试论物理课堂的情境创设，本文主要内容关键词为：情境论文,试论论文,课堂论文,物理论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
思考起于问题，学习源于情境。
近年来，在形式多样的高中物理研讨课、优质课、观摩课上，我们都能感受到扑面而来的基础教育课程改革的气息。据调查统计，衡量课堂是否高效的所有维度中，“留给学生足够的思考空间和时间”、“创设学生足够的思考时间和空间”，是最为一线教师普遍认同的两个维度。而思考的时间和空间必须依赖于一定的情境才能存在，才能充分展开学习的整个过程，才能彰显教学的意义。从生态学角度来看，教学情境就是课堂教学的“土壤”，是学生思考和学科思想生根发芽、开花结果的先决条件。因而，课堂上，教师应着力创设一系列有价值的学习情境，把更多的学习时间和空间还给学生，让学生通过探究、对话、思考、活动来实现知识的自主构建和能力提升。
一、什么是教学情境
“情境”有两个基本意思：一是在一定时空内各种情况的相对的或综合的境况。二是情景、境地。“情境”中的“境”是客观的，外显的，强调了“情境”中的物质条件，“情”是主观的，内蕴的，强调了“情境”中的人的自主能动性。它们构成了特定情景中相互交织的因素以及相互之间的关系，呈现复杂、动态、递进的发展态势。情境创设往往有一定的目标指向，需要多种手段甚至人际交往才有可能成功。
“情境教学”有两个重要维度：一个是“情”，一个是“境”。“境”必须借助一定的学习内容、方法、目标、评价手段和客观环境构成，是用来激发“情”的；“情”则包涵思维活动、学科思想、情感态度价值观，它必须依赖于“境”而存在，而发展。用“情”激发学生的学习向心力，提升学习的核心能力，是有效学习的前提。教学情境可以贯穿于全课，也可以是课的开始、课的中间或课的结束。
二、为什么现代物理教学注重创设教学情境
事实上，传统的物理教学也注重情境创设，这是由物理学科的特点决定的。然而，基础教育课程改革从“以人为本、回归生活、注重发展”的教育理念出发，极大丰富了情境的内涵，并对情境创设提出了新的要求，情境创设因此成为基础教育课程课堂教学改革的一个重要话题。
情境认知与现代学习理论认为，知识不是抽象的，而是一种高度基于情境的实践活动经验。学生在正式学习有关的物理知识之前，头脑中已经存在着一定的原有认知和该认知赖以形成的思维方式，我们统称为前认知，或者说是原始情境。它们在很大程度上决定着学生对新知识的理解。研究也表明，学生的物理学习，不是简单、机械地把教师讲授的知识装入自己头脑，而是在一定的教学情境中转变和发展自己的前认知，实现认知结构和认知模式的转变。因此，认知具有生产性和创造性。这个过程既艰巨又复杂，需要在教师精心设计的系列教学情境中，经过学生的自主建构来完成。也就是说，原有的认知只有在一定的情境中才能进一步变得丰富、立体、饱满。
传统教学设计大致如图1所示的步骤：
这种教学设计优点是：教师主导课堂，目标明确，能充分发挥教师作用，传授知识量大。缺点是：以教师为中心，强调教而忽视学。
“情境”、“协作”、“会话”和“意义建构”是学习环境中的四大要素。现代教学设计十分强调“情境”对意义建构的作用，强调对学习环境的设计，强调利用各种信息资源来支持学习，强调“合作学习”，强调学习过程的最终目的是学生完成意义建构。凸显这四大要素的现代教学设计，其优点在于：以学生为中心，学生的主动性可以得到充分发挥，有利于培养创造性人才。这对教师和学生都提出了更高的要求。
现代教学的设计步骤和教学流程如图2所示。
