中學(xué)物理教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的思考與實(shí)踐

1、中學(xué)物理教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的思考與實(shí)踐沈 蘭（上海市第二中學(xué)，上海，200031）摘要：上海物理二期課改新教材中提出“情景探究應(yīng)用”的學(xué)習(xí)方式。將新課程理念落實(shí)到教學(xué)實(shí)踐的首要環(huán)節(jié)是創(chuàng)設(shè)適宜的情境。文章以物理規(guī)律教學(xué)為例，根據(jù)規(guī)律教學(xué)的特點(diǎn)，從規(guī)律的引入、得出、適用條件、應(yīng)用等幾方面對(duì)情境創(chuàng)設(shè)的策略進(jìn)行了探討。關(guān)鍵詞：中學(xué)物理教學(xué)；情境；情境創(chuàng)設(shè)“強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究過程，培養(yǎng)創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力”是上海市中學(xué)物理課程標(biāo)準(zhǔn)的新課程理念之一。上海二期課改新教材中，也提出了“情景探究應(yīng)用”的學(xué)習(xí)方式，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)、形象、適宜的情景，以引起學(xué)生積極的態(tài)度體驗(yàn)、行為體驗(yàn)，激活學(xué)生的思維，進(jìn)而刺激學(xué)生主動(dòng)思考、參與探究，體

2、驗(yàn)和感悟科學(xué)探究的過程和方法，并在探究過程中學(xué)生主動(dòng)理解知識(shí)、建構(gòu)意義，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。將以上新課程理念落實(shí)到教學(xué)實(shí)踐的首要環(huán)節(jié)是創(chuàng)設(shè)適宜的情境，創(chuàng)設(shè)的情境的種類和質(zhì)量直接影響著教學(xué)的實(shí)施和開展，所以探討如何進(jìn)行中學(xué)物理教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。從物理學(xué)的內(nèi)容來看，它的完整體系可以認(rèn)為是由以下三部分組成：一是反映物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式基本特點(diǎn)和屬性的物理概念；二是物理概念之間的必然聯(lián)系（物理規(guī)律）；三是由基本概念和基本規(guī)律出發(fā)運(yùn)用邏輯的、數(shù)學(xué)的方法建立起的理論和得到的必要的結(jié)論。本文以物理規(guī)律教學(xué)為例探討中學(xué)物理教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的策略與實(shí)踐。一、情境及情境創(chuàng)設(shè)理論1、情境及情境的類型情境

3、，從廣義上來說，它是影響個(gè)體行為變化（產(chǎn)生行為或改變行為）的各種刺激（包括物理的或心理的）所構(gòu)成的特殊環(huán)境?，F(xiàn)代漢語詞典解釋為：（具體場(chǎng)合的）情形、景象、境地,情境與情景同義。學(xué)習(xí)情境是指在教學(xué)環(huán)境中，作用于學(xué)習(xí)主體，使之產(chǎn)生一定情感反應(yīng)并激活情境思維的客觀環(huán)境。教學(xué)中的情境是多樣而復(fù)雜的，根據(jù)分類的標(biāo)準(zhǔn)不同可以有多種類型。分類的標(biāo)準(zhǔn)可以是情境創(chuàng)設(shè)的形式、手段和目的等。依據(jù)情境創(chuàng)設(shè)的形式進(jìn)行分類，主要有：實(shí)驗(yàn)情境、問題情境、想象情境、推理情境等。依據(jù)情境創(chuàng)設(shè)的手段進(jìn)行分類，主要有：實(shí)體情境、模擬情境、語表情境等。依據(jù)情境創(chuàng)設(shè)的目的進(jìn)行分類，主要有：探究學(xué)習(xí)型教學(xué)情境、合作學(xué)習(xí)型教學(xué)情境、練習(xí)型

