曾少平 盧霞

摘?要：《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年頒布版）指出，創(chuàng)設(shè)情境進(jìn)行物理課堂教學(xué)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)起到了關(guān)鍵作用。情境教學(xué)是指教師在物理課堂教學(xué)中，有計(jì)劃有目的地創(chuàng)設(shè)形象、直觀甚至生動(dòng)的情景，引導(dǎo)學(xué)生將社會(huì)生產(chǎn)和生活中的實(shí)際情景與物理知識(shí)聯(lián)系起來，寓教學(xué)內(nèi)容于具體的情景之中，進(jìn)而達(dá)成輕松高效的學(xué)生建構(gòu)知識(shí)的過程。本文主要從“故事情境”“實(shí)驗(yàn)情境”和“問題情境”三個(gè)視角淺談如何創(chuàng)設(shè)情境進(jìn)行課堂教學(xué)實(shí)踐，研究形成情景教學(xué)模式，提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)的培育力度。

關(guān)鍵詞：高中物理;核心素養(yǎng);情境教學(xué);探究與實(shí)踐

物理學(xué)科的核心素養(yǎng)是指學(xué)生在接受物理教育過程中逐步形成適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展需要的必備品格和關(guān)鍵能力。是學(xué)生通過物理學(xué)習(xí)內(nèi)化的帶有物理學(xué)科性質(zhì)的品質(zhì)。高中物理核心素養(yǎng)的要義物理學(xué)科核心素養(yǎng)包括物理觀念、科學(xué)探究、科學(xué)思維、科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。

高中學(xué)段，是學(xué)生接觸新鮮事物、提高認(rèn)知能力、發(fā)展認(rèn)知品質(zhì)最關(guān)鍵也是最快捷的時(shí)期，我們高中教師不能過于注重知識(shí)傳授，更要注重培養(yǎng)學(xué)生積極探究意識(shí)、科學(xué)思維品質(zhì)和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

在認(rèn)知物理概念以前，高中生已經(jīng)具有一定的社會(huì)實(shí)踐和生活閱歷，雖然對(duì)這些物理概念的認(rèn)識(shí)并非一無所知，但是具有諸多不全面或不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼J(rèn)知經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)碎片，老師能夠積極科學(xué)地創(chuàng)設(shè)和運(yùn)用情景教學(xué)模式，在引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的時(shí)候，可以引入恰當(dāng)?shù)墓适?，有?jì)劃地把相關(guān)物理概念蘊(yùn)含在故事情景中，把故事情節(jié)可以取材一些熟悉的生活現(xiàn)象，激發(fā)他們積極思考，他們就不難發(fā)現(xiàn)，已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)碎片和現(xiàn)在學(xué)到的物理概念和規(guī)律“有出入甚至相沖突”，引發(fā)“認(rèn)知矛盾”，激發(fā)他們的探知欲望，有效吸收和適應(yīng)頭腦中的已有經(jīng)驗(yàn)，主動(dòng)建構(gòu)科學(xué)正確的物理概念與規(guī)律。

一、 設(shè)計(jì)高中物理課堂故事情境，培養(yǎng)學(xué)習(xí)物理觀念的激情

（一） 蘊(yùn)含“平均速度與瞬時(shí)速度”易混概念的故事情境設(shè)計(jì)

例如，學(xué)習(xí)變速直線運(yùn)動(dòng)的“平均速度”和“瞬時(shí)速度”知識(shí)時(shí)，可以模仿《人教版高中物理必修一》第一章第三節(jié)第十七頁《說一說》內(nèi)容，我們老師能夠創(chuàng)設(shè)下面的故事來引起同學(xué)們的思考：一位女士在行駛道路上由于超速行駛被交警攔住，交警說：“女士你好！此段道路限速是80公里/小時(shí)，你剛才已經(jīng)超過限速了。”。這個(gè)女士看了看車內(nèi)儀表盤說：“我開了十五分鐘的車，儀表顯示走了接近二十公里，速度應(yīng)該是沒超速啊，你怎么說我超速了呢？”在這則故事中，蘊(yùn)含著“瞬時(shí)速度”的物理概念，而這位女士十之八九講的是“平均速度”。同學(xué)們對(duì)這個(gè)故事開展分析，明白了交警說的是“瞬時(shí)速度”，可這位女士說的是“平均速度”，經(jīng)過一番思考和討論，他們把生活中的已有的經(jīng)驗(yàn)性模糊認(rèn)知上升至嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奈锢砀拍睢?/p>

（二） 凸顯“自由落體加速度（重力加速度）”物理規(guī)律的故事情境設(shè)計(jì)

