高中物理新情境问题和教学策略
◎ 杨宇凌
新情境问题主要以自然现象、生产、生活实际、现代科技为素材进行命题。这些问题中往往创设了一些相对新颖的情境，比较真实、全面地模拟和再现了生产生活的实际场景，科学研究的过程，科学上的重大发现，高科技成果等。加强新情境问题的教学，有助于素质教育的实施，有助于扭转基础教育中长期存在的理论严重脱离实际的倾向，有助于培养和提高学生的创新意识和创新能力。
一、加强理论联系实际的教学
传统的中学物理教学强调理论的完整性、系统性，与科学技术、生活实际联系的不够。在应试教育的背景下，学习物理常常演变为解题训练，应用和实践似乎与物理不相关。新情境问题把中学物理知识和生活实际紧密结合在一起，弥补了理论联系实际的不足。新情境问题的重要功能就是增强了物理问题的应用性和实践性。它向学生敲响了警钟：靠死记硬背、题海战术是不能学好物理的，物理学是和生产、生活、社会现象密切相关的。因此，如何加强理论联系实际的教学，培养学生学以致用的应用意识，是物理教学中的一个重要课题。如何加强理论联系实际的教学呢？我认为可从以下几个方面着手：
1、让生活走入课堂
大千世界五彩缤纷，物理现象比比皆是，但我们却常常熟视无睹，问题就在于观念上缺乏理论联系实际的主动意识。让物理现象进入课堂，首先需要将生产、生活中的实际现象转化为物理问题。在转化过程中，要把握以下几个原则：一是尽可能选择身边的事例，为绝大多数学生所熟悉，以便引起学生的共鸣；二是不能过难或过易，过难会使学生望而却步，过易则缺乏探索性，激发不起学生的兴趣；三是所需的知识与能力应与目前的中学物理的知识结构与能力要求相适应。像柯受良飞越黄河、蹦极跳、观日出、估算心脏功率、百货商场中的电动扶梯等，这些活生生的事例，已经出现在高考题中，并且对中学物理的教学改革产生了积极的影响。
2、紧扣时代脉搏，与现代科技同步
现代科技的发展日新月异，很多的高科技问题与中学物理具有一定的相关性。如2000年全国高考“理科综合”卷中出现的霍耳效应，便是物理学中的一项重要发现，其实质是带电粒子在磁场中的运动受洛伦兹力的问题，用中学物理知识完全可以解决。高科技成果方面的题材为新情境问题提供了极为广阔的命题背景，教师要创造性地发现有关的教学素材，编制这方面的习题。
教师应该具有一定的职业敏感性和洞察力，从报刊、杂志、因特网等媒体上，及时捕捉反映科学前沿与动态的最新信息。譬如我国发射的“神舟”号载人试验飞船是我国在航天技术上的重大突破，可以结合圆周运动和万有引力知识来进行命题。如超导磁悬浮列车这一高科技成果，与电学知识密切相关，我国已进入试运行阶段，可以结合磁场和电磁感应等电学知识进行命题。通过研究这些问题，使高科技与学生所学物理知识拉近了距离，从高不可攀变为伸手可及。这既能极大地激发学生的学习兴趣，增强学习物理的信心，又可以破除学生对科学的神秘感，坚定探索科学奥秘、献身科学的信念。使学生真正感受到物理学就在身边，体会到中学物理原来还有这么大的用处。
二、渗透研究方法，提高建模能力
1、强化方法教学
在传统的物理教学中，重理论轻实际，重结论轻过程，重习题训练轻方法教育的现象普遍存在。这将导致了研究物理学的科学研究方法的价值大量流失，因为科学方法比知识本身更富有创造价值。这些科学方法，是无数科学家的智慧结晶，是物理学的精髓所在。渗透科学方法，可以结合教材和物理学的发展史，着重介绍与中学物理密切相关，符合学生认知水平，有利于理解物理知识和提高思维能力的典型方法。如观察方法，实验方法，理想化方法，数学方法，以及等效、类比、分析与综合、归纳与演绎、猜想与假设等思维方法，这些科学方法和思维方法，是打开新情境问题之门的金钥匙。
科学方法体现在具体的物理研究过程中，只有把研究过程充分合理地展现出来，学生才能看到科学方法的特征、作用等，以及利用科学方法是怎样解决问题的，才能体会到掌握科学方法的重要意义，去自觉地学习科学方法。在此过程中，教师应发挥主导作用，可以在课堂上重点剖析一些综合性和探索性较强、能充分体现方法的新情境问题，实现方法的迁移，给学生以示范和启发，使学生体会并领悟怎样应用方法，从而感受到科学方法的无穷魅力，在潜移默化中受到科学方法的熏陶和教育。
2、培养构建物理模型的能力
由于新情境问题的综合性、复杂性和多样性特征，题中涉及的因素较多且相互交织在一起，问题的本质往往被表面现象所掩盖，给解题造成了一定的障碍。从学生在解决新情境问题时的表现来看的较为突出的问题是：容易受表象因素干扰，不善于抽象出问题的本质特征，导致建立模型困难。这反映出理论联系实际的教学确实是我们教学中的一个薄弱环节。
怎样从错综复杂的实际问题中抽象出物理模型呢？这就需要对所给的信息进行提炼和加工，突出主要因素，忽略次要因素。通过思维加工，采用恰当的方法，找到新问题与熟悉的物理模型之间的联系，使新信息与原有知识之间的联系通道保持畅通无阻，就可以使新问题顺利地实现模型化，构建起符合新情境的物理模型。
三、培养创新意识，提高创新能力
新情境问题具有非常规性、应用性和开放性等特点，这就决定了问题的解决过程必然具有探索性和创造性，能够激发学生的创造欲望，培养学生的创新能力。正因为问题的综合性、复杂性和多样性，学生无法预先建立与之相对应的问题解决模型，缺乏相关的解题经验，必须要在原来的知识和能力的基础上有所创新，有所突破。特别是新情境问题中所具有的开放性和探索性，更是给学生创新能力的发展提供了广阔的空间。在问题解决的过程中，学生的创造能力便会得到淋漓尽致的发挥。
在开放性问题中，一个问题往往会有不同的结论，并非唯一的正确答案。解决开放性问题，学生必须进行发散思维和求异思维，从大量结论中获取正确或是可能的答案。在这个过程中，学生独立自主地进行思考，发现知识，发展能力，开拓创新，形成思维的深刻性、独创性和批判性。
总之，加强新情境问题的教学，不仅有助于素质教育的实施，还有助于培养和提高学生的创新意识和创新能力。
（作者单位：四川省绵阳中学实验学校）
