情景創設法教學研究論文

物理概念與規律是在實踐中逐步形成和發展起來的，它是某類物理現象或過程所具有的共同本質在人們頭腦中的反映，是觀察、實驗與思維的產物。因此，物理概念和規律在形式上是概括、抽象、主觀的，在內容上是具體的、生動的、客觀的。

建構主義認爲，知識的獲取是學習者在與環境交互作用的過程中逐漸建構的結果，它強調學習的主動建構性、社會互動性和情境性，而“讓學生在生動具體的情境中學習”是新課程倡導的理念之一。我們透過創設情境，引起學生認知的衝突，引導學生解決問題，促進學生解決問題，促進學生認知能力的協調發展，有利於學生對物理概念和規律的建構。

在開展物理概念和規律的教學過程中，教師可以考慮學生的先前知識，創設各種情境，如體驗型情境、問題型情境和探究型情境等，讓學生的思維在情景中受到激發，把學生原有的知識經驗作爲新知識的生長點，引導學生從原來的知識經驗中生長出新的知識經驗，建構新的物理概念。學生理解物理概念與規律的內涵和外延時，我們又可以創設不同的拓展型情境，透過變式訓練和伴隨錯誤的反饋練習，疏通思維障礙，幫助學生建構知識網絡。

下面以牛頓第二定律爲例，談談情景創設法教學研究。

1.教學設計思路

對牛頓第二定律的探究，一方面讓學生體會如何用所學概念和規律來解決實際問題；另一方面讓學生了解歷史上人們對牛頓第二定律研究的智慧和思辨，瞭解人們追求真理的'執着態度和嚴謹的科學精神。對於剛進入高中階段學習的高一學生來說，從思維、數據結合及數據處理的角度去探究牛頓第二定律是有相當難度的。故在教學過程中首先創設學生有體驗的情景作爲新內容學習的切入點，讓學生興趣盎然地進入科學探究的世界，再設計有層次的情景進入探究牛頓第二定律的特點和規律之旅，最後設計情景分析解決一些實際問題。

故本節內容先設計體驗型情境，讓學生充分體驗實驗探究的過程，感悟其中的方法；然後設計問題型情境在實驗情境中切實提高學生的實驗技能，培養學生的協作精神和實事求是的科學精神；最後設計拓展型情境拓寬學生的思維，培養學生的人文素養，開發新的研究課題。

2.教學情境的層層創設

（1）情景1利用火車與馬車賽跑幻燈片創設體驗情境，激發興趣，感受體驗。

教師先放幻燈片，讓學生彷彿身臨其境，然後請學生設想：如果你參加比賽，請你描述參加比賽的整個過程及其過程中的心理感受。學生的興趣瞬間提高，他們從不同角度描繪自己的心理感受。然後教師提出下列問題：火車與馬車賽跑，誰比較快？（答案可能有多種：由生活經驗出發，大部分學生想當然認爲是火車快；少部分學生認爲沒有說明提供給火車的牽引力大小，故無法比較；很少部分學生認爲沒有明確研究過程，而馬車和火車均有最大速度限制，故有可能是先馬車快而後火車快）

（2）情景2利用遊戲創設問題情景，層層深入分析。

教師請學生將事先選好的器材取出，進行兩項趣味比賽。

第一項進行兩名力氣相差較大的同學並列推兩輛質量相同的小車，同時出發前進相同的位移，觀察誰快誰慢，並說明理由。

第二項進行兩名力氣相近的同學並列推兩輛質量大小不同的小車，同時出發前進相同的位移，觀察誰快誰慢，並說明理由。 透過這一遊戲，引起學生認知的衝突，引導學生思考：物體運動的快慢與哪些因素有關，是什麼因素影響物體運動的快慢？如何研究這些因素的相互關係呢？

師生共同分析開始比較快慢的遊戲，透過分析知道：在相同的位移內，初速度都爲零，根據x＝at2，相同的位移，加速度越大，所用時間越短，越快。

（3）情景3透過實驗創設情景研究牛頓第二定律。

爲了探究力、質量對物體運動快慢的影響，利用情境引導學生緊緊圍繞“猜想、假設”尋找設計，實驗驗證“猜想、假設”，鼓勵他們以問題爲中心，展開自主學習和相互討論。

教師：要想知道a與F、m之間的定量關係，要測量哪些數據？採取什麼方法？

學生：保持m不變，改變F，研究a與F的關係。保持F不變，改變m，研究a與m的關係。

教師：怎樣給物體提供一個恆定且可以測量的外力呢？

學生：計算出鉤碼的總重力，將其當做小車受到的拉力。

教師：爲了使小車所受拉力約等於鉤碼重力，如何消除摩擦力影響？

學生：將木板無滑輪的一端墊高，用重力的分力來抵消摩擦力，使小車不掛重物時勻速運動（平衡摩擦力）。

教師：鉤碼的重力大小一定等於小車所受合外力大小嗎？

學生：小車和鉤碼都在運動，鉤碼的重力應該是兩個物體受到的合外力。

教師：只要鉤碼的質量遠小於小車的質量，那麼可以近似認爲鉤碼所受的重力大小等於小車所受合外力的大小。如何測量物體的加速度？

學生：利用打點計時器測量。

（4）情景4用打點計時器研究小車運動，其中一半學生用個數較多的鉤碼開始改變鉤碼個數，一半學生用個數較少的鉤碼開始改變鉤碼個數來做實驗。

實驗後，用不同個數鉤碼做實驗獲得的紙帶創設情境，引導學生分析紙帶呈現的數據特徵及數據後面隱藏的規律。

（5）情景5根據實驗內容創設情境，培養數據分析能力。

以a爲縱軸，m爲橫軸，作出a—m圖像，依據所描出的圖像，你認爲加速度與質量是什麼關係？及如何確定它們的關係？

（6）情景6透過實際問題創設人文情境，鞏固規律。

大家都知道，質量可以用天平來測量，顯然，在宇宙空間中應用天平不能測量出物體的質量，那麼在宇宙空間中如何測量質量呢？下圖是採用動力學方法測量空間站質量的原理圖，若已知飛船質量爲3.0×103kg，其推進器的平均推力爲900N，在飛船與空間站對接後，推進器工作5s內，測出飛船和空間站速度變化了0.05m/s，則空間站的質量爲多少？