例如，學(xué)習(xí)“落體運(yùn)動(dòng)”知識(shí)前，同學(xué)們“從小就知道”重的物體豎直下落比輕的物體要快些。為了同學(xué)們自覺打破已有的思維定式和認(rèn)知結(jié)果，重新認(rèn)知并建構(gòu)科學(xué)正確的概念和原本規(guī)律。我們老師能夠以視頻或圖片等形式創(chuàng)設(shè)地引入了下面的故事：1960年7月14日，美國阿波羅11號(hào)飛船宇航員阿姆斯特朗登月后，做了一次自由落體試驗(yàn)：讓舉起的一把鐵錘和一根獵鷹羽毛從同高度釋放，可看到二者竟同時(shí)下落！

然后，在現(xiàn)實(shí)課堂中，教師先拿岀預(yù)備好的一塊小鐵片和一根雞毛，直接詢問同學(xué)們：如果將這兩樣?xùn)|西從相同的高度同時(shí)放開，他們會(huì)同時(shí)落地嗎？誰會(huì)先落地？這種實(shí)驗(yàn)故事的結(jié)果眾所周知。接下來，邀請(qǐng)同學(xué)們用抽氣泵給牛頓管抽一段時(shí)間的氣，再關(guān)閉閥門，再進(jìn)行演示，快速地把它顛倒過來，小鐵片和羽毛差不多同時(shí)下落到管的底部，又展示和對(duì)照美國宇航員斯科特在月球表面做的實(shí)驗(yàn)片段，發(fā)現(xiàn)和地球表面的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象完全相同。

通過故事的具體情境，讓同學(xué)們可以輕松高效的開展探究活動(dòng)和思維訓(xùn)練，培養(yǎng)他們勤奮思考和勇于探索的品質(zhì)，利用對(duì)故事具體情境的研究，可以解決具體情境中的認(rèn)知矛盾，積極重構(gòu)自己掌握的認(rèn)知，推動(dòng)同學(xué)們物理概念和規(guī)律的形成和運(yùn)用。

二、 設(shè)計(jì)高中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境，提高學(xué)習(xí)動(dòng)手能力與欲望

老師應(yīng)該積極運(yùn)用各種設(shè)備和儀器條件，來建構(gòu)實(shí)驗(yàn)情境，既可以設(shè)計(jì)可視度好的演示實(shí)驗(yàn)，還可以組織學(xué)生參加常見的分組實(shí)驗(yàn)，甚至指導(dǎo)學(xué)生參與一些課外探究實(shí)驗(yàn)，讓同學(xué)們?cè)谟H自操作和實(shí)驗(yàn)觀察的過程中不斷地思考和想象，極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)手能力與欲望，深刻體驗(yàn)學(xué)習(xí)和能力時(shí)刻源自生活，也服務(wù)和提升生活，有趣的物理情境無處不在就在身邊。

（一） 重要的“機(jī)械能守恒定律”普適性實(shí)驗(yàn)情境設(shè)計(jì)

原來初中學(xué)習(xí)到“機(jī)械能守恒定律”這一節(jié)時(shí)，設(shè)計(jì)了一個(gè)游戲性（定性）演示實(shí)驗(yàn)：老師把一個(gè)盛半桶水的小桶用細(xì)繩吊在高處，讓一名同學(xué)站在等高度的另一邊，把水桶從垂直運(yùn)動(dòng)的平面方向拉開，再自由地放開，當(dāng)水桶蕩起后靠近時(shí)，另一邊的同學(xué)自然而然地會(huì)避開它。其實(shí)，這位同學(xué)不避開真有麻煩嗎？這時(shí)，其他同學(xué)對(duì)這樣的現(xiàn)象也會(huì)感到驚訝和開心，就會(huì)參加到這個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)過程里，探討“機(jī)械能守恒”的條件。進(jìn)入高中時(shí)段，我們可以設(shè)計(jì)定量的探究性實(shí)驗(yàn)：鐵架臺(tái)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，重錘，刻度尺，電源，紙帶，鉛筆等，可以在課堂分組實(shí)驗(yàn)，師生一起實(shí)驗(yàn)、觀察與體會(huì)實(shí)驗(yàn)情境，增加了學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)和能力，一舉多得，凸顯了同學(xué)們的主體學(xué)習(xí)地位，也為課堂教學(xué)帶來了無限生機(jī)與活力。

（二） 高頻考查的“電學(xué)電路設(shè)計(jì)和測(cè)量實(shí)驗(yàn)”情境設(shè)計(jì)

