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　　教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的許多問(wèn)題，都與對(duì)問(wèn)題的物理情景建立、理解有關(guān)。很多難題“難”就難在物理情景不清，因此無(wú)法運(yùn)用物理規(guī)律解題。對(duì)教學(xué)中的物理概念、規(guī)律理解不好，也與教師沒(méi)有設(shè)立合適的物理情景進(jìn)行教學(xué)有關(guān)。可以說(shuō)，學(xué)生學(xué)習(xí)物理的第一步就是建立正確的物理情景：物理問(wèn)題都是通過(guò)某種物理情景呈現(xiàn)的，這與物理學(xué)的研究對(duì)象是一些有形客體或理想模型密不可分的。從因果關(guān)系看，“景”是通過(guò)“物”呈現(xiàn)出來(lái)的，作用于人的感官才能“觸景生情”，物理客體的運(yùn)動(dòng)變化產(chǎn)生物理情景，反之，物理情景寓于物理客體的運(yùn)動(dòng)變化中。

　　從心理學(xué)的角度看，物理情景是指物理問(wèn)題經(jīng)過(guò)理性思考后在人腦中形成的關(guān)于物理現(xiàn)象、物理過(guò)程等的反映，即表象。物理情景不完全等同于物理現(xiàn)象，它有兩層含義：一是具象，是人腦對(duì)具體物理現(xiàn)象形象化的反映；二是概象，是人腦對(duì)某一類物理現(xiàn)象經(jīng)過(guò)抽象概括后形成的模型化的形象?？梢钥闯觯锢砬榫敖虒W(xué)與學(xué)生的形象思維培養(yǎng)密不可分，它既是學(xué)生學(xué)好物理的必要條件，又是思維發(fā)展的基礎(chǔ)。

　　一、物理情景教學(xué)的意義

　　現(xiàn)行高考物理考試說(shuō)明中關(guān)于能力層次的要求中指出：能夠獨(dú)立地對(duì)所遇到的問(wèn)題進(jìn)行具體分析，清楚其物理狀態(tài)、物理過(guò)程的物理情景。這就要求我們?cè)谖锢斫虒W(xué)中必須重視物理情景的教學(xué)，它具有以下作用：

　　1．能夠加深學(xué)生對(duì)物理概念和物理規(guī)律的理解

　　物理概念、物理規(guī)律都是在分析物理現(xiàn)象的基礎(chǔ)上形成的，重視物理現(xiàn)象教學(xué)是物理情景教學(xué)的一個(gè)重要方面。講授物理概念、規(guī)律時(shí)，首先應(yīng)通過(guò)具體事例讓學(xué)生弄清物理現(xiàn)象，在學(xué)生頭腦中建立起清楚的物理情景，也就是說(shuō)，應(yīng)該讓學(xué)生有足夠的感情基礎(chǔ)，然后才是分析、比較、抽象、概括等。下面就位移概念的教學(xué)舉例說(shuō)明。

　　位移概念教學(xué)中要解決的問(wèn)題，是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)“位移是矢量，是表示物體位置變化狀況的物理量”這一含義，這個(gè)概念是在機(jī)械運(yùn)動(dòng)概念基礎(chǔ)上引入的。引入位移概念，可以為學(xué)生設(shè)置這樣的物理情景：

　　在圓形跑道的圓心O處同時(shí)站著三個(gè)人，其中兩個(gè)人首先沿著半徑OB走到圓周上的B點(diǎn)，然后其中一人不動(dòng)，另一人沿著圓形跑道從B走到C點(diǎn)，如圖1所示。

　　情景一：開(kāi)始，兩個(gè)人從O走向B的過(guò)程中，圓心處的人（假設(shè)就是你自己）觀察他們是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的？“位置變化”的標(biāo)志是什么？