4、教學(xué)情境等。2、情境創(chuàng)設(shè)的理論基礎(chǔ)現(xiàn)代心理學(xué)研究表明：情緒一旦被激活，內(nèi)臟反應(yīng)，特別是內(nèi)分泌系統(tǒng)的參與，會(huì)加強(qiáng)和延續(xù)情感的產(chǎn)生，而感情的信息載體就是這種被激活的神經(jīng)過程。創(chuàng)設(shè)情境即是教師激活學(xué)生神經(jīng)的過程。認(rèn)知心理學(xué)認(rèn)為：學(xué)習(xí)可分機(jī)械學(xué)習(xí)與有意義學(xué)習(xí)兩大類。有意義學(xué)習(xí)就是學(xué)習(xí)者將新知識(shí)與自己原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)建立起實(shí)質(zhì)的、固定的聯(lián)系；機(jī)械學(xué)習(xí)則是將新知識(shí)生硬地移植到學(xué)習(xí)者的認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。而要產(chǎn)生有意義學(xué)習(xí),需在環(huán)境因素及情感調(diào)節(jié)下，通過整合，將新知識(shí)同化到原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)中，使認(rèn)知結(jié)構(gòu)不斷豐富、完善。新知識(shí)能否被整合，其環(huán)境因素起著極為重要的催化作用。情境創(chuàng)設(shè)是情境教學(xué)的核心。教學(xué)中，設(shè)置良好的環(huán)境，可

5、使環(huán)境與整合正相關(guān)，而無效的情境將使環(huán)境與整合無關(guān)或負(fù)相關(guān)。因此，在教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師應(yīng)根據(jù)所授內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)目標(biāo)、學(xué)生的認(rèn)知水平和無意識(shí)的心理特征，精心選擇適當(dāng)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)一些以學(xué)生為主體的、引人入勝的、輕松和諧的、具有探索性、啟發(fā)性、創(chuàng)造性和科學(xué)文化氛圍的、與學(xué)習(xí)主題的基本內(nèi)容相關(guān)的，能夠引起學(xué)生積極情緒反應(yīng)的情境，讓學(xué)生在情境中通過各種實(shí)踐活動(dòng)取得科學(xué)知識(shí)，發(fā)展實(shí)踐能力，培養(yǎng)創(chuàng)新精神。3、情境創(chuàng)設(shè)的原則情境創(chuàng)設(shè)要符合學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)；情境創(chuàng)設(shè)要有吸引力；情境創(chuàng)設(shè)要有整體性；情境創(chuàng)設(shè)要有層次性；情境創(chuàng)設(shè)要有多樣性。二、物理教學(xué)情境及其作用物理教學(xué)情境是指在物理教學(xué)中，作用于學(xué)習(xí)主體，使之產(chǎn)生

6、一定情感反應(yīng)并激活物理情境思維（情境思維是當(dāng)情境所提供的線索對(duì)學(xué)生而言較陌生，學(xué)生舊有的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知結(jié)構(gòu)不能完全理解或者解釋，造成認(rèn)知沖突，從而激發(fā)的一種思維）的環(huán)境，包括物理問題情境、物理實(shí)驗(yàn)情境、物理概念情境、物理思想方法態(tài)度的情境(可稱人文情境)等。物理教學(xué)情境的作用：1、培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理科學(xué)的濃厚興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲。創(chuàng)設(shè)適合學(xué)生身心發(fā)展特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律的物理教學(xué)情境，能更好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及動(dòng)機(jī)，啟發(fā)調(diào)動(dòng)學(xué)生的思維，使課堂教學(xué)真正“活”起來，使之發(fā)生由“厭學(xué)”到“愿學(xué)”的轉(zhuǎn)變，從而達(dá)到提高課堂教學(xué)效果的目的。2、以學(xué)生為中心，發(fā)展學(xué)生的自主性。如果說客觀主義使教學(xué)成為人的控制的過

7、程的話，那么從上個(gè)世紀(jì)90年代發(fā)展起來的建構(gòu)主義則使教學(xué)成為人的解放的過程，它強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，真正把發(fā)展學(xué)生的自主性、能動(dòng)性、創(chuàng)造性，促進(jìn)教育、教學(xué)過程的個(gè)性化放在中心地位。物理教學(xué)情境正是起到了這樣的作用。3、對(duì)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)起良好促進(jìn)作用。通過創(chuàng)設(shè)物理教學(xué)情境，引起學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性，讓學(xué)生在教師創(chuàng)設(shè)的學(xué)習(xí)情境中自主探索：親自動(dòng)手、動(dòng)腦，親自觀察、記錄、操作、整理、討論、分析，發(fā)現(xiàn)問題，分析問題，解決問題。通過親身體驗(yàn)，獲得直接經(jīng)驗(yàn)，學(xué)會(huì)如何去獲得知識(shí)，如何用物理的觀點(diǎn)和研究方法解決實(shí)際問題，讓學(xué)生在物理情境中通過各種實(shí)踐活動(dòng)取得科學(xué)知識(shí)，發(fā)展實(shí)踐能力、培養(yǎng)創(chuàng)新精神。三、以物

