物理新情境問題教學論文

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一、“新情境問題”教學過程的設計

布魯納認為：學習者在一定的問題情境中，對學習材料的親身體驗和發展過程，才是學習者最有價值的東西。如何把物理問題生活化，讓物理知識回到現實生活中，將其產生和發展過程返璞歸真，給學生創設物理現象情境，讓學生通過對情境的觀察、思考，發現歸納出蘊含于情境中的物理知識就顯得尤為重要。

1、構建物理現場情境，激發學習“內驅力”

“新情境問題”教學模式要求學生去體驗情境，通過觀察、實驗和思索，觸發學生的探索意向，形成自覺的發現問題和提出問題的習慣。教師可從學生已有的認知結構和思維水平出發，圍繞一定問題，根據教材提供的材料，通過觀察實驗，誘導學生主動探索。激發學生學習的內驅力，使學生親自成為“發現者”，引起學生強烈的求知欲望。

如在“動量和沖量”一課教學中，我先精心設計一個小實驗：取幾顆橡膠彈丸，分發給學生看。將一顆彈丸裝入玩具手槍，一手持槍，一手持紙靶，沿平行于黑板的方向擊發，彈丸穿透紙靶。接著，佯裝再次裝彈（不讓學生知道是空膛），聲明數到“三”時，開槍。然后對某一區域的同學，緩緩地數出“一……二……三”，不等槍響（其實并不擊發），手槍所指的區域的同學已作出或抵擋或防御的反應。

問題與討論：

（1）你們躲避什么？為什么要躲避？——子彈，會被彈丸中傷。

（2）剛才傳看子彈時，為什么不躲閃？——子彈沒有速度，不會被彈丸中傷。

（3）空氣中的氣體的分子具有很大的速度（可達105m/s），它們無時不在的撞擊著我們最珍貴也是最薄弱的部位——眼睛，為什么我們毫不在乎？——氣體分子質量很小。

（4）手槍所指區域以外的同學，為什么沒有做出防御反應？——子彈不是射向他們的。

討論與小結（可由學生自主完成）：運動的物體能夠產生一定的機械效果（如彈丸穿透紙靶），這個效果的強弱取決于物體的質量和速度兩個因素，且這個效果只能發生在物體運動方向上。

本實驗讓學生先產生興趣，造成懸念，繼而思索，使學生始終處于一種興奮狀態。興奮之余，研究課題“動量”已自然形成。而且，對動量的大小的取決因素和方向性都有了正確的指引作用。

2、設置探索驗證情境，激活科學思維

美國華盛頓大學內的一條幅上寫道：“聽來的，忘得快；看到的，記得牢；只有動手做，才理解得深”。接受性學習是要學生將學習內容以定論的形式接受下來，然后內化成自身的素質，然而在內化過程由于缺少自身的經驗體系，故在形成自身的科學解決問題的能力時，可能會造成聯系障礙，從而影響問題的解決。而探究性學習過程中學生是通過“做科學”來“學科學”，需要學生從情景中認識問題，提出假設，收集資料，實驗驗證，處理信息，解決問題，這些都得內化成學生的自身經驗體系，因此探索驗證是探究性學習模式中的核心環節。

此外，探索驗證過程創設類似科學家的研究情境，以觀察實驗為基礎，以假設為基本方法，以質疑驗證為基本手段，建立新舊知識的聯系網絡，直至問題的最后解決，其中既有形象思維、動作思維，又有抽象思維；既有聚合式思維，又有發散式思維，可以讓學生在學到物理基礎和基本技能的同時，受到科學思維和科學方法的訓練，受到科學作風的熏陶，有利于全面提高學生的科學素養能力。

在“超重和失重”的課堂教學中，學生或查閱資料，或收集信息，或實驗驗證，如在磅秤上測量體重時以直立姿勢下蹲和以下蹲姿勢直立磅秤示數的變化；用易拉罐自由落下來演示液體壓強消失現象；提出了在太空軌道上研制“長距離的光導纖維”，“絕對球形”的滾珠和科學設想；進而還提出了宇航員在宇航飛行中應采取何種姿態……這些不僅極大的豐富了學生視野，提高了學生的觀察力和實踐力，而且也培養了學生正確對待客觀事物的嚴謹科學態度。

