基于情境化教学的高中物理概念教学实践与反思
许晓成
湖南省怀化市会同县第一中学 418300
引言
物理概念是物理学的基础,是学生构建物理知识体系、解决物理问题的前提。然而,高中物理概念如加速度、电场强度、磁感应强度等,具有高度的抽象性和概括性,学生在学习过程中容易出现 “知其然,不知其所以然” 的现象。传统的物理概念教学多采用 “定义讲解 + 例题训练” 的模式,忽视了概念的形成过程和学生的认知规律,导致学生对概念的理解停留在表面,难以灵活运用。情境化教学强调将教学内容融入具体的情境中,使抽象的知识具体化、形象化。在高中物理概念教学中引入情境化教学,能够让学生在真实或模拟的情境中感知概念的形成过程,理解概念的内涵与外延,培养学生的物理核心素养。因此,研究情境化教学在高中物理概念教学中的实践具有重要的现实意义。
一、情境化教学在高中物理概念教学中的实践路径
(一)结合生活实际,创设生活化情境
物理知识源于生活,又服务于生活。结合学生熟悉的生活现象创设教学情境,能让学生感受到物理概念的现实意义,增强学习的亲切感。在人教版高中物理必修第一册 “加速度” 教学中,教师可以创设这样的生活化情境:“在马路上,我们经常看到汽车启动和刹车的场景,为什么小轿车启动比货车快?为什么汽车刹车时人会向前倾?这里面蕴含着怎样的物理道理?” 通过这样的情境,引发学生的思考,进而引出 “加速度” 的概念。在讲解 “摩擦力” 概念时,教师可以让学生回忆生活中的摩擦现象,如走路时鞋底与地面的摩擦、擦黑板时黑板擦与黑板的摩擦等,然后提出问题:“这些摩擦现象有什么共同点?它们对我们的生活有什么影响?” 引导学生在生活情境中归纳摩擦力的概念和特点。
(二)借助实验探究,创设探究性情境
物理是一门以实验为基础的学科,实验探究是学生获取物理知识、理解物理概念的重要途径。创设探究性情境,让学生通过实验操作、观察现象、分析数据,主动构建物理概念,能有效提升学生的学习主动性和探究能力。在讲解“牛顿第二定律” 时,教师可以创设探究性情境:提供小车、斜面、砝码、打点计时器等实验器材,让学生设计实验探究加速度与力、质量的关系。学生在实验过程中,通过改变砝码的质量(改变拉力)和小车的质量,测量小车的加速度,分析实验数据,从而得出加速度与力成正比、与质量成反比的结论,进而理解牛顿第二定律的内涵。
(三)利用多媒体技术,创设直观化情境
多媒体技术具有图文并茂、声像结合的特点,能够将抽象的物理概念转化为直观的图像、动画等,帮助学生更好地理解概念。在讲解 “电场线” 概念时,由于电场线是假想的,学生难以想象其分布情况,教师可以利用多媒体展示不同电荷周围的电场线分布动画,让学生直观地看到电场线的疏密表示电场强度的大小,电场线的切线方向表示电场强度的方向,从而加深对电场线概念的理解。在讲解 “机械波” 概念时,教师可以通过多媒体播放机械波传播的动画,让学生清晰地看到质点的振动和波的传播之间的关系,理解机械波传播的是振动形式和能量,而不是质点本身。
二、情境化教学在高中物理概念教学中的反思与优化
(一)实践过程中存在的问题
情境创设与教学目标脱节:部分教师在创设情境时,过于追求情境的趣味性和新颖性,忽视了情境与教学目标的关联性。例如,在讲解 “匀变速直线运动”概念时,教师播放了一段赛车比赛的视频,视频内容精彩,但与匀变速直线运动的概念要点关联不大,导致学生在观看视频后,未能围绕教学目标进行思考,影响了教学效果。学生参与度不高:在一些情境化教学活动中,教师占据了主导地位,学生只是被动地接受情境信息,缺乏主动参与和探究的机会。例如,在实验探究情境中,教师详细地讲解了实验步骤和注意事项,学生按照教师的要求进行操作,缺乏自主设计实验、分析实验现象的过程,降低了学生的学习积极性和探究能力。
情境延伸不足:部分教师在创设情境后,只是简单地引出物理概念,没有对情境进行深入挖掘和延伸,导致学生对概念的理解不够深入。例如,在讲解 “弹力” 概念时,教师通过演示弹簧被拉伸或压缩后会恢复原状的情境引出弹力概念,但没有进一步引导学生探究弹力的大小与形变量的关系、不同弹性形变(如拉伸、弯曲、扭转)产生弹力的特点,使得学生对弹力概念的理解停留在表面。
(二)优化策略
紧扣教学目标创设情境:教师在创设情境时,要以教学目标为导向,确保情境能够服务于概念的引入、理解和应用。在设计情境之前,教师要明确教学目标的具体内容,然后根据教学目标选择合适的情境素材,使情境与教学目标紧密结合。例如,在讲解 “加速度” 概念时,围绕 “理解加速度的物理意义、掌握加速度的定义式和单位” 这一教学目标,创设汽车启动和刹车的情境,通过分析汽车速度变化的快慢,引出加速度概念,帮助学生理解加速度的物理意义。
提高学生的参与度:在情境化教学中,教师要转变角色,从知识的传授者转变为学生学习的引导者和组织者,为学生提供更多主动参与的机会。例如,在探究性情境中,教师可以让学生自主设计实验方案,分组进行实验操作,记录实验数据,分析实验结果,让学生在自主探究的过程中构建物理概念。同时,教师要鼓励学生积极思考、大胆质疑,培养学生的创新思维和探究能力。
深入挖掘情境内涵:创设情境后,教师要引导学生对情境进行深入分析和探讨,挖掘情境中蕴含的物理概念和规律。例如,在讲解 “弹力” 概念时,在演示弹簧被拉伸或压缩的情境后,可从以下几方面进行优化。首先,引导学生思考:“弹簧被拉伸的长度不同,手感受到的拉力大小是否一样?如果换成橡皮筋或金属片,形变与弹力的关系会和弹簧相同吗?” 接着,组织学生分组实验,提供不同劲度系数的弹簧、橡皮筋、轻质金属片等器材,让学生通过改变形变量(如拉伸长度、压缩量、弯曲程度),测量对应的弹力大小(可使用弹簧测力计)。通过对实验数据的处理和分析,学生能自主发现弹簧在弹性限度内遵循胡克定律 F=kx ,同时对比得出橡皮筋、金属片等在形变过程中弹力与形变量的非线性关系,理解 “弹性限度” 的重要性。此外,进一步延伸到生活中的弹力应用,如蹦床的弹性形变与运动员弹跳高度的关系、弓箭的弯曲形变储存弹性势能等,让学生将弹力概念与实际应用结合,加深对概念的理解和迁移能力。
三、结论
情境化教学作为一种有效的教学方法,在高中物理概念教学中具有重要的应用价值。通过结合生活实际、借助实验探究、利用多媒体技术等方式创设教学情境,能够降低物理概念的抽象性,激发学生的学习兴趣,提高学生对概念的理解和应用能力。然而,在实践过程中,也存在情境创设与教学目标脱节、学生参与度不高、情境延伸不足等问题。通过紧扣教学目标创设情境、提高学生的参与度、深入挖掘情境内涵等优化策略,可以有效解决这些问题,提升情境化教学的效果。在今后的教学实践中,教师要不断探索和完善情境化教学方法,创设更加有效的教学情境,促进学生物理核心素养的发展。
参考文献
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