例談初中物理“物化情境”互動教學(xué)策略

摘 要：教師有目的地物化情境，激發(fā)學(xué)生主動參與探究，通過交流互動引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高課堂效率.物理教學(xué)是一種互動式教學(xué)，教師與學(xué)生共同完成，物化情境教學(xué)策略是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和引起互動教學(xué)的重要措施，通過設(shè)疑、實驗創(chuàng)設(shè)物理情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，并根據(jù)情境設(shè)計教學(xué)片段，結(jié)合課堂效果與教學(xué)反思，總結(jié)出不同情境下教學(xué)的特點(diǎn)與優(yōu)勢.

關(guān)鍵詞：物化情境;互動教學(xué);教學(xué)策略

中圖分類號：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1008-4134（2021）08-0036-03

作者簡介：殷麗（1983-），女，山東淄博人，碩士，中學(xué)一級教師，研究方向：中學(xué)物理教學(xué).

初中物理教學(xué)是在教師的指導(dǎo)和幫助下，從自然或生活中挖掘物理相關(guān)知識，進(jìn)而激發(fā)求知欲，為解決實際問題提供依據(jù).但目前物理教學(xué)出現(xiàn)了“學(xué)習(xí)物理難，收效比較低”的現(xiàn)象，針對這一問題，師生互動策略中的問題互動策略是有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理興趣、解決教學(xué)問題的有效措施.

在物理教學(xué)中，教師提出問題創(chuàng)設(shè)情境，學(xué)生討論交流回答問題，但如果不合理利用時間，就變成師“問”生“答”的被動課堂，而通過教師有目的地物化情境[1]，不僅可以引起學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，引導(dǎo)學(xué)生具備問題意識，還可以逐漸引導(dǎo)學(xué)生能夠自主理解物理知識和積極探索物理規(guī)律，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的動力.

1 利用設(shè)疑創(chuàng)設(shè)情境激發(fā)互動的教學(xué)策略

在課堂教學(xué)過程中設(shè)疑常用于情境教學(xué)策略[2]，需要教師創(chuàng)設(shè)能引起學(xué)生好奇心的各種情境，并適當(dāng)加入教師的指點(diǎn)示范，提供必要指導(dǎo)，從而為互動教學(xué)的順利進(jìn)行提供支持.通過創(chuàng)設(shè)一種有效的課堂情境問題，不僅可以激發(fā)學(xué)生主動參與到物理知識探究過程中來，還可以通過教師和學(xué)生的交流互動形成一種寬松的課堂氣氛.

案例1 “組裝電路”創(chuàng)設(shè)情境對話教學(xué)實錄片斷

情境引入：

生活實例說明：教室里的日光燈、廣告牌上的不完美的字.

教師模擬電路：

（1）在電路板上裝好并聯(lián)在一起的彩燈.

（2）在電路板上組成簡單的一個“口”字.

情境深化：

通過教師展示電路板，直觀的現(xiàn)象讓學(xué)生覺察到問題，產(chǎn)生解決問題的欲望，為教師的后續(xù)工作的開展奠定一定的基礎(chǔ).

教師：觀察這兩個電路板上的電路有什么不同？當(dāng)閉合電路開關(guān)后，所有的燈都可以亮（直觀觀察一下電路圖的情況并看燈泡的亮暗）;將兩個電路中的一盞燈取下，閉合開關(guān)后，會怎樣？

學(xué)生：觀察當(dāng)?shù)诙伍]合開關(guān)后，第一個電路中的其他彩燈還是亮的，而第二個電路中的“口”字不再亮了（學(xué)生心里會產(chǎn)生疑問）.

教師：剛才我們看到這種情況是什么原因？大家討論一下為什么會這樣？也可以提出問題.

互動環(huán)節(jié)：

經(jīng)過個人思考，通過小組討論匯總結(jié)論，教師在組間適時指點(diǎn)，最終由小組代表說明討論情況.

小組1：我們覺得兩種電路的連接不同.

小組2：有什么不同呢？怎么區(qū)分它們？

教師追問：兩種不同的電路在連接上有明顯的區(qū)別，一會特別注意電路中各元件在連接上的不同，然后來探討一下到底怎么區(qū)分它們？

小組3：生活中為什么用到這兩種不同的電路？

教師追問：這兩種電路在功能上看來各盡所能，到底各自有什么功能呢？當(dāng)我們探究完區(qū)別后，看能不能明確哪種情況適用哪種電路？

……

教師：同學(xué)們的問題很好，那我們就從電路的連接開始分析，先來研究一種簡單的電路連接問題.

