新课程背景下高中物理高效教学策略研究——“情境设疑联想”三步教学法初探_高中物理情境教学案例
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新课程背景下高中物理高效教学策略研究
——“情境-设疑-联想”三步教学法初探
郑祖旺
（该文发表于天津教科院学报2010年第5期）
天津市滨海新区大港油田实验中学 300280 *** zw_zh@tom.com 摘要：高中物理“情境—设疑—联想”三步教学法结合高中物理学科特点，在教学过程中运用物理情境创设的基本原则、手段、方法引导学生开展学习，结合教学内容设疑和联想，通过自主探究的方法寻求解决问题的策略，实现有效教学、有效学习的极致目标。三步教学法的实施，能有效地调动学生学习积极性，激发学生学习物理的内在驱动力，使学生在成功的体验中将物理和物理学习内化为涵养才智、丰富情感、提升生命本质的过程。关键字：高中物理 三步教学法 初探 正文：
当前，新一轮基础教育课程改革正在全国展开，随着改革的不断深入，如何调动学生学习主动性，如何进行高效的课堂教学，越来越成为广大教师关注的焦点，大家在努力探寻一些可操作而又行之有效的高效课堂教学的策略，即把追求高效的教学理想落实为现实当中教师高效地教和学生高效地学的可实施的教学状态。物理学科教学的高效性就是指在课堂教学活动中，教师采用各种方式和手段，用最少的时间、最小的精力投入，取得尽可能好的教学效果，实现特定的教学目标。高效的课堂教学是兼顾知识的传授、情感的交流、智慧的培养和个性的塑造的过程。学生认知上，从不懂到懂，从少知到多知，从不会到会；能力上，从不会运用到会运用已学知识解决实际问题；情感上，从不感兴趣到感兴趣，从不喜欢到喜欢，从不热爱到热爱。正因为如此，构建适合学生自主学习的高效课堂教学策略已成为当今新课改背境下广大教育工作者的迫切需求。本人结合多年在物理学科教学工作中的思考，总结出“情境-设疑-联想”的三步物理教学方法，取得了较好的教学效果，可以实现高中物理学科的高效教学，满足学生的内在发展需求，使学生在比较轻松的环境下自主学习，体现新课程标准要求。
第一步：情境的创设（情境）
一、理论依据
建构主义理论认为，知识不是通过教师传授获得的，是学习者在一定的情境即社会文化背境下，借助于其他人（包括教师和学习伙伴）的帮助，利用必要的学习资源，通过意义建 1
构的方式获得的。建构主义理论将“情境”、“会话”、“协作”和“意义建构”称为学习环境中的四大要素，其中创设情境是入门教育（即兴趣教育）的十分重要的环节，其目的是让学习者在接近实景或通过各种手段创设的接近实景的情境下进行学习，即强调利用生动、具体、直观的形象，唤起长时记忆中的知识、经验，从而更有效地将新知识同化到原有的认知结构中。
二、情境创设原则和要求
课堂教学情境的创设是教师教学艺术的核心，郁闷、平淡的课堂情境，只会使学生的学习情绪黯然、思维抑制，进而造成教学效率低下；反之，激动人心的课堂情境，展示学生个性的课堂情境，富有情趣与挑战的课堂情境定会激发学生个性思维的张扬、激发学生合作学习的乐趣和对探究性问题敢于挑战的广阔思维，使学生具备时代发展所需要的人才规格特点，使教学行为达到高效。
情境创设的原则是紧扣物理教学目标，具有针对性、普适性和直观性。即针对教学中的难点开展情境创设；对某个概念或知识点创设的情境能够在不同条件下适用；创设的情境便于学生接受。具体满足以下要求：
1．课堂所创设的教学情境以完成教学目标为核心。教师从教材的情境中，从教学辅助资料提供的素材中，从学生的生活经验中，从现实生活中，提炼出与教学目标、教学内容有关的、学生有兴趣探索的问题，进而有效地完成教学目标，这是教学情境预设与创设的根本要求。