3、創設設問情境，激發創新意識

教育所傳遞的內容應該有這樣三個層次：第一，應該讓教育者知道世界是什么樣的，成為一個有知識的人，一個客觀的人；第二，應該讓受教育者知道世界為什么是這樣的，成為一個會思考的人，一個有理性的人；第三，應該讓受教育者知道怎樣才能使世界更美好，成為一個善于提問、勇于探索和創新的人。而目前的物理課堂教學對學生實踐能力的培養，還局限于對學生實驗能力的培養，還不夠重視培養學生創新意識和實踐能力。因此，在探究性學習中問題解決之后，教師應積極引導學生將所學的知識應用于實際問題，特別是解決與社會相聯系實際問題和與現代科技發展相聯系的問題。

在創設新情境問題過程中，要自覺做到理論聯系實際，聯系科技與社會，體現現代物理的新內容、新方法、新思想、新觀念，可涉及當代科學技術的新成就，在不削弱物理基礎知識的學習，不破壞物理教學內容的系統性情況下，敢于突破物理學的框架體系，綜合其他學科的內容，用聯系的觀點將學習內容綜合化、實踐化、社會化和現代化。

把最新科技問題轉化為自然問題，在素材的選擇上要注意：一要緊跟時代步伐，及時反映最新科技成果。二是不要貪大求全。三要有利于開拓視野，啟迪思維。

如在某一物理知識的教學結束時，提出一個或幾個與以后學習有關的懸念埋下伏筆，讓學生帶著如何解決這些問題的強烈愿望結束對某一知識的學習，往往會取得“言雖盡，而意無窮”的教學效果。從而活躍學生的思維，激發他們進一步探究學習興趣。

在學完“熱力學第一定律——能量守恒”以后，創設設問情景，讓學生思考三個問題：

（1）大家都知道熱空氣上升，冷空氣下降，因此高山頂上氣溫似乎比地面氣溫高，但實際情況并非如此，如何解釋？

（2）飛機在萬米高空飛行時，艙外氣溫往往在-50℃以下，艙內由于空調的作用仍溫暖如春，但此時空調的作用不是使空氣降溫，而是使空氣升溫，如何解釋？

（3）有人說，煤和石油的能量也是來自于太陽，那么太陽能通過什么途徑變成了煤和石油中的化學能？

在講電磁感應現象結束時，可提出這樣問題，在產生感應電流的條件的實驗中，磁鐵相對線圈運動得快些與慢些，感應電流的大小如何？感應電流的大小跟什么因素有關？學生對上述問題通過發散思維想象會做出種種設想和推測，激發學生創新思維。以期達到“課雖終，而趣不盡，思未止”，來擴展學生的學習領域，培養學生的創新意識和創新能力。

二、創設物理模型新情境，提高建模能力

物理情境來源于實際問題；以生產、生活及新的科技成果、新的科學研究課題作為素材背景，在物理教學中就要注重模型思維的方法，培養學生的分析理解能力，提取信息并結合所學知識創造物理模型。抓住本質建立起合理的物理模型，很多新情景、新問題就會成為熟悉的物理問題迎刃而解。

由于新情境問題的綜合性、復雜性和多樣性特征，題中涉及的因素較多且相互交織在一起，問題的本質往往被表面現象所掩蓋，給解題造成了一定的障礙。從學生在解決新情境問題時的表現來看，較為突出的問題是：容易受表象因素干擾，不善于抽象出問題的本質特征，導致建立模型困難。這反映出理論聯系實際的教學確實是我們教學中的一個薄弱環節。

