邱凱迪 袁海泉

（蘇州大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，江蘇蘇州 215006）

情境素材的選擇是教師的教學(xué)智慧之一.但現(xiàn)今物理教師在情境素材選取中仍存在一些問題，如情境素材來源和種類不豐富、［1］素材與教學(xué)內(nèi)容相關(guān)度低、素材缺乏新穎性和時(shí)代性等.這些現(xiàn)象都不利于情境教學(xué)的落實(shí)和學(xué)生核心素養(yǎng)的培養(yǎng).《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱“新課標(biāo)”）將課程內(nèi)容分為五個(gè)一級(jí)主題，分別是物質(zhì)、運(yùn)動(dòng)和相互作用、能量、實(shí)驗(yàn)探究和跨學(xué)科實(shí)踐.其中，實(shí)驗(yàn)探究主題在教學(xué)提示部分提供了“實(shí)驗(yàn)器材建議”，其他4個(gè)主題則提供了“情境素材建議”，這是由于內(nèi)容性質(zhì)不同而引起的變化，在此將其統(tǒng)一研究.新課標(biāo)新增這一部分內(nèi)容，目的在于引導(dǎo)教師選取情境素材，便于教師創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，深入分析“情境素材建議”的特征，可以為情境素材的選擇和使用提供參考.

1 “情境素材建議”類型廣泛

情境是包含所學(xué)知識(shí)有關(guān)的社會(huì)文化背景，能激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，讓學(xué)生在其中主動(dòng)建構(gòu)知識(shí)的意義，并能夠進(jìn)行遷移的氛圍、環(huán)境.［2］田潤［3］以背景事件為分類標(biāo)準(zhǔn)，認(rèn)為情境類型共有七類，以此為依據(jù)，根據(jù)情境距離學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)的遠(yuǎn)近，將物理教學(xué)情境分為六類，［4］如表1所示.

表1 以離學(xué)生經(jīng)驗(yàn)遠(yuǎn)近為分類標(biāo)準(zhǔn)的物理教學(xué)情境類型

續(xù)表

基于這一分類體系，依據(jù)情境素材所描述的具體事件，將新課標(biāo)中不同主題下的“情境素材建議”進(jìn)行分類與數(shù)量統(tǒng)計(jì)，結(jié)果如表2所示.

表2 “情境素材建議”分類

續(xù)表

從表2中可以看出，新課標(biāo)共明確提出了74個(gè)“情境素材建議”，每類情境類型均有涉及，類型廣泛.其中，生活類、實(shí)踐類情境素材數(shù)量較多（約占72.97%），自然類、物理學(xué)史類、社會(huì)類、工農(nóng)生產(chǎn)類情境素材數(shù)量較少（約占27.03%）.分析其原因，物理是基于對生活、自然現(xiàn)象的觀察，通過科學(xué)的研究方法探究自然界萬物基本規(guī)律的科學(xué)，與生活、自然具有緊密的聯(lián)系.生活類情境素材數(shù)量最多，反映了“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”的課程理念，以貼近學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的具體事實(shí)、鮮活案例引導(dǎo)學(xué)生在原有經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上形成正確認(rèn)識(shí)，抽象構(gòu)建知識(shí)，有助于學(xué)生逐漸形成從物理學(xué)視角看世界、思考世界、探索世界的意識(shí)與習(xí)慣.以實(shí)驗(yàn)為主要載體的實(shí)踐類情境素材數(shù)量較多，一方面是由課程性質(zhì)決定的，物理課程是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門自然科學(xué)課程，具有實(shí)踐性特點(diǎn)，如果物理學(xué)習(xí)脫離了實(shí)驗(yàn)，或僅有少量的實(shí)驗(yàn)，物理實(shí)驗(yàn)的育人功能將難以發(fā)揮.另一方面體現(xiàn)了育人方式和學(xué)習(xí)方式的變革，即重視學(xué)科實(shí)踐，引導(dǎo)學(xué)生用物理學(xué)科的概念、思想與工具，整合心理過程與操控技能，［5］以解決真實(shí)情境中的問題，從而培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng).

