(zhì)量。
一、情境教學法
情境教學法,是指在教學過程中,教師結(jié)合課程目的和內(nèi)容,創(chuàng)設具有一定實際現(xiàn)象或?qū)嶋H問題的具體場景,讓學生在場景的體驗中理解知識的內(nèi)涵、學習知識的運用,從而不斷提高學生學科能力的一種教學方法。情境教學將抽象的難以理解的知識轉(zhuǎn)化成具象的、能夠切身體會的情境,潛移默化地引導學生學習活動。
二、情境教學法在高中物理課堂的運用策略
教師在日常教學中應當有效創(chuàng)設多樣情境,以有效的情境教學方法,形成“情境創(chuàng)設——探究解惑——總結(jié)歸納——應用提升”的教學模式。下述文章就以《電磁感應與電磁波初步》單元教學為例,深入分析情境教學法在高中物理課堂的有效運用。
(一)演示情境:以演示助學習,激發(fā)物理學習積極性
物理是一門以實驗基礎的學科,在物理實驗中創(chuàng)設演示情境,由教師利用課堂向?qū)W生表演示范實驗,不僅是對學生的視覺刺激,更是融入物理理論知識的重要途徑。將實驗以特定的方式現(xiàn)場演示給學生,能夠以視覺的現(xiàn)實沖擊激發(fā)學生物理學習的積極性,幫助他們提升對物理現(xiàn)象的認知程度,從而極大的激發(fā)學生的求知欲。
演示情境不僅包括課堂以教師為主體的操作演示,還包括以多媒體手段為核心的動畫演示,同樣還包括實體操作演示與動畫演示相結(jié)合的綜合演示。比如在學習“磁場和磁感線”基礎理論時,首先教師可以準備好演示所需用具:玻璃板、細鐵屑、投影、條形磁鐵等。由于磁場和磁感應線是看不見摸不著的,學生很難通過語言的描述感知它們的存在,因此,教師可以使用玻璃板,在玻璃板上均勻地撒上一層細鐵屑,并將置于條形磁鐵的正上方,此時輕輕敲擊玻璃板,細鐵屑就能夠按照一定的規(guī)律排列出磁感應線的形態(tài)。而后教師可以通過多媒體動畫演示,將條形磁鐵周邊的磁感應線的狀態(tài)以動態(tài)的方式展示給學生,配以帶有箭頭的行進方向,使學生將動畫演示與實體操作演示結(jié)果結(jié)合起來,加深對于磁感應線的印象,從而直觀地理解磁場的存在和磁感應線的分布,為后續(xù)電磁感應現(xiàn)象的學習打好基礎。
演示情境是物理課堂最普遍也是最直觀的教學方法,其實驗現(xiàn)象清晰明了,實驗結(jié)果顯而易見,是學生直觀地感受物理現(xiàn)象和規(guī)律的最常用手段,也是學習各種復雜知識的基礎途徑,用好演示情境,將大大提升學生的積極性,幫助他們提升學習動力。
(二)問題情境:以問題引探索,增強物理學習靈活性
問題教學擁有悠久的歷史進程,如古希臘蘇格拉底曾經(jīng)提出過問題教學法或談話法。而問題教學的核心就是問題情境的創(chuàng)設,教師設置各種情境,促使學生“大膽假設,小心求證”。在教學過程中,教師要能夠創(chuàng)設符合思考邏輯、契合學生特征的問題情境,特別注重引起生活經(jīng)驗和科學概念之間的矛盾,在問題探索中引導學生分析物理知識,探索物理規(guī)律。
問題情境多種多樣,可以是矛盾式的問題情境,也可以是層遞式的問題情境,還可以是發(fā)散式的問題情境等,教師在日常教學中需要靈活運用。比如在教學“電磁波的能量”知識時,教師可以創(chuàng)設問題情境,提出矛盾式的問題,如“微波爐中的微波是電磁波,幾分鐘就能加熱或烹熟食物,同樣是電磁波,那為什么陽光曬很久卻不能加熱食物呢?”學生通過探索,就發(fā)現(xiàn)不同電磁波的波長、頻率存在著區(qū)別,進而對于分子的熱運動產(chǎn)生不同影響。