8、理規(guī)律教學(xué)為例的中學(xué)物理教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的策略和實(shí)踐物理規(guī)律是物理現(xiàn)象或過程的本質(zhì)聯(lián)系在一定條件下的必然發(fā)生、發(fā)展和變化的規(guī)律性的反映，是物理概念之間的必然聯(lián)系。掌握物理規(guī)律可使我們進(jìn)一步更深入地理解物理概念。在物理規(guī)律教學(xué)中，教師“講清”規(guī)律并不等于學(xué)生“形成和掌握” 規(guī)律，事實(shí)上，教師“講不清”的情況是不多的，而學(xué)生對(duì)概念、規(guī)律認(rèn)識(shí)模糊和不掌握的情況是相當(dāng)普遍的。這是因?yàn)檎莆找?guī)律的過程從本質(zhì)來說是一個(gè)十分復(fù)雜的認(rèn)識(shí)過程，其復(fù)雜性是由于客觀事物的復(fù)雜性和學(xué)生認(rèn)識(shí)上容易產(chǎn)生的主觀片面性決定的。在物理規(guī)律的教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)與偶然的、表面的、非本質(zhì)的聯(lián)系相沖突的情境，產(chǎn)生懸念，從而激起學(xué)習(xí)的興趣，啟發(fā)學(xué)生

9、思索探討，逐步解疑，是使學(xué)生理解事物的本質(zhì)聯(lián)系、掌握規(guī)律的“一劑良方”。針對(duì)以上物理規(guī)律教學(xué)的特點(diǎn)，規(guī)律教學(xué)中的情境創(chuàng)設(shè)可采取以下策略：1、利用學(xué)生已有的日常觀念與物理規(guī)律的沖突創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的求知熱情和積極思維。設(shè)置懸念,以奇引人。教師要善于引導(dǎo),學(xué)起于思,思源于疑,有疑才能引起刨根問底的“思”,通過設(shè)置懸念,可以使學(xué)生注意力高度集中,誘發(fā)學(xué)生積極思維,使學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題。例如：在學(xué)習(xí)力的合成和分解之前，學(xué)生接觸的求和問題，都是數(shù)值直接相加，而求不在一直線上的兩個(gè)力的合力時(shí)，卻不能直接相加，學(xué)生較難理解。于是在講解力的合成和分解時(shí)，我創(chuàng)設(shè)了這樣的一個(gè)情境，提問學(xué)生：細(xì)棉線

10、下面掛一只重物，用一根線時(shí)易斷還是兩根線時(shí)易斷？如下圖4：學(xué)生感到很好笑，認(rèn)為肯定是用一根線時(shí)線易斷。教師開始演示，一根線提得起重物，而兩根夾角較大的細(xì)線提重物時(shí)，線斷了！這一現(xiàn)象立即引發(fā)了學(xué)生的好奇和質(zhì)疑：為什么兩根線的效果反而不如一根線呢？這一與日常觀念沖突的情境，不僅激發(fā)了學(xué)生的求知熱情和積極思維，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，使學(xué)生進(jìn)人探索者的角色，也使學(xué)生認(rèn)識(shí)到了原有觀念的錯(cuò)誤，主動(dòng)地調(diào)整、重組認(rèn)知結(jié)構(gòu)，給學(xué)生之后理解“互成角度的力的合成，不是簡(jiǎn)單的力的數(shù)值的直接相加”、“合力可能小于分力”等知識(shí)提供了深刻的感性認(rèn)識(shí)。2、從規(guī)律是怎樣研究得出的角度，創(chuàng)設(shè)歷史情境，提供良好的育人氛圍。例如：在

11、學(xué)完磁場(chǎng)一章后,學(xué)生對(duì)電產(chǎn)生磁的各種現(xiàn)象、磁對(duì)電的作用、磁的本質(zhì)都有了規(guī)律性的認(rèn)識(shí),師生共同概括、回味這些知識(shí)感到收獲很大,這樣“電生磁”的課題便圓滿結(jié)束了.如果能在此把本節(jié)課與下節(jié)課的關(guān)系提前給學(xué)生暗示，讓他們對(duì)下節(jié)課的學(xué)習(xí)也產(chǎn)生迫切的要求，便能起到承上啟下的作用. 于是我抓住良機(jī),創(chuàng)設(shè)了這樣的問題情境：“電能生磁”，那么“磁生電”是否可能？提出這個(gè)問題曾有不少物理學(xué)家探索過,如科拉頓曾設(shè)想用磁鐵插入螺旋線圈中,看是否有電流產(chǎn)生.他把線圈的引線接得長(zhǎng)長(zhǎng)的,將電流計(jì)放在隔壁的房間里.一切準(zhǔn)備就緒,他把磁鐵插入線圈中,然后急忙奔向隔壁,卻未發(fā)現(xiàn)電流表指針偏轉(zhuǎn);法拉第也是探索者之一,他經(jīng)過十年堅(jiān)持

