高中物理教学体验式情境的创设研究

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  高中物理课程往往是深受学生喜爱的一门学科,虽说高中阶段的物理学习已经具备一定的难度,学生想要学好这门课需要下很多功夫,但高中物理课程中的很多知识要点和学生的生活却十分贴近,这个阶段学习的很多物理知识解释了学生们生活中常见的疑团,这不仅让学生觉得很有收获,而且对于这一门课程也十分感兴趣.正是基于这个要点,在教学过程中教师可以利用物理学科的这个特点,更多的采用体验式情境教学,这个过程不仅能够很好的培养学生的探究精神,还能让学生对于教学内容理解的更透彻.
  1情境的创设要具有趣味性
  我们在设计物理课堂教学时,要注意创设物理情境,充分体现“从生活走向物理,从自然走向物理,从物理走向生活”的物理课程改革新理念.在讲授内容之前,通过演示实验、讲史料、生动的举例和类比、提出富有启发性或联系实际的问题等,可引起学生的直接兴趣,对激发学习动机,唤起求知欲等都是十分有益的.
  在学习《匀速圆周运动》时,这是一节概念课,内容多且抽象,并不容易讲学.如果按照传统的授课方式,将会成为一节乏味的概念课.新课程将这一节课的内容作了一些整合,首先,在导入过程中运用了在南极附近通过慢速暴光得到的星空照片和游乐场的过山车图片,这些图片向学生介绍了身边常见的圆周运动,紧接着的课程安排会通过运用相应的实验器材进一步配合概念教学,整个教学过程不仅具有一定的趣味性,也增强了学生对概念的理解.我在处理这一节内容时,除了根据教材要求,运用“过山车模型”替代游乐场的过山车导入外,同时也根据实验室的具体情况采用其他的替代实验进行演示.但考虑到教材的导入还可以更深入,于是我增加了“水流星”的实验导入,这将会更好引起学生学习的兴趣.
  上课时,我按照设计好的顺序,首先引导学生观看在南极附近通过慢速暴光得到的星空照片,体会地球的圆周运动,接着通过“过山车模型”说明了游乐场过山车的圆周运动,过程中学生的好奇心逐渐被激发起来.这时,我拿出了自制的“水流星”装置向学生问道:“哪位同学可以上来表演一下水流星呢?”,在大家的推举下,一位同学大胆地走上讲台,在没有任何指点的情况下独自完成了“水流星”的表演.由于缺乏经验,这位同学在收回“水流星”装置时,不小心将“水流星”中的水洒了一半到地上,引起了同学们的一阵笑声.在我的指导下,这位同学将“水流星”装置重新装满水,再次进行了表演.这次表演比起上次有明显进步,“水流星”中的水只洒了一点点到地上.接着,我亲自给学生进行“水流星”的实验演示,并将有关方法向同学们阐述清楚.当表演即将结束时,我随着“水流星”的惯性顺势一带,“水流星”便稳稳当当地停了下来,一滴水都没掉出来.演示实验很成功,学生们都非常专注,课堂氛围也很融洽.在这样的氛围下我展开了由此而来的概念讲学,学生们都学的非常认真,理解与接受起来也很顺畅.
  这是一系列非常有趣味性的教学情境,通过对于图片以及相应的演示实验的仔细观摩,学生们在脑海中逐渐构建了“圆周运动”的模式,就圆周运动的概念和原理在自己的思维中展开了探究.教师的一系列演示实验为学生对于概念的探究创设了非常有效的情境,有了这种具体的情境为依托,让学生对于抽象的难以理解的概念迅速找到了突破口.
  2情境的设置要紧密联系生活
  如何提高物理情境的创设有效性?我们认为最好的方法是在让学生从生活中发现感兴趣的问题,通过观察生活中的科学现象,分析现象来形成科学概念,认识科学本质.根据当代新技术和社会发展的需要,把物理学习与当前的社会、生活、科技新成就紧密结合起来,将学生引入一种与物理问题有关的情境中,造成一种悬念,使学生产生向往、探索的欲望.这样做能使物理学习更具有探索性和趣味性,也更能使学生的潜能得到开发.
  要想让学生从创设的情境中有充分的体验,首先需要情境和学生熟知的生活贴近.高中阶段的物理教学趣味性与实用性都很强,然而难度也在不断增大,想要让学生对于抽象的、复杂的理论有直观的理解,最有效的方法就是将知识融入到学生熟悉的生活中.课堂上,教师如果能够将理论知识与实际生活相结合,并且在这个过程中不断引发学生思考探究,那么一定能够获得很好的教学效果.
  在学习《电磁波的发射和接收》时,我特意创设了一个学生们非常熟悉的情境来引入教学,开课时我向学生问道:“手机大家都非常熟悉吧,这是最常见的一种通讯工具,在通讯技术越来越发达的今天,不管我们身在哪里,只要有手机就能够和他人取得联系,大家觉得这一切是怎么做到的呢”?
  对于这个问题,大家头脑里都有一个模糊的概念,同学们纷纷开始抢答.有的学生说:这应该是通过电磁波吧,电磁波能够传递信号.也有学生说:电磁波好像不是哪里都能到的,有的地方就不明显,我家附近手机信号就很差,经常接不到电话.还有学生说:是的,电磁波应该需要一个信号塔(我及时纠正学生那叫基站),我家附近原来手机信号也很差,后来移动公司在那附近修了一个基站,后来手机信号就好多了.
