高中物理情境教学的课堂实践
张慧敏 张丽娜 高忠明
摘 ? 要：为更好地还原物理学的本质，激发学生学习物理的兴趣，促进学生物理知识体系的构建，提升学生的物理学科核心素养[1]，需要重视中学物理课堂教学中的情境创设。借助“看得见、摸得着”的生动情境，让学生真正建立起物理理论与自然、生活以及生产实际的联系，增强物理知识在生活和科技中的应用，从而增强学生学习的积极性和主动性。
关键词：高中物理;情境教学;核心素养;科学探究
中图分类号：G633.7 文献标识码：A ? ?文章编号：1003-6148（2020）6-0065-3
情境教学旨在通过创设合适情境，营造真实氛围，以便学生获取直接经验，获得充分感知，深刻领会理论知识，掌握解决问题的方法。在物理课堂教学中，教师可通过实物展示、实验操作、多媒体再现或模拟、角色扮演、问题串等多种方式创设真实的物理情境，将教与学巧妙结合，充分发挥学生在课堂教学中的积极性、主动性和创造性，变被动接受为主动参与，真正提升学生的物理学科核心素养。
现以2019年全国物理优质课大赛中张丽娜所展示的“静电现象的应用”一节课（荣获全国一等奖）为例，分享物理课堂教学中情境创设的具体做法，以便与同行交流。
1 ? ?利用“演示实验”创设情境
物理是一门实验科学，物理教学离不开实驗，实验对激发学生的学习兴趣、引导学生积极思考起到重要作用。
“静电现象的应用”一节课的关键在于如何化解教学难点。
新课导入：通过小魔术导入，自制一个黑匣子，在里面放置一块蘸有酒精的棉花，将其与感应圈相连。合上感应圈开关，棉花立即被点燃（如图1所示）。
这一强烈的视觉冲击，立即吸引了学生的目光，激发了他们的好奇心和求知欲，学生自然就会发出这样的疑问：“是什么导致了蘸有酒精的棉花燃烧？”这样的导入，为下面静电平衡的学习做了极好的铺垫。
2 ? ?利用“问题串引导”创设情境
问题是科学研究的出发点，是开启任何一门科学的钥匙。设置一些与教学内容有关的问题情境，使学生产生疑问，由疑激思，以疑求知，从而可以有效激发学生探究知识的积极性。
在分析静电平衡时，笔者首先给学生展示了一张图片（如图2所示，将不带电的金属导体ABCD置入电场强度为E0的匀强电场中），根据这一图片，向学生抛出两组问题。
第一组问题：
（1）金属导体中的自由电子会怎样移动？
（2）自由电子会在什么地方积聚？
（3）电子的积聚会出现怎样的结果？
（4）电子的积聚会一直持续下去吗？
第二组问题：
（1）金属导体内任意一点的合场强是多少？
（2）它的感应电荷分布在内部还是外表面？
（3）处于静电平衡状态的带电金属导体的电荷将怎么分布？哪里比较密集？哪里比较稀疏？
一连串的问题激发了学生的探究欲望，在问题情境的引导下，学生开始了自主探究实验。在学生跃跃欲试时，给他们提供了探究实验器材（每六人一组）：感应起电机、金属网、铝板、两个验电羽、带有尖端的金属、导线若干，让每组学生根据他们的猜想，依据所提供的实验器材，自行设计实验探究方案并进行实验探究。在这一过程中，不断追问并引导学生思考：应选择哪些器材？是怎么产生的电场？实验现象说明了什么问题？这样的追问有效地加深了学生对问题的认识。
在自主探究处于静电平衡的导体内部场强处处为零的实验过程中，学生也带给了我们惊喜（如图3所示）。学生把两个验电羽分别放在了带电金属罩的内外，并且与金属罩壁接触，结果在金属罩外部的验电羽张开了，内部的验电羽却没有张开。这很好地说明了金属罩内部场强处处为零。
通过问题串引导、学生小组合作实验探究、分享交流得出结论等系列活动，最终使学生自主建构起静电平衡的概念，并通过深入分析，得出导体达到静电平衡状态时所具有的特征。
3 ? ?利用“生活实例、物理典故”创设情境
“从生活走向物理，从物理走向社会”是中学物理新课程的基本理念。物理来源于生产、生活及自然现象，这就要求教师在物理教学中善于将学生熟悉的生产、生活及自然情境引入课堂，以激发学生探究的兴趣。在避雷针内容的教学过程中，笔者用生活实例来创设情境。首先，向学生展示了一套自制教具（处于上下两金属板之间的一间小房子，小房子的屋顶是由金属制成），如图4所示。
当给上下金属板加上高电压（与感应圈相连）时，让学生观察发生的现象：房顶上出现了电火花，这就是生活中的雷击现象。为了解决建筑物遭到雷击的问题，引导学生设计了下面的实验：用一个尖端的金属钉、一个圆头的金属钉替换小房子，置于两个金属板之间（如图5、6所示），并与感应圈相连，请学生观察现象。
观察后，请学生试着利用电荷分布的特征来解释这一现象。随即可以提出新的问题：要想保护房子有没有什么办法？学生很快能想到在房顶上安装一个金属杆，可以及时把天电导入大地，这就是避雷针的应用。
接下来，笔者又把尖端放电的教学拓展到生活中燃气灶和打火机的点火过程，这样可以很好地联系实际，进而突破了尖端放电这一教学难点，又把物理即生活、生活即物理的思想植入学生头脑中。
本节课第二个生活实例就是静电除尘，笔者将其取名为“神奇的烟囱”（如图7所示）。把冒烟的烟囱和感应起电机相连，在转动感应起电机时，烟雾明显减弱甚至消失了。烟囱内部有一个矿泉水瓶，瓶内放置了一金属片和一根锯条（二者上引出两根导线以便与感应起电机相连）（如图8所示），该装置取材方便，结构简单，实验效果特别明显，并且由于烟雾是雾霾的主要成因之一，在教学过程中可以渗透科学、技术、社会、环境的关系这一思想，增强学生保护环境的社会责任感。
4 ? ?利用“多媒体”模拟物理情境
多媒体技术是一种非常生动、直观的教学手段，包括图像、幻灯、动画、音视频等。多媒体技术可以把抽象的、难以理解的知识直观、形象地展现在学生面前，使他们获得生动的感知。
避雷针的原理仅通过几个实验似乎还不能让学生深刻理解其内涵，所以教师还可以结合动画（如图9所示），模拟闪电情境，使学生对闪电、避雷针有更加形象、直观的认识，从而进一步深化对避雷针原理的理解。
歌德说过：“哪里没有兴趣，哪里就没有记忆！”在中学物理课堂教学中创设多种多样的物理情境，不仅可以营造良好的探究氛围，引发学生思考，维持学生的注意力，而且可以更好地激发学生的学习兴趣，培养学生的学科素养。“授之以鱼不如授之以渔”，知识的传授固然重要，但是新课程越来越注重学生能力的培养和科学素养的提升，注重教会学生如何思考、如何学习、如何用物理学方法解决生产生活以及自然现象中的问题。毫无疑问，这些自然会成为中学物理教学中的关键。
参考文献：
[1]林崇德. 21世纪学生发展核心素养研究[M]. 北京：北京大学出版社，2016.
（栏目编辑 ? ?张正严）