怎樣從錯綜復雜的實際問題中抽象出物理模型呢？這就需要對所給的信息進行提煉和加工，突出主要因素，忽略次要因素。通過思維加工，采用恰當的方法，找到新問題與熟悉的物理模型之間的聯系，使新信息與原有知識之間的聯系通道保持暢通無阻，就可以使新問題順利地實現模型化，構建起符合新情境的物理模型。如以帶電粒子在復合場中的運動為素材背景，把目前世界上正在研制一種新型發電方式，即磁流體發電機的最新原理構建現代科技新情景，使學生從現代科技新情景中及時有效進行信息獲取和遷移，提高建構物理模型、學以致用的能力。磁流體發電機涉及知識點較多：二力平衡、電場力、洛侖磁力、勻強電場的場強公式、閉合電路的歐姆定律、閉合電路的路端電壓等。要求學生較強知識的綜合應用能力，能將通電氣體在橫向磁場中的流動等效為導體切割磁感線，從而產生感應電動勢，同時對磁流體發電所涉及的物理問題進行準確的分析，把導體切割磁感線，回路中的電流、電離氣體受力平衡、能量轉化與守恒等聯系起來，從不同角度進行綜合分析，在實際問題的解決中，構建物理現象的場景，建立模型，應用理論規律，拓寬視野。

三、幾點啟示與思考

（1）讓新教育理念支配教學行為

新的課改理念，要求學生從“學會”轉變為“會學”，篩選，獲取和轉換信息的能力是現代社會所必須的。因此，教師必須依據學生年齡特點和認知特點，設計探索性和開放性的新情景，給學生提供自主探索的機會，讓學生在觀察、實驗、猜測、歸納分析和整理的過程中去理解一個問題是怎樣提出來的，一個概念是如何形成的，一個結論是怎樣猜測和探索到的，以及這個結論是如何被應用的。通過這樣的形式，使學生真正體驗知識的建構過程。

（2）問題情景的設置應有層次，應有漸進性、靈活性、針對性

由于學生的原有知識結構對問題解決起著至關重要的作用，因此，在問題情景設置時應根據學生學習心理和所具有的知識結構，將要解決的問題設計成一系列漸進的問題系列，為學生提供必要的“支架”，但同時也應注意，所提供的問題情景應當不是給學生以明顯解決問題的建議，同時也要避免所提出的問題會使學生感到他們在進行一項毫無希望的活動。

（3）樹立學生學習自信心，開發非智力因素

“問題情境”教學要求每一位學生主動去感知、去接受、去探求知識，這就需要每個學生都具有學習自信心。教師如何讓每一位學生樹立學習自信心呢？首先，教師應注重個體差異，尊重他們、鼓勵他們，學困生被尊重的欲望要比其它學生強烈得多，若教師尊重他們、信任他們，他們會迸發極高的學習熱情，因此，哪怕他們只有小小的進步，教師都要充分肯定和鼓勵他們，同時應不失時機地指出努力方向。其次，教師應關注學生學習的個性化特征。不同的學生有不同的思維方式，不同的興趣愛好以及不同的發展潛能。教師應關注學生的這些個性差異，允許學生思維方式的多樣化和思維水平的不同層次。教師應尊重學生的想法，不急于評價各種做法，要引導學生比較各種做法的特點，選擇適合自己的做法。鼓勵解決問題策略的多樣性，并讓學生明確表達想法，強化合理判斷與理性溝通的能力，在師生、生生互動中建構物理知識。

總之，在教學中教師應盡可能創設新穎的新情境，發揮教師的主導作用，讓學生主動參與，在新情境中積極探索、主動獲取知識，強化物理學習技能，促進師生之間的情感交流，提高教學效果。

摘要：針對學生創造力開發創設問題情境是新情境問題在教學中的應用。本文結合新情境問題，例舉了幾種有代表性的物理問題類型，指出了加強理論聯系實際教學的方法和途徑，提出了強化方法教育和提高建模能力的措施，體現新情境問題教學對培養學生能力，提高教學效果的作用。

關鍵詞：新情境問題物理教學方法和途徑主動探索