還可以提出層遞式的問題,在研究產(chǎn)生感應電流條件時,通過設置切割類的電磁感應現(xiàn)象,通過“導棒靜止,是否有電流?”、“運動切割過程中帶來哪些物理量是變化的?哪些物理量是不變的?”、“閉合電路中運動切割帶來本質(zhì)變化的物理量是誰?”、”有沒有其他的實例能夠說明是磁通量的變化是閉合回路產(chǎn)生感應電流的原因?”通過有序的問題串引導學生抓住物理問題的核心本質(zhì)。教師還可以提出發(fā)散式的問題,如“生活中通信只能通過電磁波嗎?”學生立即結(jié)合生活實踐,給出多種不同的答案,如現(xiàn)代化的網(wǎng)絡通信、傳統(tǒng)的光纖通信以及直截了當?shù)穆暡▊鬟f等,通過發(fā)散性思考,引導學生從不同角度探索物理知識。
可以說,不同的問題情境方式引發(fā)不同的探索內(nèi)容。矛盾式的問題引發(fā)學生的困惑,吸引學生積極探尋答案;通過層遞式的問題深化原有基礎知識,引導知識結(jié)構(gòu)的遞進和深入;發(fā)散式的問題拓寬思考的廣度,培養(yǎng)發(fā)散性邏輯和聯(lián)想性思維。
(三)故事情境:以故事促思考,增進物理思維創(chuàng)新性
物理學科需要注重事物原理理論的教學,同樣也需要注重原理產(chǎn)生和發(fā)展的過程。而在物理原理提出和發(fā)展的過程中,涌現(xiàn)出了較多饒有趣味的科學家軼事。有趣的故事能夠吸引學生,提升物理課堂的活躍程度,以物理故事促進學生思考,養(yǎng)成探索未知事物、發(fā)現(xiàn)新現(xiàn)象的優(yōu)良品質(zhì),在故事的理解和分析中厘清物理觀念、培養(yǎng)創(chuàng)新思維。
故事情境主要以故事為索引,讓學生體會到常見的現(xiàn)象中蘊藏著深刻的物理理論,只有深入思考和實驗,才能領(lǐng)略其中的奧秘。比如在學習到“電磁波通信”原理時,教師可以創(chuàng)設故事情境,首先以電報引入主題:戰(zhàn)爭劇中常見的“電報”,用簡單地按鍵,通過“嘀嘀嘀”的聲音,就能讓相距甚遠的人知曉對方的信息,那么“電報”是怎么發(fā)明的呢?然后教師可以以“發(fā)明家摩爾斯發(fā)明電報”的故事,引出電報中電磁波原理的運用:以電磁波作載體,通過編碼和相應的電處理技術(shù)實現(xiàn)人類遠距離傳輸與交換信息的通信方式。摩爾斯結(jié)合電的特性(一瞬間傳到千里之外)以及電磁現(xiàn)象的原理,設計出了“摩爾斯電碼”和電報機。他在發(fā)明電報的過程中雖然遇到了很多困難,但仍然堅守著自己的目標,創(chuàng)造出電報機后他并不滿足,仍然繼續(xù)改進,直到他的發(fā)明成功并被稱為“奇跡”。學生在故事情境中不僅體會到了電流與電磁現(xiàn)象的結(jié)合能力,還能夠品味科學家的堅持不懈和積極進取的精神,學生在跟隨故事的發(fā)展思考物理原理的同時,逐步形成創(chuàng)新思維,以邏輯運用指引著思維的創(chuàng)造。
故事情境是集趣味與理論為一體的場景再現(xiàn),以故事為元素,合理設置教學情境,能夠逐漸激發(fā)學生對科學的好奇心,從而樂于探究物理的奧秘。
(四)探究情境:以探究明思維,培養(yǎng)物理思維嚴密性
“探究的實質(zhì)是一個思維過程”,通過設置一系列探究性活動,遵照科學的方法,在探究過程中培養(yǎng)科學思維能力。教師在日常教學中要善于把握探究要點,創(chuàng)設合理的探究情境,以科學的探究方法提升學生自主學習的能力,逐步形成嚴密的物理思維。
