巧设情境 引导探究*
——探究课堂中的情境创设

宋 军

(南京市梅园中学 江苏 南京 210018)

1 引言

科学探究过程通常在一定情境中进行，探究情境的创设对能否顺利、高效进行探究有重要作用；如果忽视情境创设，离开合理的情境，探究往往是低效的，学生可能会不明确探究方向.

那么，怎样创设情境？情境创设有哪些有效方法？在创设情境时又有哪些地方需要注意？在“探究平抛运动的规律”这节课中，教师尝试创设多种情境探究平抛规律，并研究情境创设在探究过程中的作用.

2 案例描述

“探究平抛运动的规律”是一节规律探究课，本课的探究思路如图1所示.

图1

下面谈谈本课几个关键环节的情境创设.

2.1 借助多媒体技术 创设规律应用情境 激发学生探究动机

学生活动：利用多媒体技术(Flash课件)，展示水平飞行的飞机投弹打击同方向逃跑的敌方船只，设定飞机和船的速度，让学生亲自操纵投弹的时机(图2).

学生踊跃参加，但由于凭感觉估算投弹时机，学生往往估计不准，不能准确打击.教师适时引出话题“如果能准确计算投弹的时机，那该多好啊!掌握今天这节课的规律，你就能准确打击敌船！”以激发学生的探究动机.

图2

情境分析：创设平抛运动的应用情境(飞机投弹)，让学生体会物理知识在实际应用中的重要性，提高学生运用所学知识来解决实际问题的积极性、主动性.

2.2 体验并记录物理过程 创设实验探究情境 寻找物理规律

图3

在课件中，利用电子黑板软件提供的实时书写、作图、记录功能，将不同时刻小球的位置在同一幅图中标示出来(图3中一系列的点，由于小球速度越来越快，大约从第3帧开始小球成像位置开始模糊，只可粗略定位)，让学生尝试寻找其中的规律.

在学生思考的过程中，提醒学生回忆我们研究复杂运动的方法——运动的合成和分解，提示学生借助于演示仪中的标尺，从水平和竖直两个方向来分析问题.

学生利用电子白板的作图功能分别从各位置小球的球心作竖直线和水平线，完成作图后，再次让学生寻找平抛运动的特征，并猜测水平和竖直可能是什么运动.

情境分析：一般情况下，学生对自身体验得出的结果是最为信服的.本环节利用学生身边的记录器材和常见的实验仪器，由学生自己操作，通过实验所得数据，在水平和竖直方向上作图，并对所作图形进行分析，寻找平抛过程的规律.

2.3 梳理研究方法 创设理论探究情境 得出问题本质

通过实验分析，学生粗略得出平抛运动的特征，但将实验得到的粗略结论作为平抛运动的本质规律还不太合适，教师必须引导学生进行理论探究.

为了让学生了解理论探究的思路，特设计以下一系列问题.

设问1：物体的受力和初状态决定了物体的运动情况，哪一个规律揭示了力和运动之间的关系？

设问2：平抛运动是否也是由特定的力和初状态决定的？

设问3：怎样用牛顿定律来解释平抛运动？

在此基础上，提醒学生对平抛运动进行受力和运动分析，画出受力和初速度示意图.

设问4：受力和初速度不在一条直线上，这样的运动应该怎样分析？

设问5：你能不能准确说出水平和竖直两个方向的分运动？

设问6：你能不能准确写出水平和竖直方向上的速度和位移？

情境分析：学生在分析平抛运动时，通常不会主动想起用牛顿定律来分析问题.通过教师的设问，一步步引导学生回顾物理研究方法，并用所学方法来研究新的问题，提高知识应用和方法迁移能力.

2.4 控制实验变量 创设实验对比情境 验证平抛规律

师生互动：如果利用平抛运动演示仪1(图4)，让两个小球同时做平抛和自由落体运动，同时设疑如下.

图4

(1)猜想将看到的现象.

(2)如果通过观察不易分辨，还可采用什么方法来验证你的猜想？

(3)这个实验证明了平抛哪个方向的分运动？

(4)如果离地高度变化实验结论是否会改变？

如果利用平抛运动演示仪2(图5)，让两个小球同时从轨道顶端释放，到斜面底端时，第三个小球开始做自由落体运动，猜想可能发生的现象.如果改变上轨道的高度或者第三个小球的水平位置，又会有怎样的现象？

图5

先让学生经过猜想、分析和充分的讨论，在此基础上，观察实验现象，验证学生的猜想和分析.

情境分析：对比是研究问题的重要方法.在实验中采用控制变量，在两个或多个小球同时进行的物理过程中，先运用所学规律，分析得出可能会出现的现象，再观察实验现象验证平抛规律，增强学生的自信心.

3 案例反思

3.1 探究情境的作用及特点

物理情境能将学生带入物理世界，引起特定的学科思维，并能促使物理问题得以顺利解决.探究情境对学生的探究过程有指导作用，合理的情境、充分的铺垫往往能使学生的探究过程顺利进行，起到事半功倍的效果.

探究情境必须具备“铺垫、激趣、导思”等功能.