情境化、生活化高中物理教学策略的发展途径

1情境化、生活化高中物理教学流程

情境是指与参与事件相关的整个情景、背景和环境,对于教学而言,科学的、合理的情境将影响学生的学习行为趋于良性,实现学习效果的高效,将高中物理知识学习融入到具体的、具有目的性的情境之中,有利于学生对该部分内容有意义的构建,有效提升学生的观察、提问、发现问题的能力.而最熟悉的情境莫过于学生的生活,基于情境教学理论,高中物理教学应从如下两个方面入手进行组织.

1.1物理问题情境化

问题情境化即将教材中的物理知识内容或物理问题隐喻于具体的情境中,让学生在情境中发现问题或矛盾,由于问题或矛盾是学生自己发现的,所以解决问题的欲望会份外强烈,在浓郁的探究问题情境中学生自主探究获得直接经验,再经过讨论、交流实现知识和规律的有效建构,这种教学处理策略将“物理问题”、“物理事件”与情境相联系,给学生搭建有效联系问题与概念的桥梁,提升学生的观察问题、提出问题、解决问题的能力,具体在高中物理教学实施的流程如图1所示.

1.2问题情境生活化

物理规律探究源自于生活,问题情境生活化策略在设置问题情境时,将物理问题与生活情境有机联系,立足于学生的生活经验和生活化素材,提高物理情景的真实性和探究活动的价值性,着眼于生活激发了学生主体参与探究的欲望,学习知识并用于问题解决变成了主体内在的需要,知识学习具有鲜活感,具体在高中物理教学实施的流程如图2所示.

2具体的教学实施途径与案例

2.1物理问题与生产、生活中的事件相联系

将物理问题直接与生活构成联系有助于激活学生的物理思维,可用于新授课的课堂导入,也可以用于习题教学的情境创设.

(1)用于导入,生成教学

以“力的分解”为例,首先可以借助生活化情境导入:“晾衣服的绳子总是弯曲的.”提出问题:是什么原因,绳子是弯曲的?发生形变必然与力有关,生活化的情境实现学生的思维具有前后连贯性,那么有没有办法将绳子拉直呢?接着可以抛出可实践性的情境——“永远拉不直的绳子”.将“晾衣服”抽象为物理模型,引入课堂,要求两个男生上来进行实验演示如图3所示,但是怎么都没有办法将绳子拉成水平直线,那是为什么呢?学生带着疑惑很自然地进入了“力的分解”学习.

(2)用于习题,活化问题

例如,“平抛运动”在生活中随处可见,求“平抛的初速度”是高中物理研究的热点问题,笔者认为此类习题教学完全可以赋予真实的情境,活化物理问题.

例题一条公路限速60 km/h,卡车司机由于疲劳驾驶,导致卡车在该段公路上发生了交通事故,汽车与公路旁障碍物发生了碰撞,事故发生后,警察过来处理交通事故,在路旁泥地中发现了属于这辆卡车顶棚上的一个铁零件,从零件在卡车上的位置来判断,该零件是在卡车车头与障碍物发生碰撞时,原本松脱的铁零件因惯性被水平抛出,下落陷在了泥地里.根据这一线索,警察对当时的情景进行了预计并做出了卡车超速的违规行为判断,警察测量了顶棚上原铁零件的位置与落地点间的水平距离为13.3 m,顶棚上元铁零件位置与泥地间高度差为2.45 m.请你根据已学的物理知识给警察如何陈述卡车的超速行驶行为提供依据.

2.2将物理问题与常见的生活现象相联系

生活中有很多与物理现象相关的问题,只是我们同学缺少对生活的观察,或是缺少运用物理知识和思维对生活现象进行分析,或是曾经的思维流于表面,没有细致地分析并挖掘到事物的本质,我们将这些常见的现象搬到教学之中,能够有效激发学生的好奇性和求知欲.

例如,在和学生一起学习“失重与超重现象”时,为了让学生自主认识到“失重与超重现象”的普遍性,笔者通过视频和学生一起回顾了“乘坐电梯”、“游乐场中乘坐过山车”等学生亲身经历过的生活场景,让学生意识到物理就在身边,而且有切身的感受,坐电梯和坐过山车时,人的感觉和坐在静止的凳子或是匀速行驶的汽车里的感觉是不一样的,有什么不同呢?力有什么不同呢?接着再演示“细线拉一重锤,突然向上加速,绳子断裂”的实验,让学生亲身体验到“拉力变大了”的现象,自主感知“示重大于实重”的超重现象,借助对应给出概念如果“示重小于实重”为失重现象,有了与生活相联系的情感经历,学生的记忆表象会更为深刻.

2.3系列问题串接课堂教学内容

孤立的问题往往只能在短时间对学生的学习动机有刺激作用,设置问题串将整个教学过程都隐喻于教学情境之中,减少学生的学习疲劳,促进知识的理解和内化.

例如,在和学生一起学习必修1中的“自由落体运动规律”时,笔者采用了“问题串”进行情境创设,将教学各个环节有效地组织在一起.

问题1在同一高度,如果有质量不同的两个物体,想一想他们谁先落地?

这个问题学生都听过这个故事,大多不犯亚里士多德的错误,都说“一样快.”接着我进行实验演示,一支粉笔和一张白纸,同一高度释放,结果发现粉笔先落地,与学生的上述结论出现了背离.问题也就自然生成?

问题2为什么不一样快?

这个问题学生不难回答,因为有阻力.

问题3有没有办法让物体在一个没有阻力的环境下下落?

学生很自然地想到为什么又阻力?是因为空气阻力,如果没有空气呢?即真空呢?办法也就想到了搞一个真空的环境.

演示实验:牛顿管实验(抽真空前、抽真空后进行实验对比),在真空环境下观察不同物体的从静止开始的下落,抽象出自由落体运动模型.

问题4有没有办法记录物体做自由落体运动?

这个问题具有开放性,联系前面的知识和技能,学生很自然地想到用纸带打点的办法可以实现对自由落体运动下落位移大小的记录,可以间接测量自由落体运动的速度和加速度.当然除了这种方法,还有同学会想到拍视频记录、频闪照相记录等办法.

问题5自由落体运动到底是一种什么样的运动,我们用什么方法去研究?

问题5具有指引性,目的在于引导学生在自己大脑里对原有知识和实验进行搜索,生成与问题5相关的问题:

生成问题1:要研究什么?需要测量哪几个物理量?

生成问题2:为了测量这几个物理量,需要用到哪些器材,如何进行实验方案的设计?

生成问题3:这个实验得到哪些数据,如何处理?

生成问题4:我猜测一下自由落体运动会是什么运动?

物理这门学科中许多的物理的现象和规律都源于生活,而在学生的现实生活中,每时每刻也都在与自然界、社会发生联系.我们的高中物理教学不能无视学生的生活,更不能脱离了情境直接进行知识和方法的灌输,从生活出发、从问题情境出发,把生活、教材、问题、学生与物理课堂融为一体,熟悉的生活题材引发学生的亲切感,调动其学习物理的主动性,用问题将教材中的内容进行有效的串接,有利于学生思维的激发,有序的、有层次的问题能够帮助学生养成正确的思维习惯,有助于学生更好地理解并内化物理知识,物理学习“脱难”不是梦想,而且学生在具体情境中进行观察和思考,有助于学生观察能力和思维能力的提升,这恰是教学的目的所在,学生离开校园多少年后,知识有可能有遗忘,但是只要谈到方法,依旧保持着理性思维,解决问题的能力被迁移到了更宽广的领域.

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