探究情境應當遵循趣味性、清晰性和啟發(fā)性的特點,以趣味的方式引導學生探究,通過清晰明了的指向樹立思維程序,并有效地啟發(fā)學生。例如在“磁場和磁感線”內(nèi)容教學中,教師可以以小組的形式創(chuàng)設探究情境,首先讓學生組建探究小組,而后讓小組結(jié)合生活經(jīng)驗,舉例說出各種他們認為是利用磁體的磁性工作的器具。有的小組以喇叭、電話為例,有的小組以門禁、門吸為例,還有的小組以有吸力的螺絲刀、防盜扣為例……教師引導學生逐一分析、論證和評估,探究出各種器具內(nèi)在原理的聯(lián)系與區(qū)別,比如螺絲刀是利用基本的磁場原理,而喇叭、門禁等則是以電生磁來工作,它們既有區(qū)別也有聯(lián)系。在小組合作探究過程中,不僅加強了學生實驗驗證的能力,同時還拓展了他們的綜合思維,使他們更靈活地掌握理論知識。
小組探討和共同探究的方式極具趣味性,教師以磁感應原理指引學生去挖掘生活中的現(xiàn)象,進而使他們將理論與生活實際相聯(lián)系,這樣能夠使的學生的思維受到啟發(fā),進而培養(yǎng)學生物理思維的嚴密性。
(五)實踐情境:以實踐促行為,提升物理理論應用性
理論來源于生活,而終將應用于實踐。物理學科的最終目標是培養(yǎng)學生的解決實際問題的能力,所以教學過程中尤其要注重學生理論知識的應用能力。以應用性為主要目標,積極創(chuàng)設實踐情境,促進學生理論聯(lián)系實際、解決生活實際問題的能力。
實踐情境以具體的物理理論在現(xiàn)實生活或科學技術(shù)中的應用為主題,通過學生的自主探尋、查閱資料等方式,逐步認識物理學對現(xiàn)實生活的意義,并增進學生將物理理論與現(xiàn)實應用相結(jié)合的能力。例如在教學“電磁感應現(xiàn)象的應用”課程時,教師可以以實踐情境來引導學生深入學習電磁感應現(xiàn)象原理以及實際的應用過程。教師提出實踐要求:以電磁感應原理制作簡單的電動機。而后引導學生準備相應的原材料,如金屬導線、制作閉合鋁框的材料等,由學生自主實踐操作。學生在實踐時需要深入研究電磁感應現(xiàn)象的原理,從而加深了對通電直導線產(chǎn)生磁場現(xiàn)象的認識,通過不斷的操作、失敗、再操作,使得學生能夠靈活地將電生磁原理衍生到通電線圈所產(chǎn)生的磁場。學生在實踐中能夠逐步發(fā)現(xiàn)電動機的工作原理:通電導線產(chǎn)生磁場,而由于磁場對電流受力的作用,促使電動機逐步轉(zhuǎn)動。
實踐是檢驗真理的唯一標準,也是提升應用能力的重要手段。實踐情境的創(chuàng)設幫助學生真正將抽象的理論知識轉(zhuǎn)化為可操作的具象經(jīng)驗,不僅能夠提升學生的科學探究能力,同時還增強了學生應用物理知識的能力,有力提升了物理核心素養(yǎng)。
結(jié)束語
將情境教學法應用于高中物理課堂,是提升高中物理課堂教學質(zhì)量的有力手段。情境教學法涵蓋眾多內(nèi)容,不同的教學情境適用不同的教學內(nèi)容,所以高中物理在日常教學中應當把握物理教學內(nèi)容的特點與規(guī)律,靈活巧妙、因地制宜地設置不同地教學情境,從而激發(fā)學習動力,開拓物理思路、培養(yǎng)科學思維、滲透責任與態(tài)度,真正提升學生物理素養(yǎng)的創(chuàng)新性、嚴密性與應用性。
參考文獻
[1]劉生波.情境教學在高中物理教學中的應用[J].中學物理教學參考,2019(08):15-16.
[2]劉康.淺談核心素養(yǎng)下中學物理情境教學的策略[J].科教文匯,2019(06):140-141.
[3]尹慶豐.“情境化試題”對高中物理教學的啟示[J].物理教師,2019(09):31-35.