耿宜宏 陳扣余 龔嘉琦

(1. 江蘇省前黃高級中學(xué)，江蘇 常州 213161；2. 上海市復(fù)興高級中學(xué)，上海 200434)

1 引言

在物理教學(xué)中，核心素養(yǎng)的發(fā)展和生活情景有密切的聯(lián)系，學(xué)生在自己經(jīng)常接觸的情景中的學(xué)習(xí)往往更有效率。因此，基于真實世界的任務(wù)而學(xué)習(xí)，并將所學(xué)知識和真實的情境連接起來，才能讓學(xué)生在基于生活情境的理解與體驗過程中展開深度學(xué)習(xí)。所以，我們在教學(xué)設(shè)計時應(yīng)將教學(xué)任務(wù)融合在真實情境中，讓學(xué)生在解決真實問題的過程中建構(gòu)模型，發(fā)現(xiàn)規(guī)律，提升物理學(xué)科核心素養(yǎng)。筆者以“平拋運動”教學(xué)為例，探討創(chuàng)設(shè)真實情境、提升學(xué)生核心素養(yǎng)的策略。

2 “平拋運動”教學(xué)中真實情境的創(chuàng)設(shè)

2.1 新課引入

真實情境1：拋圈套鴨

學(xué)生分小組做“拋圈套鴨”游戲，要求學(xué)生觀察小圈的運動有什么相同之處和不同之處？通過學(xué)生的描述，引入課題，建立拋體運動的模型，引出平拋運動的定義。

通過身邊常見的游戲，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實的教學(xué)情境，使之迅速融入課堂，能夠自然地建構(gòu)拋體運動和平拋運動的概念，培養(yǎng)學(xué)生的提取信息、建立模型的能力。

2.2 新課展開

真實情境2：實拍平拋運動視頻

利用手機視頻的慢拍功能，現(xiàn)場拍攝物體做平拋運動的過程，并通過Tracker軟件得到平拋運動的軌跡和水平位移x、豎直位移y、時間t的數(shù)據(jù)(圖1)。根據(jù)實拍的平拋運動視頻及軟件給出的數(shù)據(jù)，引導(dǎo)學(xué)生思考并討論：為處理這些數(shù)據(jù)，我們有哪些方法？基于這些數(shù)據(jù)，如何才能驗證做平拋運動的物體在水平方向上做勻速直線運動、在豎直方向上做自由落體運動？

圖1

圍繞實拍視頻情境中得到的x、y、t數(shù)據(jù)處理方法，學(xué)生展開交流討論，幫助其提煉出數(shù)據(jù)處理的一般方法——圖像法，提升學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力、基于證據(jù)得出結(jié)論并進行評估和反思的能力。

利用現(xiàn)代教育技術(shù)處理實驗數(shù)據(jù)，一方面讓學(xué)生的學(xué)習(xí)更富有時代氣息，提升了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，另一方面也為后續(xù)斜拋等復(fù)雜曲線運動的研究提供了技術(shù)上的支持，為學(xué)生接下來的自主學(xué)習(xí)留下空間。

真實情境3：扔飛鏢

在探究“平拋運動合速度v的方向隨時間t的變化”時，先進行理論探究，得出結(jié)論：合速度v的方向越來越接近豎直方向。在確定質(zhì)點在某一位置的速度方向時，最大的困難是無法及時記錄，利用飛鏢的箭頭指向可以解決這個問題。因此利用真實情境，學(xué)生將事先準(zhǔn)備好的飛鏢水平拋出，由飛鏢飛行形態(tài)觀察平拋物體的速度方向。教師還拍攝飛鏢視頻，再慢鏡頭播放，讓學(xué)生觀察(圖2)。

圖2

視頻記錄了真實情境，還能慢鏡頭播放，通過觀察解決真實的問題，可以使學(xué)生養(yǎng)成在面對復(fù)雜而具體的物理問題挑戰(zhàn)時，能從物理的視角去分析問題，做出理性和科學(xué)的判斷與決策。