　　答：是運(yùn)動(dòng)的。因?yàn)橛^察到他們相對(duì)參照物（自己）的位置發(fā)生了變化，即距離發(fā)生變化。

　　師：這表明，位置變化的一層含義是物體相對(duì)參照物發(fā)生“距離變化”。

　　情景二：在一人從周圍上B點(diǎn)到C點(diǎn)的過(guò)程中。在圓心處的人觀察他是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的？“位置變化”的標(biāo)志是什么？

　　答：是運(yùn)動(dòng)的。因?yàn)橛^察到他相對(duì)參照物（自己）的位置發(fā)生變化，即方位發(fā)生變化。

　　師：這表明，位置變化的另一層含義是物體相對(duì)參照物發(fā)生“方位變化”。

　　情景三：在一人從B到C的過(guò)程中，在圓周B處的人觀察他是運(yùn)動(dòng)的還是靜止的？“位置變化”的標(biāo)志是什么？

　　答：是運(yùn)動(dòng)的。因?yàn)橛^察到他相對(duì)參照物（B處的人）的位置發(fā)生變化，即距離和方位都發(fā)生了變化。

　　師：“位置變化”的含義是物體與參照物之間的距離發(fā)生變化、方位發(fā)生變化或距離方位同時(shí)發(fā)生變化。物理上引入一個(gè)量──位移，用來(lái)表示物體的這種位置變化狀況。

　　這樣設(shè)置情景，貼近學(xué)生的生活，很容易在學(xué)生頭腦中形成表象，使學(xué)生易于接受，在已有概念的基礎(chǔ)上建立新概念，學(xué)生的思維很容易同化和順應(yīng)。這樣形成的位移概念，其矢量性和物理含義是不言而喻的。

　　總之，應(yīng)當(dāng)抓住物理現(xiàn)象建立物理情景去講物理概念，而不能空泛地講、直接地講、純理論地講。在教學(xué)中為使學(xué)生的探索、思考更高效，教師應(yīng)當(dāng)及時(shí)引導(dǎo)，適時(shí)提示新舊知識(shí)聯(lián)系的線索，通過(guò)精心設(shè)置的疑問(wèn)，把學(xué)生引入問(wèn)題情景中來(lái)。當(dāng)前的物理教學(xué)中，部分教師輕視物理現(xiàn)象，對(duì)物理情景的建立重視不夠，這不能不說(shuō)是進(jìn)入了物理教學(xué)的一個(gè)誤區(qū)。

　　2．能夠培養(yǎng)和開(kāi)發(fā)學(xué)生的思維能力

　　創(chuàng)設(shè)物理情景的過(guò)程，是一個(gè)豐富學(xué)生表象的過(guò)程。表象是思維的“細(xì)胞”，表象的積累是形象思維的基礎(chǔ)。學(xué)生可供想象的表象越多，學(xué)生的想象力就越強(qiáng)。豐富的想象力，才能使學(xué)生的思維從兒童的具體化的形象思維向成人的一般化的抽象思維遷移，從而提高學(xué)生的思維品質(zhì)。物理情景的重要特征是具有形象性，形象思維是思維發(fā)展的基礎(chǔ)，而且隨著思維的發(fā)展，越是抽象的東西越要借助形象化的方法進(jìn)行描述，像用電子云描述核外電子的運(yùn)動(dòng)情況，用蝴蝶效應(yīng)描述混沌現(xiàn)象的隨機(jī)性等。因此，重視物理情景教學(xué)，就是重視開(kāi)發(fā)學(xué)生的思維能力。

　　3．能夠強(qiáng)化學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的記憶

　　記憶是思維的起點(diǎn)，而感知是記憶的基礎(chǔ)。根據(jù)思維理論，人的記憶分為瞬時(shí)記憶、短時(shí)記憶和長(zhǎng)時(shí)記憶，知識(shí)的鞏同主要是通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間記憶來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這三種記憶既與記憶內(nèi)容有關(guān)，又與記憶材料有關(guān)。教師的講課，語(yǔ)言稍縱即逝，學(xué)生聽(tīng)課往往形成瞬時(shí)記憶和短時(shí)記憶。如果在聽(tīng)課的同時(shí)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)一些生動(dòng)的物理情景，通過(guò)情景形成的鮮明形象就可以實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)記憶。心理學(xué)的研究表明：在人的記憶中，語(yǔ)言文字信息與形象信息在頭腦中儲(chǔ)存量的比例是

