从事初中物理课教学已十八年了。在这十几年的教学中逐渐发现,学生在学习中遇到的许多问题,都与对问题的物理情境建立和理解有关。很多难题“难”就难在物理情境不清,因此无法运用物理规律解题。对教学中的物理概念、规律理解不好,也与教师没有设立合适的物理情境进行教学有关。可以说,学生学习物理的第一步就是建立正确的物理情境。物理问题都是通过某种物理情境呈现的,这与物理学的研究对象是一些有形客体或理想模型密不可分的。从因果关系看,“境”是通过“物”呈现出来的,作用于人的感官才能“触境生情”,物理客体的运动变化产生物理情境,反之,物理情境寓于物理客体的运动变化中。物理科是自然学科,科学是基于情境的,科学教育也是基于情境的。教学情境应该是真实的或模拟真实的,教学情境应该浸润在科学的学习过程中的。一位德国学者的精辟比喻:“将15克盐放在你的面前,你无论如何也难以下咽; 但将15克盐放入一碗美味可口的汤中,你早就在享用佳肴时,将它们全部吸收了。”情境之于知识,犹如汤之于盐;知识需要溶入情境之中,才能显示出活力和美感。另外,从心理学的角度看,物理情境是指物理问题经过理性思考后在人脑中形成的关于物理现象、物理过程等的反映,即表象。物理情境又不完全等同于物理现象,它有两层含义:一是具象,是人脑对具体物理现象形象化的反映;二是概象,是人脑对某一类物理现象经过抽象概括后形成的模型化的形象。可以看出,物理情境教学与学生的形象思维培养密不可分,它既是学生学好物理的必要条件,又是思维发展的基础。因此,在物理课堂上创设情境模拟,就打开了学生学习物理的大门,引入学生领略自然科学的魅力。在物理课堂教学实践中,笔者深深地体会到情境创设具有如下的作用:
第一:情境创设有利于激发学生学习的兴趣,增加学生学习动力。
兴趣是最好的老师,学生对物理产生了浓厚的兴趣就能激发他们学习物理的动机,从而积极地进行学习,成为课堂上物理学习的主人。因此,在物理课上我经常用一些“小魔术”----演示实验,来引起学生的学习兴趣,激发学生的学习动机。例如:在学习浮力时,我借用刘谦的“意念移动物体”魔术,一个普通的矿泉水瓶中装一定量的水,然后往里面放一包番茄酱(放入前用针在包上面扎几个小孔),这样就可以用自己的“意念”(作手指或压或松)来控制番茄酱上浮和下沉了;再如在学习光的反射时,我先做一个“浇不灭的蜡烛”实验,茶色玻璃板后面的玻璃杯中有一支“点燃的蜡烛”(是玻璃板前面的点燃的蜡烛的虚像),往玻璃杯中倒水,可以看到蜡烛竟然能在水中燃烧;在学习升华现象时,我做了一个人工造“雪”实验,在一个锥形瓶内放入少许樟脑丸粉末,盖紧瓶塞(为了防止有毒气体泄漏),然后加热至锥形瓶中的樟脑丸消失时,取下瓶塞,迅速将一枯树枝放入,这时便可看到气态的樟脑丸在枯树枝上凝华成雪花状(只是形似雪景,与自然界是雪的形成是不一样的);在学习磁体与磁场时,我做了“能爬坡的玩具熊”,把一只玩具熊(先在其肚子中装入一块铁并缝好)放在一块斜放的木板前面的下端,用另一块磁铁放在木板的后面往上移动,小熊就会跟着“爬”上木板的顶端;还有像“纸锅烧水”、“瓶吞鸡蛋”、“听话的木棒”、“变化的灯光”……。这些实验对学生思维的冲击力是很大的,通过这些情境就可以激发学生的学习兴趣,增强他们的求知欲。
第二:情境创设有利于加深学生对物理概念和物理规律的理解