12、不懈地努力才取得了重大的突破. “磁怎樣生電呢?”“科拉頓為什么失敗的?”“法拉第是怎么成功的?”這些既有難度又有意義的問題給學(xué)生留下了強(qiáng)烈的懸念。盡管教師不布置預(yù)習(xí),學(xué)生都在心理上急切地希望知道個(gè)究竟,下一節(jié)課雖然未上,早已產(chǎn)生了渴望學(xué)習(xí)的愿望,必然會(huì)帶著問題去翻閱書本,從而掌握了學(xué)習(xí)的主動(dòng)權(quán)。3、創(chuàng)設(shè)與抽象的規(guī)律相對(duì)應(yīng)的實(shí)際物理情境或模擬實(shí)驗(yàn)情境，使學(xué)生加深對(duì)規(guī)律的理解。例如：簡(jiǎn)諧振動(dòng)的圖像的意義是學(xué)生理解中的一個(gè)難點(diǎn)，橫坐標(biāo)、縱坐標(biāo)的意義學(xué)生都能說出，但就是不理解：物體的振動(dòng)是在一條直線上的，為什么得到的圖像卻是曲線？于是我在講授 “簡(jiǎn)諧振動(dòng)的圖象”一節(jié)時(shí)，除做好教材中安排的“砂擺”實(shí)驗(yàn)

13、外，還創(chuàng)設(shè)了如下的合作實(shí)驗(yàn)情境：讓同桌兩個(gè)同學(xué)配合，其中一學(xué)生手持鉛筆在紙面上原地往返劃線來模擬簡(jiǎn)諧振動(dòng)，另一學(xué)生沿垂直于劃線方向勻速拉動(dòng)筆尖下的紙條，即可繪得一振動(dòng)圖線，于是簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖象的物理意義也就躍然紙上。這種簡(jiǎn)單易行的小實(shí)驗(yàn)，寓教學(xué)于游戲之中，寓深?yuàn)W于平凡之中，自己作出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論會(huì)使學(xué)生更感親切，興味盎然，記憶深刻。學(xué)生對(duì)于簡(jiǎn)諧振動(dòng)圖像的實(shí)質(zhì)也有了深刻的理解。又如：在學(xué)習(xí)光子說、光電效應(yīng)等理論時(shí)，雖然講的時(shí)候?qū)W生能理解，但由于比較抽象枯燥，學(xué)生僅靠死記硬背很容易遺忘。于是我在這部分內(nèi)容的教學(xué)中，在多媒體技術(shù)的支持下,對(duì)常規(guī)下不能實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，創(chuàng)設(shè)了如下的生動(dòng)形象的模擬實(shí)驗(yàn)情境

14、：設(shè)計(jì)光射向金屬板,相當(dāng)于光子一個(gè)一個(gè)打到板上,再把其中一個(gè)原子拉近,顯示出電子被光子打中獨(dú)吞光子后,電子逸出或不逸出的情境,畫面中將微觀抽象的內(nèi)容通過形象、生動(dòng)、連續(xù)的動(dòng)畫表現(xiàn)。動(dòng)態(tài)模擬使得原本抽象枯燥的理論形象生動(dòng)，學(xué)生思維豁然開朗,且興趣盎然地解釋了光電效應(yīng)規(guī)律，比以往用語言描述或掛圖示意的印象要深刻的多。4、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，提醒學(xué)生對(duì)規(guī)律的適用條件的關(guān)注。例如：在“自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律”教學(xué)中，為了引起學(xué)生對(duì)物體下落過程中空氣阻力這一因素的關(guān)注，我創(chuàng)設(shè)了如下實(shí)驗(yàn)情境：將相同面積的一張鐵片和一張紙片疊放在一起，讓紙片在上，從同一高度釋放。釋放前提問學(xué)生誰先落地，學(xué)生多半不假思索地回答：“鐵片先