　　二、物理情景教學(xué)的途徑

　　1．加強(qiáng)物理直觀教學(xué)

　　物理情景通常是通過(guò)實(shí)物、音響、圖形、模型等形象化的東西創(chuàng)設(shè)的，解決物理問(wèn)題時(shí)通過(guò)形象思維，運(yùn)用經(jīng)驗(yàn)、表象、意象等，能迅速、準(zhǔn)確地形成物理圖景。在高中物理教學(xué)中，特別應(yīng)當(dāng)重視掛圖、課本插圖和教學(xué)簡(jiǎn)筆畫(huà)的應(yīng)用。掛圖和課本插圖中有原理示意圖，如力的合成圖示、繩波的形成等；有情景示意圖，如水波的干涉圖樣、運(yùn)載火箭升空、布朗運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象、失重等。這些掛圖和插圖集趣味性、科學(xué)性、形象性于一體，它們所描述的物理現(xiàn)象和原理對(duì)青少年具有強(qiáng)烈的吸引力，學(xué)生認(rèn)真看后，結(jié)合他在這方面的生活積累，會(huì)產(chǎn)生聯(lián)想和遐想，從而形成認(rèn)識(shí)問(wèn)題和解決問(wèn)題所需的物理圖景或物理模型，以后遇到類似問(wèn)題，就會(huì)觸景生情，誘發(fā)解題思路，順利實(shí)現(xiàn)由感性認(rèn)識(shí)向理性認(rèn)識(shí)的過(guò)渡。值得注意的是。掛圖和課本插圖中的原理圖是從實(shí)物結(jié)構(gòu)中抽象出來(lái)的，在教學(xué)中往往習(xí)慣于脫離具體物體而作純知識(shí)的解釋。正確講法應(yīng)當(dāng)是首先讓學(xué)生根據(jù)原理圖還原成實(shí)物圖，明確實(shí)際情形后再講物理原理？例如講日光燈電路的原理時(shí)，最好先讓學(xué)生觀察日光燈的實(shí)際組成，然后用符號(hào)代替實(shí)物畫(huà)出簡(jiǎn)明電路圖，使學(xué)生一看到原理圖就能跟實(shí)物對(duì)上號(hào)，在他大腦中反映出的是日光燈實(shí)際接線的具體情景，在此基礎(chǔ)上再講日光燈電路的應(yīng)用。這對(duì)加強(qiáng)思維訓(xùn)練，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的能力很有意義。

　　教學(xué)簡(jiǎn)筆畫(huà)是另一種情景圖示，它以生動(dòng)、直觀、形象、簡(jiǎn)縮、夸張等形式表現(xiàn)出來(lái)，能準(zhǔn)確地揭示事物的本質(zhì)，從而幫助學(xué)生建立思考問(wèn)題的物理情景，學(xué)生不但易于理解，而且記憶深刻。在教學(xué)中應(yīng)當(dāng)給予足夠的重視。

　　2．重視物理實(shí)驗(yàn)

　　重視物理實(shí)驗(yàn)，不僅因?yàn)槲锢韺W(xué)是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)，而且還是加強(qiáng)物理情景教學(xué)的重要途徑之一。一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)就是一個(gè)完整的物理圖景。讓學(xué)生親眼看一些物理現(xiàn)象、親手做一些物理實(shí)驗(yàn)，然后與理論的學(xué)習(xí)相互對(duì)照、驗(yàn)證，可以加深理解，便于形成正確的物理圖景。教學(xué)中不但教材要求的演示實(shí)驗(yàn)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)要開(kāi)足開(kāi)全，而且還應(yīng)設(shè)法將演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生的探索性實(shí)驗(yàn)，增加新的演示實(shí)驗(yàn)。