點(diǎn)評：通過學(xué)生對日常生活中電學(xué)現(xiàn)象的疑惑和觀察實驗現(xiàn)象的驚奇表現(xiàn)創(chuàng)設(shè)質(zhì)疑情境，讓學(xué)生有目標(biāo)但不能馬上得以解決，在經(jīng)歷了與教師和學(xué)生之間的互動后，不斷提高認(rèn)識，得出結(jié)論.在互動中借助教師點(diǎn)出的連接上的不同和功能上的不同，激發(fā)學(xué)生下一步實驗探究學(xué)習(xí)的樂趣，最終為探究串、并聯(lián)電路特點(diǎn)的教學(xué)奠定學(xué)習(xí)的基礎(chǔ).

結(jié)論：通過預(yù)設(shè)教學(xué)情境策略，學(xué)生在接受新知識時是有察覺問題意識的，只有學(xué)生產(chǎn)生了解決問題的意識，才能達(dá)到不斷激發(fā)的目的.將學(xué)生置身于平等的師生關(guān)系中，讓其可以展開平等探究和討論合作，敢于大膽探究并發(fā)表自己的見解交流互通，引發(fā)學(xué)生解決問題的互動行為，引導(dǎo)學(xué)生不斷地發(fā)現(xiàn)問題并試著主動解決問題，體現(xiàn)了自主參與性和主體互動性原則，教師在整個過程中僅僅起到指導(dǎo)學(xué)生的作用.

2 利用實驗預(yù)設(shè)情境引起互動的教學(xué)策略

在物理課堂教學(xué)過程中，另一種使用比較多的是利用實驗創(chuàng)設(shè)情境，教師通過生動具體的物理實驗情境來激發(fā)學(xué)生，美國著名物理學(xué)家哈爾莫斯說過：“有了問題，思維才有了方向[3].”特別是初中生的好奇心強(qiáng)，對變化多樣的實驗現(xiàn)象有著濃厚的興趣，對出其不意的實驗結(jié)果感到驚訝.通過實驗的開展不僅可以模擬再現(xiàn)物理知識的形成過程，更重要的是讓學(xué)生可以親自參與到物理實驗所創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境中，并能通過物理實驗或?qū)嶋H體驗激發(fā)學(xué)生質(zhì)疑，讓學(xué)生進(jìn)一步思考、深層理解和掌握物理知識，幫助學(xué)生發(fā)散思維，引導(dǎo)學(xué)生解決實際問題.

在物理教學(xué)過程中，創(chuàng)設(shè)一定的實驗情境，特別是“把一些真實的典型教學(xué)事件或問題情境展現(xiàn)在學(xué)生面前”，使學(xué)生能夠置身在特定的情境中，甚至“要求他們設(shè)身處地像一個成熟的、老練的教師那樣去做出反應(yīng)，從而也就為他們提供了一種真正深入實踐并處理大量的各種各樣的教學(xué)實際問題的機(jī)會”[4].這樣就激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了學(xué)生自主參與的主動性.

案例2 “質(zhì)量與體積的關(guān)系”預(yù)設(shè)猜想性問題的實驗探究

學(xué)習(xí)缺陷分析：

初中階段接觸研究兩物理量之間關(guān)系的內(nèi)容主要有：“導(dǎo)體中的電流與導(dǎo)體兩端電壓，導(dǎo)體電阻的關(guān)系” “導(dǎo)體電阻大小的影響因素” “液體內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)”等，這些內(nèi)容都是經(jīng)過了科學(xué)家無數(shù)次實驗得出的結(jié)論.而對于此類探究，我們的課堂實驗有時候過于模式化，預(yù)設(shè)過于程序化，使得學(xué)生在探究過程中缺乏自我的發(fā)現(xiàn)和自主的建構(gòu).

實驗預(yù)設(shè)導(dǎo)入：

教師：預(yù)先準(zhǔn)備好兩塊顏色和體積都相同的鐵塊和木塊，我們怎么才可以判斷并區(qū)分出哪個是鐵塊？哪個是木塊？

學(xué)生1：重的是鐵塊，輕的是木塊.

學(xué)生2：放在水里，沉下去的是鐵塊.

學(xué)生3：用磁鐵吸引.

學(xué)生4：用釘子測試硬度.