真實情境4：用DIS探究平拋物體的運動時間

在探究“平拋物體運動時間的影響因素”時，先由學(xué)生通過理論探究得出結(jié)論：飛行時間由h決定，與v0無關(guān)。再通過實驗驗證，裝置如圖3所示，在斜槽軌道末端安裝光電門傳感器，可測出初速度，在鐵架臺臺面上也安裝光電門傳感器，可測出飛行時間。改變光電門的高度和小球釋放點的位置，多次實驗后得到結(jié)論。

圖3

在教學(xué)中根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)真實情境，讓學(xué)生參與體驗，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，學(xué)生在享受了探究的成功和樂趣后印象深刻，學(xué)習(xí)自信心得到加強。

2.3 課堂練習(xí)

真實情境5：拋球打鈴

讓學(xué)生參與游戲，比一比誰能拋球打中鈴鐺，在固定于鐵架臺臺面的刻度尺的“20 cm”刻度處放置一個鈴鐺，鈴鐺高度為5cm，豎直桿最高處高度為45cm，由圖4中標(biāo)記點釋放小球，小球平拋初速度分別為0.9m/s、0.8m/s、0.7m/s、0.6m/s、0.5m/s，斜槽的高度可以調(diào)節(jié)。如何能讓小球水平拋出后打中鈴鐺？請給出方案。

圖4

學(xué)生根據(jù)所學(xué)平拋規(guī)律提出解決方案后，在實際中體驗用小球打中鈴鐺，興趣盎然。

課堂練習(xí)測試學(xué)生對新知的理解和應(yīng)用能力，同時也是能力的內(nèi)化過程，基于真實情境的課堂練習(xí)能有效強化這一過程。

3 教學(xué)反思

本節(jié)教學(xué)內(nèi)容具有與生活聯(lián)系緊密的特點，選擇生活中真實情境作為研究對象比較適合。

3.1 創(chuàng)設(shè)真實情境，提升教學(xué)效率

所謂的教學(xué)情境指的是讓學(xué)生加入學(xué)習(xí)活動中，從而產(chǎn)生學(xué)習(xí)行為的一種環(huán)境場所，它具有情感氛圍濃、體驗性高等特點，有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。在本節(jié)課中利用手機現(xiàn)場拍攝平拋運動視頻，并通過Tracker軟件得到平拋運動的軌跡和水平位移x、豎直位移y、時間t的數(shù)據(jù)，大大地提高了教學(xué)效率。

3.2 創(chuàng)設(shè)真實情境，讓學(xué)生體驗知識生成的過程

實驗在物理教學(xué)中扮演著重要的角色，在本節(jié)課中設(shè)計了多個真實場景活動，如拋圈套鴨、扔飛鏢等，學(xué)生可以在實驗過程中進行溝通交流、合作，從實際生活出發(fā)，使得學(xué)習(xí)和生活有效地結(jié)合在一起。在創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境時，要盡量使用學(xué)生比較熟知的真實情境，使學(xué)生更有親近感。通過親身體驗，學(xué)生分析與情景相關(guān)的問題，自主建構(gòu)知識，真正理解知識的價值。

3.3 創(chuàng)設(shè)真實情境，促進深度學(xué)習(xí)

本節(jié)課用生活中的拋圈游戲引入新課，最后以帶有定量特點的“拋球打鈴”游戲結(jié)束教學(xué)，這些游戲都是根據(jù)生活中的實際情景，帶領(lǐng)學(xué)生進行實驗探索、解決問題，學(xué)生參與其中，可以有效提升綜合能力。在教學(xué)過程中學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情高漲，促進了思維向縱深發(fā)展，讓學(xué)習(xí)真正發(fā)生，很好地詮釋了“物理來源于生活，又應(yīng)用于生活”的意境，讓學(xué)生真切地感受物理學(xué)科的應(yīng)用價值，增強其社會責(zé)任感。

4 結(jié)語

我們應(yīng)該根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，創(chuàng)設(shè)更多與課堂教學(xué)相關(guān)的真實情境，使教學(xué)更加生動有趣。教學(xué)設(shè)計應(yīng)基于教學(xué)目標(biāo)，以問題為紐帶、以實驗為基礎(chǔ)，使學(xué)生親身體驗科學(xué)探究過程。將教學(xué)和學(xué)生的實際生活有效結(jié)合起來，在實際生活中挖掘情境素材，使得學(xué)生倍感親切，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的合作溝通能力和創(chuàng)新能力。