15、落地?！倍聦?shí)上它們是同時(shí)落地的，這就與學(xué)生的日常生活經(jīng)驗(yàn)相悖，而且與課文中“金屬片比紙片下落得快”的敘述也不相符。奇異的實(shí)驗(yàn)結(jié)果引起了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的懷疑，頓時(shí)課堂氣氛十分活躍，有的學(xué)生還以為我在鐵片上涂了漿糊，于是我讓一名學(xué)生上臺(tái)進(jìn)行察看，并讓他把實(shí)驗(yàn)再做一遍。這就是采用實(shí)驗(yàn)設(shè)置疑障，誘使學(xué)生開動(dòng)腦筋來解開這個(gè)疑團(tuán)。從而激發(fā)他們的思維熱情，這樣的教學(xué)效果就比按課本那樣平鋪直敘要略勝一籌。雖然是用同樣的教具鐵片和紙片做實(shí)驗(yàn)，來證明自由落體的時(shí)間與物體的質(zhì)量無關(guān)，而運(yùn)用這樣的設(shè)疑手法卻能收到意想不到的效果。最后，我再換用一個(gè)相同面積而中間挖空了的鐵片重做上述實(shí)驗(yàn)，讓紙片能單獨(dú)受到空氣阻力的較大影響

16、，于是鐵片先落地，以使學(xué)生觀察到全面完整的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。最后學(xué)生終于由大惑不解到疑團(tuán)頓消，從而對(duì)自由落休運(yùn)動(dòng)從理論上獲得記憶深刻的正確認(rèn)識(shí)?？諝庵需F片與紙片同時(shí)落地的奇異實(shí)驗(yàn)結(jié)果，引起了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的懷疑，頓時(shí)課堂氣氛十分活躍。這就是采用實(shí)驗(yàn)設(shè)置疑障，誘使學(xué)生開動(dòng)腦筋來解開這個(gè)疑團(tuán)，從而激發(fā)了他們的思維熱情。情境創(chuàng)設(shè)策略綜合應(yīng)用案例各類教學(xué)情境不是彼此割裂而是相互聯(lián)系，此類情境與彼類情境有交叉與重疊。在現(xiàn)實(shí)的教與學(xué)中，應(yīng)根據(jù)教與學(xué)的實(shí)際需求選擇創(chuàng)設(shè)利用各種情境，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化組合以取得教與學(xué)的最優(yōu)效果，因此，情境創(chuàng)設(shè)策略的應(yīng)用也可以加以適當(dāng)?shù)膬?yōu)化組合。以下分析我在教學(xué)過程中綜合應(yīng)用情境創(chuàng)設(shè)策略的教學(xué)案

17、例：教學(xué)案例：牛頓第二定律（第2課時(shí)，知識(shí)的鞏固與簡(jiǎn)單應(yīng)用）一、以往在這部分內(nèi)容的教學(xué)中存在的問題（對(duì)以下三個(gè)知識(shí)點(diǎn)難以接受）：1、在牛頓第二定律的教學(xué)過程中，學(xué)生對(duì)于力F發(fā)生改變，a立刻改變，F(xiàn)與a瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的觀點(diǎn)比較難以理解，學(xué)生懷疑在實(shí)際物理過程中是不是這樣瞬時(shí)對(duì)應(yīng)的？2、以前學(xué)生總問為什么加速度a可以突變，但速度v不可突變，在實(shí)際物理過程中是這樣的嗎？3、在探究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，鉤碼拉著小車加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，鉤碼對(duì)小車的拉力T不等于鉤碼重力G，而是小于鉤碼重力難以接受，是這樣嗎？為什么？甚至在講完牛頓第二定律后，可以用牛頓第二定律來理論分析時(shí)，有學(xué)生還是覺得有所疑惑。二、問題的原因分析：1

18、、力F、加速度a是兩個(gè)比較抽象的概念，肉眼不能直接觀察出其大小，尤其是很難觀察到加速度的瞬時(shí)改變，因此兩者之間的瞬時(shí)對(duì)應(yīng)關(guān)系的抽象規(guī)律，也不能直接觀察到。所以高一學(xué)生剛開始接觸，沒有在頭腦中形成相應(yīng)的物理狀態(tài)、物理過程的形象，一時(shí)難以理解。2、雖然可以通過公式理論解釋，為什么加速度a可以突變，而速度v卻不可以突變。但是因?yàn)閷W(xué)生不能直接觀察到加速度a突變，速度v連續(xù)變化，所以只是被動(dòng)的記憶，對(duì)實(shí)際物理現(xiàn)象是否如此將信將疑。3、因?yàn)樵谥v牛頓第二定律之前學(xué)生涉及的都是平衡狀態(tài)時(shí)的拉力等于重力的情況。而在探究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)中，繩子拉力T不等于鉤碼重力G，而是小于鉤碼重力。學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)形成的前