學(xué)生5：通電后判斷其導(dǎo)電能力.

……

問題互動行為：

彌補(bǔ)學(xué)生在學(xué)習(xí)中出現(xiàn)的缺陷，要通過教師的追加提問，引發(fā)學(xué)生思考，進(jìn)而發(fā)散思維，利用簡單的生活常識來引導(dǎo)學(xué)生考慮物理中的控制變量法，這種問題互動行為既不會讓學(xué)生感到難于開口回答，又能讓學(xué)生利用物理知識來解決實際問題，并為接下來的實驗開展奠定基礎(chǔ).

教師：同學(xué)說的，重的是鐵塊，輕的是木塊，是建立在兩者體積相同的情況下，那我們常說的“鐵重還是棉花重”？必須給它們加上限定詞才行.

進(jìn)而教師提出問題“體積相同的不同物質(zhì)質(zhì)量相同嗎”？

學(xué)生進(jìn)行實驗設(shè)想，設(shè)計實驗方案，制定實驗步驟，進(jìn)行分組實驗，合作交流實驗結(jié)果，問題的引導(dǎo)在設(shè)計和開展實驗中都起到了至關(guān)重要的作用.

實驗互動環(huán)節(jié)：

學(xué)生分組實驗測量一下鐵塊和木塊的質(zhì)量，歸納出結(jié)論，“體積相同的不同物質(zhì)質(zhì)量一般是不相同的”.

教師：那我們來想一下“不同體積的同種物質(zhì)質(zhì)量相同嗎？”，這里給同學(xué)們準(zhǔn)備了一些體積和質(zhì)量都相同的鉛塊、銅塊，你們能不能設(shè)計出一個實驗來說明一下？

學(xué)生分組討論，教師適時指點(diǎn)，通過教師給出的實驗儀器，學(xué)生可以討論出研究同一種物質(zhì)質(zhì)量和體積的關(guān)系，只要改變體積就能完成實驗，而改變體積的最好辦法就是用不同數(shù)量的鉛塊或者銅塊.

教師：（分成兩大組）那我們改變鉛塊或者銅塊的數(shù)量來嘗試一下，實驗過程中記錄下數(shù)量和質(zhì)量.我們來看看通過增加物塊的個數(shù)能比較得出同一物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系是什么？兩種物質(zhì)得出的結(jié)論會不會一樣？

教師指點(diǎn)學(xué)生進(jìn)行分組實驗，通過對比探究以及學(xué)生之間的競爭來進(jìn)行實驗.

點(diǎn)評：在實驗預(yù)設(shè)情境中，學(xué)生的猜想是開展實驗的前提，質(zhì)量對學(xué)生來說比較熟悉，由簡單可猜想的質(zhì)量比較實驗，啟發(fā)學(xué)生思考不同物質(zhì)的區(qū)別，到可設(shè)計的測量比較實驗的探究，引導(dǎo)學(xué)生得出同種物質(zhì)質(zhì)量與體積的關(guān)系.這樣既能培養(yǎng)學(xué)生自我驗證猜想的興趣，又能激發(fā)學(xué)生彼此之間的競爭意識，同時還體現(xiàn)了在充分尊重學(xué)生之間差異的前提下的民主差異性原則，便于物理互動教學(xué)的展開.

結(jié)論：初中物理的探究活動多以實驗探究為主，在教師的啟發(fā)引導(dǎo)下，讓學(xué)生敢于大膽地猜想和假設(shè)，在互動交流過程中設(shè)計方案和制定實驗步驟，體現(xiàn)了主體的自主參與性、平等探究性、互動交流性，并且在探究實驗過程中形成一定的對比，進(jìn)行差異性評價，不斷激勵學(xué)生.

案例3 乒乓球沒有浮起來的實驗探究分析

學(xué)生學(xué)習(xí)心理分析：

學(xué)生在學(xué)習(xí)浮力產(chǎn)生的原因時，利用立方體浸在水中，說明左右兩側(cè)面、前后兩表面都受到了水的壓力，但是由于上下兩面所處深度不同，壓強(qiáng)大小不同，壓力也不相等，這樣使用語言及其圖像向?qū)W生講授向上向下的壓力差時，學(xué)生理解起來會比較抽象，不利于互動教學(xué)的展開.在教學(xué)過程中，利用實驗來進(jìn)行教學(xué)，既能幫助學(xué)生將抽象的知識具體化，又能使師生雙方互動起來.