现在的公开课基本都是这种教学流程。基础教育课程的实施，课程功能和目标的调整，使传统教学模式面临着变革。基于问题情境，以问题研究为平台的建构性教学成为课堂教学主流，创设教学情境能力也随之应该成为重要的教师专业能力之一。
三、几种有价值的物理教学情境
有价值的教学情境应具备以下几个特性：生活性、形象性、科学性、问题性和情感性。
结合高中物理学习的特点，我们认为，教学情境构建应当在整个教学过程的课题引入阶段、新知构建阶段、巩固反思阶段中都有所体现，既给学生提供思维空间和学习内容指向，而且不断产生“情理之中，意料之外”学习体验，引导学生自主探究，在实践检验中、思维碰撞中，形成和发展其学科思想。
根据情境创设依托点的不同，结合教学实践，我们尝试将常用的物理课堂教学情境分为生活情境、实验情境、问题情境、体验情境和虚拟情境五类。
1.生活情境
如果以日常生活中司空见惯的有关现象作为切入点，创设感性的物理情境，让物理学习更贴近生活，使学习内容与学生的生活经验形成一定的“共振”，学生便更会感到自然、亲切，容易产生浓厚的学习兴趣。
【案例1】“超重与失重”
教师把学校医务室里测体重、量身高的体重计搬到教室，开口就是一句“称一称，量一量，看看你的身材怎么样？”PPT上展示了一张用Excel设计的BMI法测肥胖程度的表格（图3），以及标准身材对应的指数范围，摄像头对准刻度盘。他自己先站上去测量，当数据录入表格，显示指数偏高，体型偏胖，学生就偷笑起来。他还“解释”说衣服穿多了，于是学生哄堂大笑。然后，故意叫了一位明显偏瘦的同学上台测量，当看到算出的体重指数偏小时，这位同学也不好意思的朝大家笑笑说：“我挑食”。课堂气氛顿时活跃起来。
点评：这段生活情境的创设，不仅引入了该课主题展开和讨论的初始场景，还有效地激发了学生学习兴趣和主动性。
教育家陶行知先生说过：“生活即教育。”从生活走向物理，从物理走向社会，是基础教育课程改革的重要理念之一。联系实际生活的内容很广泛，除了日常生活中常见的物理现象，也包括生产技术实际，还包括与物理有关的社会经济问题。很多生活中的事物对高中生而言相当新奇，教师可以捕捉这些新奇点，创设物理情境，引发学生的探究热情。
2.实验情境
物理学是一门实验科学，物理概念的建立与物理规律的发现，都必须以事实为依据。物理课堂中，实验情境的创设是必不可少的，学生只有通过实验，观察物理事实，才能真正理解和掌握相应的知识。
【案例2】“自由落体运动”
教师在新课引入时设计的实验情境是：单摆实验用的特高的铁架台放在讲台上，一个色彩鲜艳的草绿色网球用细绳悬挂在上面，让高个子学生搬来一把椅子，站上去，用剪刀将其无初速剪下，观察球的下落过程。学生非常激动，认真尝试完成。
点评：一些看似简单的实验，不仅要做，而且要做大！这样才能烘托主题、营造氛围，为学生有效学习提供重要的认知背景，起到增趣、激疑等功效。
【案例3】“电磁感应”
情境1：一根长1m左右的空心铜管（或铝管）竖直放置，教师把一枚圆柱形的5号电池从上端放入管口，示意学生甲在管下方接住。小圆柱体下落1m时间一般不会超过0.5 s。学生甲注意力不集中，或许反应稍慢一点，没有接住，引起其他学生大笑。学生甲要求再来一次。
情境2：管子竖立，学生准备就绪，教师把事先准备的形状相同的圆柱形强磁体从管口放入，学生甲迅速去接，等了半天，没有下来。学生又笑。学生甲疑惑地收手回来，结果小圆柱从管口下方掉出落地。学生哄堂大笑。随即，疑惑、讨论的声音在课堂里弥漫开来：为什么圆柱体这次会下落这么慢！
点评：这样的实验情境，放在课前引入，趣味、新奇、激疑！放在课堂最后，作为课后反思的问题情境，则可以起到了启发、检验、拓展的功效！
