创设情境优化高中物理概念教学

【摘要】对于高中物理概念的学习，有的学生可能会觉得枯燥乏味、晦涩难懂，而教师运用创设情境的教学方法，不仅能增强物理概念的趣味性，激发学生对于物理概念学习的兴趣，还能降低物理概念的理解难度，帮助学生深入理解物理概念。对此，文章探究创设情境的原则及策略，以期增强高中物理概念教学的效果。【关键词】高中物理概念；情境创设；概念教学高中物理教师在物理概念教学中采用情境创设的方式，能够将理论与实际相结合，深化学生对概念的理解，激发学生的学习兴趣，提升学生的逻辑思维能力，同时也能够促进师生间的交流互动［1］。一、高中物理概念教学中情境创设需遵循的原则（一）导向性原则情境创设的目的是帮助学生更好地理解并掌握知识。在高中物理概念教学中，教师创设的情境应能够引导学生探究概念，发现概念间的内在联系。如此，不仅能深化学生对物理概念的理解，还能促使学生将物理知识与生活实际相结合，提升物理知识的迁移与运用能力。（二）实践性原则物理概念往往比较抽象，让学生觉得难以理解。教师在物理概念教学中创设具有实践性的情境，能够让学生通过实践操作的方式，自主发现物理知识，从而更好地理解物理概念，提升物理问题的解决能力。（三）互动性原则在物理概念教学中，教师采用互动的模式创设情境，能让学生自主表述物理知识，与同学交流物理知识，点燃思维的火花，从而明确物理概念，激活物理思维。同时，通过与教师的互动交流，学生能够及时得到答疑解惑的机会，提升学习质量［2］。此外，学生在情境中与教师、同学充分交流，还能锻炼自己的逻辑思维能力和表达能力。（四）趣味性原则教师创设具有趣味性的物理教学情境，能增强物理知识的趣味性，激发学生的学习兴趣，让学生发现物理知识的奥妙，从物理学习中获得乐趣，从而更积极主动地学习物理。如此，物理概念教学课堂会更轻松高效，达到更好的教学效果。二、高中物理概念教学中情境创设的策略（一）创设辩论情境学生在自主探究物理概念时往往会出现意见不同的情况，从而产生讨论交流的需要，而有理论知识支撑的讨论才能真正促进学生的深度学习，因此教师可以创设辩论情境，将学生容易混淆的概念设计成一个辩题，引导学生围绕辩题展开辩论。教师应聆听学生的辩论内容，及时把握学生理解不到位的知识点，进而提供正确的指引。例如，在教授“能量守恒定律”的物理概念时，教师让学生提前预习课本知识，然后设计一个辩题—利用永久性磁铁间的作用力制造一台永远转动的机械，此说法是否正确？学生需要做出判断并结合物理概念说明理由。教师先通过举手表决的方式，将学生分为正反两方，正方认为此说法正确，反方认为此说法错误。双方学生充分交流讨论后，选出几名学生作为代表上台进行辩论。在辩论中，正方学生认为磁铁所具备的磁场可以全部转化为动能，因此造出一台永远转动的机械是有可能的。反方学生认为磁铁间出现摩擦力是不可避免的，其动能最终会转化为内能，从而使机械停止转动。激烈的辩论能够激发学生探究的兴趣，促使学生深入探究能量守恒的概念。教师提醒台下学生记录各自阵营的观点，尤其是所提到的物理概念，并进行分析思考，为台上同学补充依据或提供新的观点。这样班级学生都能充分地参与物理概念的辩论情境。教师最后要对学生的辩论情况进行总结，并顺势引出该课所要教授的物理概念。在物理概念教学中创设辩论情境，使教学不再是教师单方面的知识输出，而是变成师生双向的交流互通。学生之间思维碰撞，迸发智慧的火花，对物理概念进行深入探究，条理清晰地表达自己的观点，从而掌握物理知识，提升逻辑思维和语言表达能力。教师根据学生的辩论，了解学生对能量守恒的物理概念的预习情况，及时对后续的教学进行调整，以帮助学生更好地学习物理概念。（二）创设故事情境物理概念的发现与提出蕴含着物理科学家的艰辛付出，特别是一些以人名来命名的物理概念，其背后往往是科学家生动的科研故事。很多优秀的物理科学家都是善于观察生活、善于思考的人，他们根据对生活现象的敏锐感知发现了物理知识，并孜孜不倦进行研究，最终得出物理研究成果。这样的过程可以启发学生的思考，给学生的物理学习注入动力。因此，教师可以创设故事情境，通过讲述物理概念的发现与研究故事来开展教学，在讲故事的过程中穿插知识点的讲解，让学生了解物理概念的发现过程，科学家采用了哪些实验方法进行验证，实验涉及哪些物理原理，等等，从而使学生在生动有趣的课堂中掌握知识点。例如，在教授“库仑定律”的物理概念时，教师可以讲述法国物理学家库仑发现该定律的故事进行课堂导入，激发学生的学习兴趣。