2．课堂所设计的情境要符合学生特点。要求教师对学生的认知水平有比较准确的定位，创设的情境必须在学生认知能力接受范围。
3．课堂所创设的教学情境要有时代特点。情境的创设要能驾驭教材，要具备时代的鲜明性，要符合学生的自身特点，要让学生感到新鲜、有趣，进而形成学生自主学习、合作学习、探究学习的课堂氛围。
4．课堂所创设的教学情境要以引起师生思想和精神的共鸣为前提。教学活动是以师生的情绪调节与感情交流为内在内容在特定环境下构成的，课堂情境中师生情感的相融和交流是其创设的重要条件，设计的情境与学生原有的情境印象相似或接近，与学生头脑中原有的情境形成共振，从而引起学生的深入思考，激发学生学习的主动性。这是情境创设的最高境界。
三、情境创设手段
物理学作为一门以实验为基础，研究自然界中一切物质的运动、物质结构及变化、物质
相互作用的基本规律的学科，具有很强的实践性和科学的严谨性。同时作为一门基础学科，技术应用广泛、知识创新快，具有广泛的应用性和不断的创新性。物理学科概念、规律在日常生活中都可以找到原型，所以物理课堂教学情境的创设手段以实验、模型为主，辅以多媒体模拟。具体手段有以下几种：
1．实验创设法。实验是物理学的基础，在物理学中，概念的形成、规律的发现、理论的建立，都有其坚实的基础；任何物理理论的真实性都要以实验作为检验标准，物理实验不仅是物理学理论的基础，也是物理学发展的基本动力，是启迪物理思维的源泉。实验创设法就是利用实验（包括演示实验）的方法，对物理概念的内涵、外延，对物理规律进行再现和验证。物理学的发展充分表明，实验是一种研究物理问题的科学方法或手段，更是一种物理学的基本思想和基本观点。物理教学中，观察实验离不开科学思维，无论实验方案的设计、实验现象的观察、实验数据的采集，或是实验结果的分析、实验结论的得出，都必须经过科学思维；同时，经过科学思维得出的物理结论，又必须接受实验的检验。由此可见，物理教学是观察实验和科学思维相结合的产物，这种结合既是最常见的研究方法，也是最基本的教学方法。
2．模型创设法。物理模型是对实际物理问题的一种抽象，把物理实际问题的“原型”转化成物理模型，是物理教学中常用的一种方法。常见的模型有质点模型、点电荷模型、单摆模型、人船模型、航天器模型、传送带模型、电动机模型、发电机模型等等。
3．多媒体模拟创设法。运用多媒体技术模拟实验进行物理课堂教学是时代的产物，更是教育不断发展的要求。其逼真的造型、丰富的色彩、多变的画面、突出的形象、活泼的形式改变了传统教学的模式，使课堂教学的设疑、导疑、解疑更有层次性，可引导学生积极思考，有助于培养学生良好的思维习惯和独立思考问题的能力。多媒体模拟创设法对一些高精尖的物理现象限于中学实际，无法直接观察，如卢瑟福α散射实验、原子能级跃迁等，借助于多媒体模拟效果非常好；还有一些瞬间完成的演示，如平抛运动的合成，借助高速摄像机拍摄，然后慢放，可以很清楚地观察到平抛运动与等高处自由落体运动和等速等距匀速直线运动的等时性效果，进而归纳出平抛运动的规律。
第二步：问题的设计（设疑）
古人云：“学则设疑，方疑则大进”，教师采用设疑教学法，重在“生疑”上下功夫。所谓设疑，就是根据学生的好奇心理和求知欲望，在教学中有意设置障碍，制造疑惑，然后引导学生带着问题探究学习，进而完成教学任务。从现代思维科学的角度看，教学过程就是一个设疑—质疑—释疑的过程。学源于思，思源于疑，疑是探求知识的起点，小疑则小有收获，大疑则大有收获。教师的任务就是科学地运用好这个循环链。学习物理的过程，是知识循序渐进、逐步积累的过程，学生可在对物理情境有了初步感知的基础上进行问题设计（设疑）。设疑可以是学生自疑，也可以是教师设疑,目的都是激发学习兴趣，唤起求知欲望，启迪学生智力潜能，调动学生思维主动性，促进学生思考，提高分析判断事物的能力，培养学生勇于质疑、乐于发现、敢于创新的精神，变学生机械接受为主动探究。