当然，在用实验创设物理情境时，要注意以下问题：一是实验现象要明显，仪器尺寸要足够大，测量仪表的刻度线适当粗些，观察物体与背景的对比度要强，过程中的变化要显著。二是实验的设计要有启发性、趣味性、新奇性，能激发学生的学习兴趣。三是自制教具实验最体现物理学科精神。这种实验，成本低廉，源于教师的创造，体现了“小实验，大智慧”，学生往往感到亲切，能吸引学生积极参与。更难能可贵的是，这里蕴含着物理特有的学科思想和创造教育的元素，有利于学生形成主动的、正确的学习方法，不断体会“发现”与战胜困难获得成功的喜悦。四是实验要与课时教学目标一致，学生通过观察实验，能提出有价值的问题。不同的学生，因观察的角度不同、获得的信息不同，就可能提出不同的问题，作为教师，不但要善于激发学生的发散性思维，而且还要合理引导。
3.问题情境
新课教学的课堂主线，自然是帮助学生从“不知”到“知”，从错误、片面、肤浅的认识，到正确、全面、本质的认识，这条主线始终离不开师生之间提出问题、解决问题的双向活动，这就要求教师创设目的明确、性价比高的问题情境，通过学生自己对这些问题的亲历解决，内化学习方法，引起内心的愉悦，认识自己的潜能，从而受到极大的鼓舞。这样，学生才会情绪高涨，参与意识强烈。
【案例4】“闭合电路的欧姆定律”
情境2：将开关扳到位置1，小灯泡正常发光。
接着让学生猜想、讨论：如果把开关扳到位置2将会出现什么情况？大多数学生讨论的结果是灯泡会烧毁，而实验设计时，用的电动势为9V电源内阻远大于电动势为3V的电源的内阻。
情境3：开关扳到位置2，结果是灯L只发微弱的光。这就引发了学生认知心理上的矛盾与冲突，产生问题情境。
点评：以猜想、讨论的方式导入，自有它独特的魅力，能很快扣住学生的心弦，使其情绪高涨，思维活跃，产生良好的学习动机，从而步入学习的最佳境界。正如心理学家赞可夫所说：“教学法一旦触及学生的情绪和意志领域，这种教学法就能发挥高度有效的作用。”当然，学生科学观念的培养并非一朝一夕的事情。作为教学的延伸和观念的巩固与检验，在新课结束后也可设置一些拓展性、开放性的问题情境，供课后反思，激发学生进一步质疑。
同样的，在用问题创设物理情境时，要注意做到以下几点：一是设置问题时，应力求新颖，引起学生的兴趣和注意力。二是问题的设置应由易到难，由简到繁，突出重点，分散难点，触及学生思考盲点，层层推进，步步深入。三是问题情境的设计，要根据学生已有的知识水平，对复杂问题，要化整为零，逐步深入，要有闪光点，促进学生举一反三。这样，使每一问题都能让学生“跳一跳摘到果子”，体会到智力活动的愉快。四是问题的设置应疏密相间，给学生充分思考的时间、空间和讨论的机会。学生一时回答不出的问题，教师要从不同角度去启发诱导。
4.体悟情境
体悟式教学情境，是指教师在教学过程中，依据教学内容和目标，营造一种合理的体验氛围，组织学生参与相关活动，通过“体验”和“内省”，进行自主学习，从而达到深刻感悟。体悟式教学源于古希腊哲学家苏格拉底的“拾麦穗游戏”，通过设计“活动体验——回顾渐悟——交流分享——反思顿悟”来实现学生内在的自主发展。“体”是强调学生的亲历与体验；“悟”则强调顿悟，体现学生智力发展应有的爆发力和高峰体验。所以，“体悟”实现了学生在认知过程中“身”与“心”、“实践”与“理论”的全面融合。
【案例5】“牛顿第三定律”
在应用和拓展环节，教师创设一个表演拔河比赛的体验式习题情境：男生A（力量型）PK女生B（瘦弱型）。
游戏情境1：两人站在地面，表演拔河比赛，女生输了。
问题：（1）两人的拉力是否大小相等？（2）为何会出现输赢？（3）拔河比赛中“力气大者胜”，对吗？
