情景創(chuàng)設法教學研究論文
物理概念與規(guī)律是在實踐中逐步形成和發(fā)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(guī)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。
建構主義認為，知識的獲取是學習者在與環(huán)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。我們通過創(chuàng)設情境，引起學生認知的沖突，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(xié)調發(fā)展，有利于學生對物理概念和規(guī)律的建構。
在開展物理概念和規(guī)律的教學過程中，教師可以考慮學生的先前知識，創(chuàng)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(fā)，把學生原有的知識經驗作為新知識的生長點，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(guī)律的內涵和外延時，我們又可以創(chuàng)設不同的拓展型情境，通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為例，談談情景創(chuàng)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(guī)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，了解人們追求真理的執(zhí)著態(tài)度和嚴謹的科學精神。對于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(chuàng)設學生有體驗的情景作為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(guī)律之旅，最后設計情景分析解決一些實際問題。
故本節(jié)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；然后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(yǎng)學生的協(xié)作精神和實事求是的科學精神；最后設計拓展型情境拓寬學生的思維，培養(yǎng)學生的人文素養(yǎng)，開發(fā)新的研究課題。
2.教學情境的層層創(chuàng)設
（1）情景1利用火車與馬車賽跑幻燈片創(chuàng)設體驗情境，激發(fā)興趣，感受體驗。
教師先放幻燈片，讓學生仿佛身臨其境，然后請學生設想：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。然后教師提出下列問題：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(fā)，大部分學生想當然認為是火車快；少部分學生認為沒有說明提供給火車的牽引力大小，故無法比較；很少部分學生認為沒有明確研究過程，而馬車和火車均有最大速度限制，故有可能是先馬車快而后火車快）
（2）情景2利用游戲創(chuàng)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并列推兩輛質量相同的小車，同時出發(fā)前進相同的位移，觀察誰快誰慢，并說明理由。
第二項進行兩名力氣相近的同學并列推兩輛質量大小不同的小車，同時出發(fā)前進相同的位移，觀察誰快誰慢，并說明理由。 通過這一游戲，引起學生認知的沖突，引導學生思考：物體運動的快慢與哪些因素有關，是什么因素影響物體運動的.快慢？如何研究這些因素的相互關系呢？
師生共同分析開始比較快慢的游戲，通過分析知道：在相同的位移內，初速度都為零，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通過實驗創(chuàng)設情景研究牛頓第二定律。
為了探究力、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”，鼓勵他們以問題為中心，展開自主學習和相互討論。
教師：要想知道a與F、m之間的定量關系，要測量哪些數據？采取什么方法？
學生：保持m不變，改變F，研究a與F的關系。保持F不變，改變m，研究a與m的關系。
教師：怎樣給物體提供一個恒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：為了使小車所受拉力約等于鉤碼重力，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于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于小車的質量，那么可以近似認為鉤碼所受的重力大小等于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。
實驗后，用不同個數鉤碼做實驗獲得的紙帶創(chuàng)設情境，引導學生分析紙帶呈現的數據特征及數據后面隱藏的規(guī)律。
（5）情景5根據實驗內容創(chuàng)設情境，培養(yǎng)數據分析能力。
以a為縱軸，m為橫軸，作出a—m圖像，依據所描出的圖像，你認為加速度與質量是什么關系？及如何確定它們的關系？
（6）情景6通過實際問題創(chuàng)設人文情境，鞏固規(guī)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，那么在宇宙空間中如何測量質量呢？下圖是采用動力學方法測量空間站質量的原理圖，若已知飛船質量為3.0×103kg，其推進器的平均推力為900N，在飛船與空間站對接后，推進器工作5s內，測出飛船和空間站速度變化了0.05m/s，則空間站的質量為多少？
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