随着社会的发展,教学手段越来越先进,多媒体的使用为教学带来了很大方便,因此,也可以用多媒体播放图片、视频等真实的影像资料来为物理教学服务。例如,在学习速度这个概念时,在引入比较物体运动快慢的方法时,我利用多媒体播放了刘翔110米跨栏夺冠的视频录像,(画面可以暂停)在跑步途中,问同学们谁跑的快?你的依据是什么?同学们很容易得出刘翔快,因为刘翔跑在前面(同时起跑),在到达终点,比赛成绩出来时,再问同学们谁跑的快?你的依据又是什么?同学们也会很快说出:刘翔快,因为他用的时间最短(都跑完110米),这样师生讨论很快就得出比较物体运动快慢的两种方法分别是:相同时间比路程、相同路程比时间,接着再引入速度的概念学生就很容易接受和理解了,同时也可以进行爱国主义教育;再如:在学习内燃机的原理时,这是个难点,我就用多媒体打出四冲程汽油机工作原理的图片,与学生共同分析讨论整个汽油机工作的过程帮助学生理解它的原理;还有像学习“发电机的原理”、“电动机的原理”都可以用图片进行展示并讲解;当然很多电影片段也可以用于教学,例如,风暴的片段可以用于“液体的压强与流速的关系”的教学、古代战场上的滚石可以用于“重力势能”教学、柯受良飞越黄河的片段可用于“惯性”的学习……。这些图片和视频可以加深学生对物理概念和物理规律的理解。
第三:情境创设有利于培养和开发学生的思维能力
物理情境的重要特征是具有形象性,形象思维是思维发展的基础,而且随着思维的发展,越是抽象的东西越要借助形象化的方法进行描述,电脑的动画制作可以帮助我们解决这样的问题。例如在学习声波时,由于声波眼睛是看不见的,所以只能借助flash动画来演示声波的形式,变抽象为形象发展学生的抽象思维能力;再如学习光的直线传播时,天体的运动我们平常是观测不到的,也可以制作出日食、月食的flash动画来展示;还有微观世界中分子、原子、原子核的结构及微粒的运动等都可以做成动画;在学习电压、电流时,把水压、水流类比电压、电流的过程制作成动画;另外还有一些破坏性的实验、理想性实验在实验室里不能完成,用动画的形式也可以进行展示,如:短路的危害、伽利略理想实验、真空不能传声……这些物理情境的创设都能激发学生的思维,因此,重视物理情境教学,就是重视开发学生的思维能力。
第四:情境创设有利于学生从生活走向物理,从物理走向社会。
竭力寻找与学生生活相关的实例,让物理从生活中走来,有目的地将物理问题提炼出来,再将物理知识回归生活,能让学生感受生活化的物理,用物理眼光看待周围的生活,增强学生生活中的物理意识。因此在平时教学中,要创设一些物理情境,就要有意识地培养学生用身边的生活用品进行创造性地实验,用小实验来阐述大道理。例如:可以用一杯水,两支吸管来演示喷雾器的原理,将一支吸管竖直放置,一端插入水中,将另一支吸管水平放置用嘴从水平吸管向竖直放置的吸管上端吹气,由于上方空气流速大,压强会变小,大气压强会把杯中的水压上来,所以,水雾会从竖直的吸管中喷出来;再如:用贺卡里面的音乐片和发光二极管让学生设计并制作病房呼叫电路模型、选答器模型;也可以设计并制作楼梯电路模型(楼梯上方的灯要在楼梯的两端都能控制它);用两块小平面镜和牙膏盒就能制作潜望镜的模型;用废易拉罐和塑料薄膜就能制成针孔照相机;用重垂线制成检查桌面、窗台是否水平的水平仪;用塑料瓶、螺母和吸管可以制成潜水艇模型;用电磁铁可以制成电磁起重机模型;用电磁铁和音乐芯片和电磁铁可以制成许多自动控制的模型……。这些实验来源于生活,又回归于生活,这样我们的课堂就成为连接生活与社会的桥梁,也达到了学物理、用物理的目的。
在初中物理教学中,实施情境创设教育减轻初中学生学习物理的压力,变“难”学为“想”学、“好”学。每个人都生活在情境之中,不同的情境我们会有不同的感受。让学生置身于物理课堂的情境之中,学生就会对所学知识有所感悟。情境启发学生的思维,情境创设显示教师的智慧,让我们在情境中去感受知识的魅力,去创造生命的价值。