情境1的创设，让学生通过对拔河比赛的主体亲历，获得愉快而丰富的内心感受，但三个问题的出现，尤其是既然“作用力与反作用力等大”为何“力气大者胜”这一问题，引发了激烈的讨论与争辩，学生激情空前高涨，课堂教学进入高潮。
游戏情境2：更改游戏规则：男生站在滑板上，重新比赛，结果男生输了。
游戏情境3：女生站着，不主动施力，任凭男生拉，男生还是输了。
学生反思顿悟：作用力与反作用力总是等大的，但输赢结果还需看“脚底功夫”——要对研究对象作
，才能确定运动状态如何变化（输赢）。
点评：游戏情境2和3的体验，有效暴露了学生思维上的错误，找准了学生的“最近发展区”，唤起其自发的内省与反思，并在反思中顿悟。这不仅实现了对牛顿第三定律的学以致用，还提升了学生对牛顿第二、三定律的综合应用能力，起点低，落点高。
在习题课中创设一些体悟式游戏情境是相当有益的。很多时候，学生正是由于缺少必要的感悟，造成对某一知识的认识模糊甚至错误，影响学习的效益。如果通过问题情境的创设，再辅之以理论推导，分析释疑解惑，则习题课的纠错功效就能完整体现了。
5.虚拟情境
（1）用故事创设物理情境
听故事，对于绝大多数高中生来说都是一大乐趣。充分利用科学史、科学家故事、科学趣闻以及与教学内容有关的寓言、成语、格言等，结合故事情境，提出问题，可以丰富学生的知识视野，增强物理的趣味性，同时也让学生感受科学家艰苦奋斗的工作作风和严谨求学的科学态度，领略到物理学家研究问题的科学方法和思维方法，提升科学素养。
【案例6】“引力常量的测定”
教学中，教师声情并茂地介绍伟大的物理学家卡文迪许的生平。这位伟大的科学家，将大部分遗产捐赠给剑桥大学；剑桥大学利用这笔捐赠，建立了卡文迪许实验室；从这个实验室走出了26位获诺贝尔物理学奖科学家。每当讲到这里，教室里会异常安静，同学们的目光中流露出对这位伟大科学家的惊叹和崇敬，从而初步形成了良好的物理学习情境，培养了良好的学科情感。
点评：故事的背后其实隐藏着很深的哲理，这就需要在教师引导下去挖掘、去探究。
在用故事创设物理情景时，要注意以下问题：一是故事要隐含与本课内容有关的物理知识，讲故事是手段，挖掘故事中的物理知识，提出物理问题，解决物理问题，探究物理规律才是目的。二是故事短小精悍，内容健康，要有科学性、趣味性，能为学生创设悬念，激发学习兴趣。三是讲故事的过程中，遇到有关物理内容时，要放慢速度，加强语气，引起学生注意，便于学生回答后面的问题。
（2）用语言、图片创设物理情境
利用合理的语言、插图，巧妙设计，体现学科的人文性，关注学生的精神世界，让学生带着快乐的心情学习，使教学情境成为学生与知识、教师进行对话、心灵交汇、情感交流的载体。
物理教师除了要有深刻的学科教学思维，还须有精湛的语言表达艺术。良好的语言表达能力对创设教学情境有十分重要的意义。
【案例7】“行星的运动”
引题时，教师使用一段“人类以仰望的视角观察星空”视频，画面非常唯美、静谧，配上背景音乐、旁白，如“在浩瀚的宇宙中，有着无数大小不一、形态各异的天体。白天我们沐浴着太阳的光辉，夜晚，仰望苍穹，繁星闪烁。美丽的月光把我们带入无限的遐想……”巧妙控制节奏，做到张弛起伏、快而不乱、慢而不断、高而不喧、低而不闪，感情充沛，同时眼观学生，适当配合手势，给大家展现了人们渴望了解而又不断探索着的美妙、神秘的宇宙，创设了“行星运动”这一具象的物理情境。
有时可以利用课后“生活·探究·物理·社会”的素材，创设物理情境。也可采用“以图代言”的方式，将一些抽象的知识直观化、图表法。有的章节利用幽默的插图，采用夸张的手法，使所学知识趣味化了。这些内容贴近学生的年龄特征，符合学生认知规律，便于刺激学生的思维。
（3）用多媒体创设物理情境
