张安诚

摘 要:针对情景驱动下的高中物理“单摆”教学进行研究,结合实际案例阐释情景教学的应用。面对素质教育的本质要求,高中物理教学必须走出传统教育困局,将物理概念、物理原理、物理公式以直观形象的方式表达出来,达到回归学生本位、发散思维、拓宽视野的目的。

关键词:情景教学;高中物理;“单摆”;教学案例

一、高中物理情景教学的典型教学模式

高中物理情景教学模式可分为抛锚式教学、认知学徒制、学习共同体。抛锚式教学可称为“基于问题的教学”,教师通过创建实际的环境让学生感受与发现物理问题。“基于问题的教学”以学生作为主体、教师作为“伙伴”,借助丰富的课程资源,注重学生体验与思考。认知学徒制由布朗和柯林斯提出,学生作为课堂的主体,教师作为情景的演示者、表达者,帮助学生完成既定的物理任务,通过小组合作的方式将复杂的问题简单化与直观化。认知学徒制最为显着的特点就是在情景中将抽象的物理知识向真实情景迁移。学习共同体教学模式来源于社会学的共同体概念。核心理念是帮助学生实现自我超越,促进学生之间的协作交流。课堂参与者以活动为载体,通过平等对话、交流合作达到共同发展的目的。

二、情景驱动效果下高中物理教学案例研究——以“单摆”问题为例

(一)创设生活情境

为了解决高中物理抽象、晦涩的问题,可引入生活情景。建构主义理论提出了学习应在学习者实际接触的情景中进行,将高中物理概念与生活实际结合可使物理概念不再有距离感。学习物理过程中,学生的逻辑思维占据主要地位,在理解抽象的概念时需要形象的支撑。因此,情景创设应帮助学生营造利于思考与想象的生活情境,让学生由被动学向主动学转变。

“单摆”的应用教学:①引入伽利略单摆运动规律,让学生对单摆的概念有笼统的认知。②引入伽利略与惠更斯发明与制造摆钟的故事,拓宽学生视野。同时让学生对科学家的研究历程与研究方法萌生兴趣。③引入生活中的摆钟,结合生活实际开展教学。题设1:小红同学将摆钟从中国带到了美国,发现摆钟每天会慢3 min,小红将摆钟校准后,将摆钟带回中国,摆钟又快了3 min,解答成因。题设2:同学们借助钟摆来测室外的重力加速度。④通过引入生活情境,设置与生活相关的问题,在引导学生思考方向的同时辅助学生主动进行思考。让学生理解物理知识的意义与价值。通过将枯燥的物理知识生活化,让学生体会看得见、摸得着的物理概念。

(二)营造新旧知识对比情境

从学生已经具备的物理知识出发,营造新旧知识对比的教学情境,借助内在逻辑引导学生联系各部分知识点,掌握各类物理知识的本质属性,从中找出异同,达到加深记忆与熟练运用的目的。

推导“单摆”的周期公式教学:①让学生思考单摆摆动是不是简谐振动。②通过实验演示让学生观察单摆运动时形成的正弦曲线。③让学生思考单摆振动的周期。④让学生画出摆锤小球的受力分析图。单摆运动做的是简谐运动,让学生结合简谐运动物理的周期公式得出单摆的周期公式。

(三)借助实验教学,创设思维情境

教师可借助实践体验、主动发现、积极探索,让学生感受物理学的研究过程,借助实验教学引发学生自主思考,营造思维冲突的情境。

单摆周期的影响因素的教学:①播放准备好的微课:吊灯的摆动;摆钟的摆动。②借助小组合作的方式,将班级学生分成若干个4人小组,每个小组借助实验器材(铁架台、剪刀、细绳、小球)组装可自由摆动的摆。组内成员分工协作,测量并记录20 s内摆动的次数。③汇总实验数据,各小组的摆在20 s摆动的次数各不相同。教师以此为思维冲突的点,引导学生大胆猜想。同时让学生自己设计实验。④学生自主设计实验的过程中,教师负责指导。例如:影响摆的次数的因素有很多,同学们是否可以控制某个数值不变来控制摆动的次数?⑤学生通过教师的指导与自身实验得出了摆长影响单摆周期的结论。

通过“单摆”问题的实例分析,指出了情境教学的应用方式,从创设生活情境、新旧知识对比情境及思维情境,培养学生的知识迁移能力、思维能力、联系生活的能力,达到开阔学生视野与提高教学成效的目的。高中物理教师需精心设计教学过程,凸显物理学科的价值。

参考文献:

[1]杜傲林.基于情境学习的中学物理教学设计案例研究[D].信阳:信阳师范学院,2019.

[2]尹苏武.案例教学法在高中物理教学中的应用[J].数理化解题研究,2020(9):36-37.