  就这样,在学生你一言我一语的热烈的课堂研讨过程中,学生们对于“电磁波的发射和接收”过程其实已经展开了独立的分析,这个探讨的过程中是学生对于教学内容展开的深入探究,在探究中学生不仅能够表达自己的思考与见解,其他同学的分析与答案对于自己的思维也是一种启发,学生间思维的火花相互碰撞,不仅提升了自己的思维能力,通过自己的思考也慢慢解析出了教学的要点,这给后续过程中教师课堂教学的展开做了很有效的铺垫.
  3情境的设置要有针对性
  很多时候,有些物理原理和学生原有的认知存在一定的冲突,由于已有的生活经历或者已经形成的理念让学生对于有些事物已经形成了固有的看法,然而,物理课堂上却常常会出现让学生们觉得“诧异”的时刻,有时候通过教师创设的情境或者相应的演示实验学生会看到,那些他们深信不疑的理念原来是错误的,学生们会觉得难以理解与不能接受,这种认知冲突在他们心里会非常强烈.在教学过程中,教师的情境设置要有针对性,尤其是对于那些和学生理念中有冲突的地方,要通过客观的情境让学生亲眼看到事实,然后再进行相应的理论教学,纠正学生不正确的认知.   差异性实验(discrepant experiment)是指结果出人意料之外的、与学生学习前概念或常识相违背的科学实验.这种实验方式通常是针对学生存在认知冲突的地方,是教师在教学过程中创设有效的教学情境的良好方式.例如,在学习《自由落体运动》时,学生们已有的概念中都认为物体下落的速度是和物体自身的质量直接相关的,如何要突破学生头脑中的这种思维定式,让学生明白物体下落的快慢和物体自身所受的重力无关,这就需要教师通过有效的情境体验帮助学生展开探究.课堂上我展开了以下几个对比的演示实验.
  实验一让学过观察一块铁片的自由下落过程.由于铁片质量较大,重力较大,因此下落速度比较快,这正好符合学生理念中的物体质量大降落快的心理暗示.
  实验二将一张纸片揉成团让学生观察其自由落体过程,纸球下落的过程也较快,但学生固有的意识中并没有觉得很快,因为纸球的质量是很轻的.
  实验三让铁片和纸球在同一时刻、同一高度、初速度为零进行自由落体运动,学生们惊讶的看到铁片和纸团是同时落地的,对于这个情境学生们非常诧异,表示很不理解,有的学生甚至会问:因为纸片揉成团了所以质量加大了吗?然而,有了非常直观的实验过程,学生们已有的思维体系难免产生动摇,很多学生都陷入了思考,展开了探究.紧接着,在教师展开的教学过程中学生们终于意识到了物体自由落体和其自身的重力是无关的,终于摆脱了“物体下落快慢”和物理自身重力相关的思维定式.
  这是一个非常有趣也非常有针对性的教学情境,很简单也很直观的实验过程让学生们自己看到了事实和真相,这不仅强烈的冲击着他们已有的思维定式,也让他们对于正确的物理原理有更好的接受与吸收.
  4情境的创设要有方向性
  情境创设的方向性也要很明确.对于有的教学内容,教师对于教学重点要有明确的指向,这不仅能够帮助学生有效的抓住重点,也能提升课堂效率.例如,在学习《能量守恒定律和能源》时,我将课堂重点设定为围绕能源危机这一话题与学生间展开探究式的讨论.
  课堂上我向学生提问:能源危机是当下全球都面临的问题,很多国家都会因为能源问题而发生冲突,有的甚至会引发战争.但我们学了,能量是守恒的,从这个角度考虑,各个国家之间的争端似乎是没有必要的,对于这个问题,大家怎么看呢?
  同学们听到我的问题后都非常感兴趣,立刻在自己的思维中展开了探究.有的学生说:怎么会呢,从小就听说要节能环保,这肯定是有道理的.有的学生说:能源肯定是有限的,就像石油,已经越来越少了.这时,一个同学说出了他的想法:化学课上我们学习了石油燃烧的方程式,石油燃烧的过程虽然是能量守恒的,但化学反应是伴随着放热过程的,这些热量释放到空气中也是能量的一部分啊.就这样,学生间的探究越来越深入,很多学生的答案基本已经接近了教学要点,通过有针对性的设置教学情境,不仅能够为学生们提供一个很好的发散思维的平台,这个过程也让学生逐渐加深对于教学知识点的理解,能够非常有效的提升课堂效率.
  新课程理念指导下的物理课堂强调学生的主动参与,过程中尤其强调要培养学生的探究精神.学生探究精神的具备需要教师在课堂上为学生们提供良好的思维平台,如果能够创设良好的教学情境,让学生在情境的体验过程中不断引发出思考,不仅能够很好的激发他们的探究能力,对于他们的思维能力也是很大的提升.此外,教师对于教学情境的设置要有技巧,有趣的情境才能引发学生的兴趣,和生活贴近的方式才能易于学生理解,有针对性及方向明确的情境才能充分发挥它的作用及意义.
其他文献
如果只有重力或弹力做功,系统的机械能守恒.如果求弹力这个变力做的功,可用机械能守恒定律来求解.  求变力做功的方法还有很多,上述不同方法各有优点,即使同一道题目,方法也不止一种,比如用平均值法能解决的问题,必可用图象法解决,用动能定理能解决的问题亦可用功能关系解决等等.总之,我们要掌握求解変力做功的基本方法,并融会贯通,做到举一反三.