利用现代多媒体电教设备，通过音乐、颜色、动画以及相关软件处理等多种元素，构成与本课内容相关的物理情境，更能拓展教学空间，激起学生兴趣，增强课堂活力。
【案例8】“电动势”
关于非静电力概念的引入是教学难点。
师生互动（核心问题）：为什么电源能把来到负极的正电荷搬回到正极去？
多媒体动画类比模拟：三毛循环运球，如图5。
这个动画情境，给学生的思考和猜测提供了具体类比情境，引导学生猜测：电源内部，将已经在静电力作用下到达负极的正电荷搬回到正极去的动力来源到底是什么？
点评：用多媒体假设情境，可以拓展空间，延缓时间，放大研究细节。还可以使抽象的概念具体化，深奥的道理形象化，枯燥的知识趣味化，实现数据处理简单化。
德国一位学者有过一句精辟的比喻：将15克盐放在面前，你无论如何都难以下咽；但将15克盐放入一碗汤中，你就在享用美味佳肴时，将15克盐全部吸收了。情境之于知识，犹如汤之于盐。知识需要融入情境，才能易于学生理解和掌握，才能显示出活力和美感。因此，教师要根据教学的实际需要，采用多种方法，创设物理教学情境，充分调动学生的非智力因素，激发其探究物理知识的欲望和动力，引发他们积极思维，主动学习，在快快乐乐中学到知识、培养能力，这是新课程标准的要求，也是素质教育的核心所在。
四、教学情境创设中需要注意的问题
1.情境的创设要有意义和价值
我们应该让朴实的教学情境贯穿于一节课的始终。不少低效、无效甚至负效的教学情境一定程度上非但不能促进教学，反而阻碍学生的正常学习。因为教学情境不是装饰，不是孤立存在，也不仅仅为了激发学生的兴趣。物理教学情境的创设，应该与所要探索的知识有必然的内在的意义联系，根据实际需要，根据学生已有的知识背景、学习经验、未来发展需求，去科学地创设教学情境。换言之，按建构主义理论来说，所有的教学情境只是为了达成学习目标而设置的一种支架而已。只有目标明确，寓意深刻，主次分明，有机结合，才能使教学情境更有价值。有的教师设计了很好的教学情境，但未做到课堂运用的最优化，精心设计的教学情境成了低效的教学情境，没有发挥其应有价值。
2.情境的创设不能冲淡教学主旨情境创设不是课堂教学的娱乐化，也不是课堂上一种时髦点缀，哗众取宠、喧宾夺主的东西肯定不适合。有时三言两语的情境描述或提问引入，同样可以达到效果，就无须复杂的多媒体课件，以转移了学生的兴奋点，形成了无谓的学习阻碍。教学情境的创设应该为教学服务，始终围绕教学的主目标、主任务而适时介入，使其有利于激发学生的学习愿望和参与动机，激发学生进入“愤悱”的状态，引领学生进入“最近发展区”，让他们“跳一跳，够得着”。教师在必要时提供指导和支撑。
当然，教学情境的创设还要考虑其本身是否科学，是否严谨，是否真实可信，也不是每一个过程都要创设教学情境。只有当所学习的知识、技能比较抽象，离学生的理解层面尚有较远距离，一时无法直接达成目标的时候，教学情境的创设才是必要的。
“教须有法，教无定法”。教师要始终根据教学的需要，围绕重点难点，找准“支点”，创设具有“物理韵味”的具体情境，做到“到位而不越位”，处理好预设与生成、严谨与开放、有趣与有效等非常辩证的两面。这考量着一个教师的教学智慧、学科思想。
有效教学包含三重意思，一是效果，即目标与结果的达成度；二是效率，即教师在单位时间内的投入与产出之比；三是效益，即通过有意义的学习，学生掌握了新的智能，提升了学业素养。从基础教育课程改革的“以人为本”的理念来说，衡量有效教学的唯一标准，就是学生有没有在原有基础上获得实质性的进步和发展，并不是教师有没有完成教学任务。教学情境的创设，正是基于学生学情的思考，以努力帮助学生在有意义的情境中亲历亲为，自主建构起相应的物理知识体系。这正需要我们通过不断的课堂实践来验证与改进。