一、设疑的基本要求
第一，问题的设计紧扣物理情境。从物理情境中抽象、提炼出与教学内容相关的物理问题，利用问题启发学生，促使他们主动地去寻找解决问题的途径。观察、体验物理情境是设疑的前提。
第二，设疑的内容紧扣教学目标。要体现学科知识特点，注意新旧知识关联，能引起学生较高探究情趣。
第三，设疑的内容要符合学生的认知水平。要兼顾到全体同学，要包括低阶问题，也要包括高阶问题，不但要有封闭性问题，也要有发散性问题，尤其是对于学习有困难的同学，设疑时要留有余地，可以逐步设疑。
二、设疑的手段和方法
1．观察设疑法。学生通过观察、感知预设物理情境的过程，从中抽象、提炼出与课堂教学目标相关的物理问题，进而展开新课教学。观察设疑法的前提是学生对相关物理情境的认识要趋同。
2．讨论设疑法。将全班分成若干个小组（4～6人一组），全班同学在对物理情境了解的基础上展开讨论，全班自由举手发言，也可以先组内讨论，后推出代表发言。这种方法常用于新课教学。
3．教师引导设疑法。针对某一节内容、一个题目、一组物理数据或实验条件等，在教师主导下，按一定程序不断地设置疑问,逐步引申内容的内涵，拓宽其外延,从而全面揭示物理规律。教学过程中，教师要“无中生有”、“投石激浪”，做“无疑者须教有疑”的工作，诱发学生学习兴趣，激起学生思维浪花，从而促使他们积极思考，主动探索。
第三步：知识的拓展（联想）
一、相关教育理论
爱因斯坦说：“联想比知识更重要，因为知识有限，而联想可以概括世界的一切。”思维科学认为，联想是一种创造性的心理机制，联想中的关键要素是“焦点”，即指人们将所要认识、所要解决的问题作为“焦点”，然后通过联想的方式，把若干其他对象集中到这个焦
点上，以便形成新的观念，或寻求到解决问题的最佳方法等。孔子曾说过：“温故而知新，可以为师矣。”所谓温故，是指回顾已经学习和了解了的知识的过程；所谓知新，是指在复习已学知识、回顾已知理论的过程中，进一步归纳、总结和提炼出新的观点，然后再扩充、延伸，从而去学习新知识的过程。这里提到的“复习”和“回顾”，就需要通过联想来实现。学生对已有知识要有巩固提高的过程，即通过回忆、复习等方法，不断地强化已学知识，进而不断地增长新知识的过程。只有这样，才能将已经形成的技能，长期地保持存在记忆中，形成分析、解决问题的能力。
二、联想的基本功能
联想法，就是把一个情境的关系转移到另一个更容易掌握的情境上，使抽象的情境转变成具体的类比情境。在具体的实施过程中，联想比较主要是通过联想主体（已知事物）与联想对象（教学内容）的相互对应来进行的。通过联想的方法能实现学生对物理规律的理解和应用，并收到举一反三的效果；在面对新知识时，有效摆脱陌生感，迅速找到轻松入门的途径，增加学习的主动性，提高学习效率，优化学习效果，较好地实现有效教学。
三步教学法中，情境是引导学生入门，激发兴趣；设疑是激励学生探究，培养自主学习能力；联想是应用，促使学生掌握物理学习技能，使其形成科学态度与科学精神。
高中物理三步教学法已实践了10多年，进行了一系列对比实验，该方法明显优于常规教学方法，取得了良好的教学效果：一是提高了学生学习物理的兴趣与信心；二是改变了学生以往被动接受的学习方式；三是减轻了学生的作业负担；四是养成了自主探究物理问题的科学素养；五是使学生在成功的体验中将物理和物理学习内化为涵养才智、丰富情感、提升生命本质的过程。
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