　　對(duì)于教學(xué)中一些難以理解或難以描述的物理情景，通過(guò)實(shí)驗(yàn)情景可以讓學(xué)生一目了然。例如微小形變的觀察，不但使學(xué)生認(rèn)識(shí)到彈力是物體發(fā)生彈性形變產(chǎn)生的，同時(shí)也體會(huì)到任何堅(jiān)硬的物體受力都能發(fā)生形變。驗(yàn)證分子間存在著引力，可以做下面的實(shí)驗(yàn)：用一水盆裝滿水，取一比盆口略小的塑料板，在其4個(gè)角各打一小孔，將橡皮筋從小孔穿過(guò)，用手拉橡皮筋的另一端提起塑料板，觀察此時(shí)橡皮筋的長(zhǎng)度，然后將塑料板放入盆中水面上（不浸沒(méi)），用手向上拉橡皮筋。如圖2所示，這時(shí)會(huì)觀察到：要提起塑料飯，橡皮筋會(huì)明顯伸長(zhǎng)。這種通過(guò)宏觀效果來(lái)體現(xiàn)微觀作用的實(shí)驗(yàn)方法，也是認(rèn)識(shí)微觀現(xiàn)象的普遍方法。

　　對(duì)于學(xué)生不熟悉的問(wèn)題，可以通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)情景，讓學(xué)生親手實(shí)踐解決。例如這樣一個(gè)問(wèn)題：甲乙兩位同學(xué)用板凳做“拔河”游戲，兩人分別用伸平的手掌，托起長(zhǎng)凳的一端，保持凳子水平，然后兩人向兩側(cè)拉，如圖3的上圖所示。若凳子下面各處粗糙程度相同，但在乙端的凳子上面放了一塊磚，哪方將獲勝？

　　學(xué)生對(duì)這樣的問(wèn)題，邏輯思維能力強(qiáng)的可以推理得出結(jié)果，相當(dāng)多的學(xué)生只能憑猜測(cè)得出結(jié)果。如果教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)這樣的實(shí)驗(yàn)情景，問(wèn)題便會(huì)很快解決，讓學(xué)生用兩食指將直尺水平托起，并在尺子一端放上橡皮，然后向外移動(dòng)食指，觀察結(jié)果。

　　學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，會(huì)有意想不到的收獲。

　　3．運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段

　　計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是現(xiàn)代多媒體技術(shù)的核心，它將圖示、聲音、動(dòng)畫(huà)、視頻影像等多種形式有機(jī)地融為一體，實(shí)現(xiàn)了有聲可視。它的物理模擬和可重復(fù)性，使創(chuàng)設(shè)的物理情景更加豐富多彩，使物理教學(xué)更加形象化。以生動(dòng)形象的視聽(tīng)效果，模擬再現(xiàn)一些物理現(xiàn)象、物理過(guò)程，將瞬息即逝的短暫過(guò)程或現(xiàn)象延緩、拉長(zhǎng)、重現(xiàn)，做到動(dòng)中有靜、靜中有動(dòng)，不但物理情景非常鮮明形象，而且可以無(wú)限地延伸學(xué)生的各種感官，拓寬感受的時(shí)空領(lǐng)域。心理學(xué)的研究表明：人的大腦對(duì)不同信息渠道得到的知識(shí)吸收比例是不同的，只從聽(tīng)覺(jué)獲得信息大約能記住60％，只從視覺(jué)獲得信息大約能記住70％，若把聽(tīng)覺(jué)和視覺(jué)結(jié)合起來(lái)使用，那么將會(huì)記住感知信息量的86％。大腦中存儲(chǔ)的信息，絕大部分是通過(guò)視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)獲得的，與視覺(jué)有關(guān)的圖像信息包括物理情景信息，占有絕對(duì)高的比例。解決物理問(wèn)題時(shí)，若能提供一定量的動(dòng)態(tài)物理情景，展示動(dòng)態(tài)的物理過(guò)程，當(dāng)它與大腦中儲(chǔ)存的對(duì)該事物的已有感知一致或相近時(shí)，原有的感知記憶就會(huì)被激活，就能使新舊知識(shí)處于“共振”狀態(tài)，思維被最大限度地激發(fā)，從而使學(xué)生處于最佳思維狀態(tài)。