库仑定律的发现离不开扭秤实验，库仑发现两个带电物体间的作用力与它们的距离和电荷量有关，但缺乏具体数值和公式的论证，于是设计了一个巧妙的实验—扭秤实验，即在一根细长的金属杆中间悬挂一个扭秤，两端分别悬挂两个带电体，通过调整电荷量，观察扭秤的变化，从而发现了两个带电物体间作用力与它们的距离和电荷量的关系。通过库仑与扭秤实验的故事，教师进一步提出库仑定律的概念—在真空中，两个静止点电荷之间的相互作用力与它们的电荷量的乘积成正比，与它们之间的距离的二次方成反比。通过这样的讲述，教师让学生在轻松愉悦的氛围下自然而然地记住库仑定律的内涵，优化学生的物理概念学习模式。此外，教师还可以补充其他物理知识探索故事进行拓展教学，帮助学生了解概念间的内在联系，形成物理知识网络。通过创设故事情境，教师可以让物理概念教学彰显人文色彩，吸引学生的注意力，使学生能更好地了解物理概念背后的理论依据，而且还能让学生体验物理学家遇见问题时的困惑、解决问题时的喜悦，从而丰富物理学习体验，激发主动探索物理知识的欲望，为进一步学习物理知识打下坚实的基础。（三）创设演示情境创设演示情境能使教材中的概念知识由抽象变为具体，让学生可以直观地观察物理现象，同时还可以鼓励学生亲自动手实验，让学生在动手实验的过程中发现问题、钻研问题、解决问题，深化概念理解。可见，演示情境创设策略有利于引导学生通过实践探索来理解物理概念，从而培养学生的探究能力及学科素养。例如，在教授“匀变速直线运动”的物理概念时，教师以演示小车直线运动这一实验创设情境，让学生研究小车速度随时间而变化的规律。教师将学生带去实验室，给学生演示并介绍实验的具体过程。教师把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，再在木板上放一辆小车，将绕过滑轮并系有钩码的细绳连接小车的前段。教师解释这一步骤体现的概念是重力势能和动能之间的转化。接着，教师在木板另一端连接穿过打点计时器的纸带。教师在此解释要想测出小车在不同时刻的瞬时速度，就要使用打点计时器来测速，同时说明打点计时器的工作原理。准备就绪后，教师把小车放在靠近打点计时器的地方，先接通电源，然后释放小车，使小车能带着纸带进行直线运动，打点计时器会在纸带上打下一列小点，再进行数据处理。教师演示实验以及讲解相关的物理知识后，可以让学生进行自主实验。实验结束后，学生通过研究纸带上的数据绘制图像，探索小车运动的速度随时间变化的规律。除了在课堂上直接创设演示情境，教师还可以借助多媒体设备创设虚拟演示情境，让学生看到更加具体的实验过程。对一些难以在实验室演示的实验，如电磁学、热力学的相关实验等，教师可以选择通过播放视频或者模拟动画等方式进行演示，从而让抽象概念变得具体形象。学生能够通过可视化的学习捕捉很多知识细节，深入理解物理概念，从而增强物理学习的信心。演示情境在物理教学中具有至关重要的作用。教师通过丰富的物理演示情境来优化概念教学，能使抽象的概念变得可视化，极大地激发了学生的兴趣，营造了良好的教学氛围［3］。学生在亲自操作实验或仔细观察演示实验的过程中能够深入理解概念，了解物理概念的形成过程，提升物理思维能力。（四）创设生活情境物理学的发展造福了人类生活，生活中处处蕴含着物理知识。教师结合生活实际创设物理教学情境，有助于学生调动生活经验以理解物理概念，还能让学生领悟物理知识的实用性，学会运用物理知识解决生活实际问题，培养学生理性思考的能力。例如，在讲解“波的干涉”的物理概念时，教师可以先介绍关于波的干涉的概念—频率相同、相位差恒定、振动方向相同的两列波叠加时，某些区域的振动总是加强，而某些区域的振动总是减弱，且振动加强的区域和振动减弱的区域相互隔开，这种现象叫作波的干涉。据此，教师向学生提出问题：“生活中有哪些现象或事物涉及波的干涉原理呢？”经过思考，学生发现往水里扔一块石头会出现接近平行的水波纹，而往水里丢两块石头，则会产生相互重叠的水波纹，这就是波的干涉。学生能从视觉的角度解释波的干涉，说明学生初步了解波的干涉的外在表现形式。教师肯定了学生的回答后，给学生解释波的干涉的一种较为隐蔽的形式，如声音也是一种波，日常生活中降低噪声就涉及波的干涉，如降噪耳机的设计就运用了这一原理。接着，教师给学生拓展讲解降噪耳机的设计流程—人们在耳机内部安装用来收集周围环境噪声信号的设备，这样耳机就能根据周围噪声信号产生的波来产生相应的抵消声波，即通过发出与噪声振幅、频率相同但相位相反的声波来抵消噪声。如此，学生能充分了解波的干涉的概念，还能主动探究更多生活中的物理知识，从而提升物理学习能力。通过生活情境的创设，物理概念跳出课本、进入生活，生动活泼地展现在学生面前，促使学生对生活中的物理知识进行深入探索，从而实现理论与实践结合的目的，提升