實驗互動討論：

先將乒乓球放置在裝有水的燒杯中，讓學(xué)生看到乒乓球是浮在水面上的，然后拿出事先準(zhǔn)備好的礦泉水瓶（礦泉水瓶剪掉一半，瓶口朝下放置）.此時將底部放一乒乓球，然后向瓶中倒水，讓學(xué)生觀察（如圖1所示）.

教師：乒乓球為什么沒有浮起來？它受到浮力的作用嗎？

學(xué)生：浸入液體中的物體都受到浮力的作用.按理應(yīng)該像第一次那樣浮在水面上（學(xué)生產(chǎn)生疑問）.

教師：看來浮力產(chǎn)生應(yīng)該是需要一定條件的，那條件是什么呢？（啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生對實驗的思考）

學(xué)生分組討論（教師提示學(xué)生分析水對球向上的和向下的壓力的情況）.

學(xué)生1：球的上面有水，水能對球有一個向下壓力的作用.

學(xué)生2：球的下面是瓶口，沒有水，是和空氣接觸的，所以水對它沒有向上壓力的作用.

學(xué)生3：球的下面沒有受到水的壓力，球的上面受到了水的壓力，這樣水對乒乓球只有向下的壓力，就沒有形成向上的壓力差，也就是浮力.

點(diǎn)評：對于浮力產(chǎn)生的原因這類比較抽象的知識，僅僅利用語言來說明會讓學(xué)生更加迷惑，不理解浮力的產(chǎn)生，對浮力的應(yīng)用的學(xué)習(xí)增加了難度，而利用實驗啟發(fā)、互動交流討論，學(xué)生體會到得出結(jié)論的樂趣.因為學(xué)生在討論過程中，不可能完全得出正確的結(jié)論，教師在實驗過程中應(yīng)該深入到學(xué)生當(dāng)中去，讓學(xué)生近距離地親眼觀察實驗現(xiàn)象及其所處的位置（甚至可以讓學(xué)生動手做實驗），通過不斷的提醒和引導(dǎo)，學(xué)生可以發(fā)現(xiàn)乒乓球上下兩個面所接觸的不同的狀況，最后通過小組內(nèi)甚至是組間的共同討論總結(jié)，利用語言來歸納得出結(jié)論.

進(jìn)一步聯(lián)系實際：

教師：很好，看來你們已經(jīng)找到原因了，浮力的產(chǎn)生就是由物體下表面受到水給它向上的壓力和由物體上表面受到水給它向下的壓力形成的壓力差.你還知道哪些例子？

學(xué)生討論：百年沉船在泥沙中，就浮不上來了.

實驗互動延伸：

教師：不錯.那我們用什么辦法才能讓沉船浮出水面呢？（進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生思考，激發(fā)興趣）

接著教師利用剛才的實驗啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生，用手堵住瓶口看實驗現(xiàn)象（如圖2），充分理解浮力產(chǎn)生的原因，讓學(xué)生能用學(xué)過的知識來解決實際生活中的問題.

結(jié)論：利用有趣的實驗預(yù)設(shè)互動教學(xué)策略，不僅可以激發(fā)學(xué)生探究問題的興趣，還可以引導(dǎo)學(xué)生積極主動地參與到實驗過程中，討論并發(fā)現(xiàn)問題，利用主體間的互動性、自主參與性和互動交流性原則，讓學(xué)生在有目標(biāo)但是又不能馬上實現(xiàn)的心理下，借助彼此的力量找出解決的方法，從而引導(dǎo)學(xué)生置身于探究實驗的過程中，通過合作交流得出結(jié)論.

我們現(xiàn)階段施行的物理課堂教學(xué)策略基本是雙向型的教學(xué)策略，而物理教學(xué)應(yīng)該是一種“溝通”與“合作”的互動教學(xué)行為，需要相互之間的交往互動與共同發(fā)展來完成，物化情境教學(xué)策略是激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和引起互動教學(xué)的重要措施，在預(yù)設(shè)的各種情境中利用多向型的或者成員型的教學(xué)策略更有助于互動教學(xué)策略的開展.

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[3]郭宏星.基于深度學(xué)習(xí)下高中物理師生互動合作教學(xué)策略[J].試題與研究，2020（04）：140.

[4]閻金鐸，田世昆.中學(xué)物理教學(xué)概論[M].北京：高等教育出版社，1999.

（收稿日期：2020-12-13）