19、概念，產(chǎn)生了思維障礙，對(duì)于很多高一的學(xué)生來說觀念很難一下子轉(zhuǎn)變過來，難以理解和接受。三、針對(duì)以上這些原因，我在教學(xué)設(shè)計(jì)中采取了以下策略，分別解決這些問題：1、針對(duì)第一個(gè)問題，創(chuàng)設(shè)與抽象的規(guī)律相對(duì)應(yīng)的實(shí)際物理情境（本論文第32頁，規(guī)律教學(xué)中的策略3），讓學(xué)生親眼觀察拉力F瞬時(shí)改變、加速度a瞬時(shí)改變的物理現(xiàn)象：原有的探究牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置中，一組實(shí)驗(yàn)中，拉力是恒定不變的，再進(jìn)行第二組實(shí)驗(yàn)時(shí)，拉力改變?yōu)榱硪粋€(gè)恒定不變的力，體現(xiàn)不出拉力的瞬時(shí)改變。因此，我把實(shí)驗(yàn)裝置稍作改裝，開始用兩個(gè)重物一起拉小車，在運(yùn)動(dòng)過程中，其中一重物被一擋板擋住，瞬時(shí)變?yōu)橹挥幸粋€(gè)重物拉小車，這樣就創(chuàng)設(shè)了拉力F瞬時(shí)改變、加速

20、度a瞬時(shí)改變的物理情境。實(shí)驗(yàn)裝置如下圖5所示：位移傳感器 位移傳感器 （DIS通用軟件處理后可直接得出v-t圖）（接收器） （發(fā)射器） 力傳感器（可直接讀出繩對(duì)傳感器的拉力）擋板（用以擋住重物2）重物2（中間空心，擱在重物1上，可沿繩上下移動(dòng)）重物1（固定在繩端）小車 2、針對(duì)第二個(gè)問題，創(chuàng)設(shè)習(xí)題所描述的直觀的物理情境，輔助物理理論的分析（本論文第40頁，習(xí)題教學(xué)中的策略1），讓學(xué)生看到速度V連續(xù)改變、加速度a瞬時(shí)改變的直觀圖：利用上海二期課改新教材中的DIS實(shí)驗(yàn)（Digital Information System 數(shù)字化信息系統(tǒng)），通過力傳感器直接測(cè)量出繩子的拉力F的大小，得到F-t 圖；

21、通過位移傳感器（發(fā)射器、接受器），直接得到位移隨時(shí)間變化的s-t圖, V-t圖，便可從V-t圖中的斜率直接觀察到加速度a的瞬時(shí)改變，這樣就得到了直觀的力F瞬時(shí)改變、速度V連續(xù)改變、加速度a瞬時(shí)改變的物理情境。實(shí)驗(yàn)得到以下V-t圖（小車速度隨時(shí)間變化的圖像）、F-t圖（繩中張力隨時(shí)間變化圖像）：由圖可知：力F瞬時(shí)改變、加速度a瞬時(shí)改變、速度V連續(xù)改變，F(xiàn)與a瞬時(shí)對(duì)應(yīng)。3、針對(duì)第三個(gè)問題，采用實(shí)驗(yàn)設(shè)置與學(xué)生原有認(rèn)知相矛盾的問題情境（本論文第36頁，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的策略5），讓學(xué)生在矛盾沖突中形成正確的觀念：觀察F-t圖可知：F有三段不同值，第一段對(duì)應(yīng)于小車開始運(yùn)動(dòng)前處于平衡狀態(tài)時(shí)的繩子拉力，顯然此時(shí)拉力F等于重物的總重力；第二段對(duì)應(yīng)于重物1和2拉著小車勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的繩子拉力，由圖可知，即，學(xué)生對(duì)于加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，繩子拉力FG的理論知識(shí)，獲得了直觀的感性驗(yàn)證，“心服口服”。這里通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親眼看到拉力小于重力，那么前概念形成的思維障礙一下子給解決了，學(xué)生的觀念很快就轉(zhuǎn)變過來了。四、教學(xué)效果：以上對(duì)于實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)，不僅