眾所周知，中學(xué)階段，在畢業(yè)季的中、高考中，“電學(xué)電路設(shè)計(jì)和測(cè)量實(shí)驗(yàn)”是高頻率考查內(nèi)容，對(duì)于學(xué)生的要求一直熱衷不減呢。在學(xué)習(xí)“電學(xué)”知識(shí)時(shí)，老師能夠讓同學(xué)們親自制作簡(jiǎn)單的串、并聯(lián)電路，進(jìn)一步深化對(duì)電學(xué)知識(shí)的了解。尤其是，他們應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)操作過程中，切實(shí)利用學(xué)校學(xué)習(xí)和周圍的資源條件。比如，鉛筆芯能夠用作變阻器，把導(dǎo)體的一頭連接到鉛筆芯，導(dǎo)體的另一頭在鉛筆芯上移動(dòng)，燈泡的亮度可以釆取變化連接電路的長(zhǎng)度來改變。特別是“伏安法測(cè)量電阻”實(shí)驗(yàn)課題，如何選擇電流表外接法或內(nèi)接法，為何有時(shí)采取滑動(dòng)變阻器分壓式接法或限流式接法？唯有學(xué)生參與和體會(huì)了，“做實(shí)驗(yàn)”遠(yuǎn)比課堂上“講實(shí)驗(yàn)”有趣味有理解有收獲得多。這不但能夠進(jìn)一步深化同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的認(rèn)識(shí)，而且能有有效的學(xué)習(xí)效果。實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)建，能夠很好地把物理知識(shí)和生活實(shí)際有機(jī)結(jié)合起來，構(gòu)建良好的課堂教學(xué)情境。

三、 設(shè)計(jì)高中物理問題情境，提升學(xué)生探究能力和思維態(tài)度

在物理課堂的教學(xué)過程中，當(dāng)老師指導(dǎo)同學(xué)們觀察問題情境時(shí)，應(yīng)大力讓同學(xué)們獨(dú)立設(shè)計(jì)問題、思考問題、探索問題，并在探索的過程中認(rèn)識(shí)物理概念的內(nèi)涵，這就是大家通常講的將物理學(xué)“活學(xué)活用”?！盎睢钡膬?nèi)涵即是將具體的問題情境轉(zhuǎn)變成可以解決問題的情境。

（一） 重難點(diǎn)的“摩擦力”應(yīng)用問題情境設(shè)計(jì)

例如，在一期吉利斯記錄爭(zhēng)奪賽節(jié)目中，湖南人賀堅(jiān)馬用他的頭發(fā)拉動(dòng)了8280Kg的汽車，創(chuàng)造了吉利斯世界紀(jì)錄，老師讓同學(xué)們看視頻，詢問同學(xué)們：（1）汽車靠什么力量前進(jìn)？（2）人們靠什么前進(jìn)？（3）為什么汽車輪胎下面的地面非常光滑？（4）賀堅(jiān)馬腳底下的地面為什么刻有很多細(xì)紋？（5）人們?yōu)楹我M可能的彎腰？針對(duì)這些問題，引導(dǎo)并提問：汽車應(yīng)該克服什么才能前進(jìn)？學(xué)生考慮到了滑動(dòng)摩擦力。而滑動(dòng)摩擦力是由動(dòng)摩擦因數(shù)和正壓力決定的，因此，汽車輪胎下面非常光滑是要減小動(dòng)摩擦因數(shù)，從而減小了滑動(dòng)摩擦力。人們?yōu)槭裁纯梢郧斑M(jìn)？人們需要靜摩擦力才能前進(jìn)，為了增加靜摩擦力，腳底下的地面要有很多細(xì)紋，增加最大靜摩擦力。

針對(duì)這些問題，老師和同學(xué)們一起討論，并通過積極的思考，在探索的過程中，他們不僅認(rèn)識(shí)了“滑動(dòng)摩擦力”這一物理概念，而且感受到了探索的樂趣。

（二） 常見的“生活和生產(chǎn)實(shí)際”問題情境設(shè)計(jì)

物理概念和規(guī)律往往源自社會(huì)生活和生產(chǎn)實(shí)際，在學(xué)習(xí)的過程中，可以和學(xué)生一起觀察一些常見的生活現(xiàn)象。例如，在學(xué)習(xí)“圓周運(yùn)動(dòng)”時(shí)，教師能夠引入和播放過山車、地球的公轉(zhuǎn)、砂輪的火星、水流星等等視頻，利用生活實(shí)例的重現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考這些常見現(xiàn)象中的物理概念和物理規(guī)律，培養(yǎng)學(xué)生探索周圍各種現(xiàn)象的興趣和勇氣。

四、 結(jié)束語

在課堂教學(xué)中，老師應(yīng)該根據(jù)學(xué)習(xí)物理概念和規(guī)律的需要，創(chuàng)設(shè)故事情境、實(shí)驗(yàn)情境和問題情境，引導(dǎo)學(xué)生觀察、分析、思考，在探索中，不斷培養(yǎng)學(xué)生的物理核心素養(yǎng)。

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作者簡(jiǎn)介：

曾少平，中學(xué)中級(jí)教師，湖北省武漢市，湖北省水果湖高級(jí)中學(xué);

盧霞，中學(xué)中級(jí)教師，湖北省武漢市，湖北省水果湖第二中學(xué)。