物理概念与规律是在实践中逐步形成和发展起来的，它是某类物理现象或过程所具有的共同本质在人们头脑中的反映，是观察、实验与思维的产物。因此，物理概念和规律在形式上是概括、抽象、主观的，在内容上是具体的、生动的、客观的。
建构主义认为，知识的获取是学习者在与环境交互作用的过程中逐渐建构的结果，它强调学习的主动建构性、社会互动性和情境性，而“让学生在生动具体的情境中学习”是新课程倡导的理念之一。我们通过创设情境，引起学生认知的冲突，引导学生解决问题，促进学生解决问题，促进学生认知能力的协调发展，有利于学生对物理概念和规律的建构。
在开展物理概念和规律的教学过程中，教师可以考虑学生的先前知识，创设各种情境，如体验型情境、问题型情境和探究型情境等，让学生的思维在情景中受到激发，把学生原有的知识经验作为新知识的生长点，引导学生从原来的知识经验中生长出新的知识经验，建构新的物理概念。学生理解物理概念与规律的内涵和外延时，我们又可以创设不同的拓展型情境，通过变式训练和伴随错误的反馈练习，疏通思维障碍，帮助学生建构知识网络。
下面以牛顿第二定律为例，谈谈情景创设法教学研究。
1.教学设计思路
对牛顿第二定律的探究，一方面让学生体会如何用所学概念和规律来解决实际问题；另一方面让学生了解历史上人们对牛顿第二定律研究的智慧和思辨，了解人们追求真理的执着态度和严谨的科学精神。对于刚进入高中阶段学习的高一学生来说，从思维、数据结合及数据处理的角度去探究牛顿第二定律是有相当难度的。故在教学过程中首先创设学生有体验的情景作为新内容学习的切入点，让学生兴趣盎然地进入科学探究的世界，再设计有层次的情景进入探究牛顿第二定律的特点和规律之旅，最后设计情景分析解决一些实际问题。
故本节内容先设计体验型情境，让学生充分体验实验探究的过程，感悟其中的方法；然后设计问题型情境在实验情境中切实提高学生的实验技能，培养学生的协作精神和实事求是的科学精神；最后设计拓展型情境拓宽学生的思维，培养学生的人文素养，开发新的研究课题。
2.教学情境的层层创设
（1）情景1利用火车与马车赛跑幻灯片创设体验情境，激发兴趣，感受体验。
教师先放幻灯片，让学生仿佛身临其境，然后请学生设想：如果你参加比赛，请你描述参加比赛的整个过程及其过程中的心理感受。学生的兴趣瞬间提高，他们从不同角度描绘自己的心理感受。然后教师提出下列问题：火车与马车赛跑，谁比较快？（答案可能有多种：由生活经验出发，大部分学生想当然认为是火车快；少部分学生认为没有说明提供给火车的牵引力大小，故无法比较；很少部分学生认为没有明确研究过程，而马车和火车均有最大速度限制，故有可能是先马车快而后火车快）
（2）情景2利用游戏创设问题情景，层层深入分析。
教师请学生将事先选好的器材取出，进行两项趣味比赛。
第一项进行两名力气相差较大的同学并列推两辆质量相同的小车，同时出发前进相同的位移，观察谁快谁慢，并说明理由。
第二项进行两名力气相近的同学并列推两辆质量大小不同的小车，同时出发前进相同的位移，观察谁快谁慢，并说明理由。 通过这一游戏，引起学生认知的冲突，引导学生思考：物体运动的快慢与哪些因素有关，是什么因素影响物体运动的快慢？如何研究这些因素的相互关系呢？
师生共同分析开始比较快慢的游戏，通过分析知道：在相同的位移内，初速度都为零，根据x＝at2，相同的位移，加速度越大，所用时间越短，越快。
（3）情景3通过实验创设情景研究牛顿第二定律。
为了探究力、质量对物体运动快慢的影响，利用情境引导学生紧紧围绕“猜想、假设”寻找设计，实验验证“猜想、假设”，鼓励他们以问题为中心，展开自主学习和相互讨论。
教师：要想知道a与F、m之间的定量关系，要测量哪些数据？采取什么方法？
学生：保持m不变，改变F，研究a与F的关系。保持F不变，改变m，研究a与m的关系。
教师：怎样给物体提供一个恒定且可以测量的外力呢？
学生：计算出钩码的总重力，将其当做小车受到的拉力。
教师：为了使小车所受拉力约等于钩码重力，如何消除摩擦力影响？
学生：将木板无滑轮的一端垫高，用重力的分力来抵消摩擦力，使小车不挂重物时匀速运动（平衡摩擦力）。
教师：钩码的重力大小一定等于小车所受合外力大小吗？
学生：小车和钩码都在运动，钩码的重力应该是两个物体受到的合外力。
教师：只要钩码的质量远小于小车的质量，那么可以近似认为钩码所受的重力大小等于小车所受合外力的大小。如何测量物体的加速度？
学生：利用打点计时器测量。
（4）情景4用打点计时器研究小车运动，其中一半学生用个数较多的钩码开始改变钩码个数，一半学生用个数较少的钩码开始改变钩码个数来做实验。
实验后，用不同个数钩码做实验获得的纸带创设情境，引导学生分析纸带呈现的数据特征及数据后面隐藏的规律。
（5）情景5根据实验内容创设情境，培养数据分析能力。
以a为纵轴，m为横轴，作出a—m图像，依据所描出的图像，你认为加速度与质量是什么关系？及如何确定它们的关系？
（6）情景6通过实际问题创设人文情境，巩固规律。
大家都知道，质量可以用天平来测量，显然，在宇宙空间中应用天平不能测量出物体的质量，那么在宇宙空间中如何测量质量呢？下图是采用动力学方法测量空间站质量的原理图，若已知飞船质量为3.0×103kg，其推进器的平均推力为900N，在飞船与空间站对接后，推进器工作5s内，测出飞船和空间站速度变化了0.05m/s，则空间站的质量为多少？
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