　　4．應(yīng)用物理圖示

　　美國(guó)數(shù)學(xué)家蒂恩說(shuō)：“如果一個(gè)特定的問(wèn)題可以轉(zhuǎn)化為一個(gè)圖形，那么，思想就整體地把握了問(wèn)題，并能創(chuàng)造性地思索問(wèn)題的解法。”在物理教學(xué)中，圖形用于創(chuàng)設(shè)物理情景，具有相同的作用。經(jīng)常應(yīng)用的有示意圖、矢量圖和模型圖等。

　　可以用圖示表現(xiàn)物理狀態(tài)情景。如果所研究的問(wèn)題只與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)有關(guān)時(shí)，只畫(huà)出物體的某一狀態(tài)或某幾個(gè)狀態(tài)的物理圖示即可表現(xiàn)問(wèn)題的物理情景。

　　例1 甲乙兩人各坐一輛冰車在水平面上游戲，每人連同他的冰車的總質(zhì)量均為30kg，如圖4所示。開(kāi)始，甲推著一個(gè)質(zhì)量是1．5kg的箱子和他一起以大小為

　?。?）甲至少以多大速度（相對(duì)地面）將箱子推出，才能避免相撞？

　　（2）甲在推出時(shí)對(duì)箱子做了多少功？

　　分析：這是一個(gè)動(dòng)量守恒問(wèn)題。動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用是通過(guò)初、末狀態(tài)列表達(dá)式。對(duì)于3個(gè)物體作用問(wèn)題，因?yàn)樯婕爸虚g物體的速度，必須劃分兩個(gè)系統(tǒng)處理。原題只給出了圖甲，但是在劃分為兩個(gè)系統(tǒng)以后，學(xué)生對(duì)于初、末狀態(tài)所選系統(tǒng)的物理情景容易混淆。如果補(bǔ)畫(huà)上狀態(tài)圖乙和丙，并用虛線框隔離，原題的系統(tǒng)和作用情景就一目了然了。

　　可以用圖示表現(xiàn)物理過(guò)程情景。有一些物理問(wèn)題要研究物理過(guò)程，用物理圖示描述物理過(guò)程，一是可以畫(huà)出軌跡圖，二是通過(guò)兩個(gè)或多個(gè)狀態(tài)反映物理過(guò)程，并在圖上標(biāo)上反映物理過(guò)程的物理量如位移等。物理中的運(yùn)動(dòng)、做功等都屬于此類問(wèn)題。

　　例2一個(gè)質(zhì)量為

　　分析：此題給出的物理情景是：物體受力先作加速運(yùn)動(dòng)達(dá)到某一最大速度

　　此外，還可以用圖示表現(xiàn)矢量關(guān)系、幾何關(guān)系、物理模型等，不再一一舉例。

　　總之，物理情景教學(xué)是物理教學(xué)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要方面，通過(guò)物理情景可以展現(xiàn)物理過(guò)程，可以降低物理的理解難度，可以發(fā)展學(xué)生的思維，可以學(xué)會(huì)物理學(xué)的學(xué)習(xí)方法。教師在備課過(guò)程中，就所教授的內(nèi)容為學(xué)生創(chuàng)設(shè)豐富、生動(dòng)的物理情景，是學(xué)生學(xué)好物理的必要前提。