2 “情境素材建議”的學(xué)科內(nèi)容指向明確

情境素材作為情境創(chuàng)設(shè)的原材料，需要與課程內(nèi)容緊密聯(lián)系，為教學(xué)目標(biāo)服務(wù)，即其應(yīng)具有明確的學(xué)科內(nèi)容指向性，如此才有應(yīng)用價(jià)值.五個(gè)一級(jí)主題下的內(nèi)容要求部分有相應(yīng)的二級(jí)主題，分析“情境素材建議”對二級(jí)主題的覆蓋情況，發(fā)現(xiàn)僅有“物質(zhì)的結(jié)構(gòu)與物質(zhì)世界的尺度”這一二級(jí)主題完全沒有素材提供，其原因可能是此部分內(nèi)容跨度大，由微觀世界到宏觀世界，并多以故事講述的形式向?qū)W生呈現(xiàn).由此可見，“情境素材建議”對課程內(nèi)容覆蓋面廣，為教師教學(xué)提供了豐富的素材資源.

為細(xì)致分析“情境素材建議”與學(xué)科內(nèi)容之間的關(guān)系，以“運(yùn)動(dòng)和相互作用”主題為例，將新課標(biāo)中提供的情境素材與相應(yīng)的學(xué)科內(nèi)容對應(yīng)，結(jié)果如表3所示，發(fā)現(xiàn)情境素材從呈現(xiàn)知識(shí)產(chǎn)生的背景與條件和促進(jìn)知識(shí)的遷移與應(yīng)用兩方面為內(nèi)容教學(xué)服務(wù).知識(shí)是在一定條件下被發(fā)現(xiàn)的，有相應(yīng)的社會(huì)文化背景，以包含知識(shí)形成的背景與條件的情境素材為材料創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，可以讓知識(shí)有源可溯，有助于學(xué)生建構(gòu)知識(shí)體系，認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì).例如在“磁場”內(nèi)容中，新課標(biāo)提供的情境素材是“利用小磁針探究磁體和通電導(dǎo)線周圍的磁場”，基于這一素材創(chuàng)設(shè)科學(xué)探究的教學(xué)情境，學(xué)生基于教師介紹或查閱資料了解相關(guān)的歷史背景，合作利用小磁針探究磁體和通電導(dǎo)線周圍的磁場，觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，歸納得出結(jié)論，并從中學(xué)習(xí)科學(xué)家持之以恒的品質(zhì).如此，學(xué)生學(xué)習(xí)到的知識(shí)不是孤立的，而是有一定背景的，可以促進(jìn)學(xué)生在知識(shí)之間建立聯(lián)系，形成科學(xué)態(tài)度與責(zé)任.情境素材不僅可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)學(xué)科知識(shí)，還可以促進(jìn)知識(shí)的遷移和運(yùn)用.例如在“凸透鏡成像規(guī)律”內(nèi)容中，新課標(biāo)提供的情境素材是“討論分析放大鏡的成像原理和近視眼鏡矯正視力的原理”，在學(xué)生掌握凸透鏡成像規(guī)律后，教師利用此情境素材創(chuàng)設(shè)問題情境讓學(xué)生解釋原理，可以進(jìn)一步深化學(xué)生對知識(shí)的理解與掌握，體會(huì)物理知識(shí)在生活中的廣泛應(yīng)用，有助于培養(yǎng)學(xué)生的物理觀念.

表3 “運(yùn)動(dòng)和相互作用”主題內(nèi)容與相應(yīng)的情境素材

續(xù)表

3 “情境素材建議”凸顯跨學(xué)科性和實(shí)踐性

新課標(biāo)中單獨(dú)設(shè)置“跨學(xué)科實(shí)踐”一級(jí)主題，是課程內(nèi)容橫向結(jié)構(gòu)化的表現(xiàn)，對該主題提供的“情境素材建議”從包含的學(xué)科內(nèi)容與成果要求兩方面進(jìn)行具體分析（如表4所示），發(fā)現(xiàn)具有跨學(xué)科性和實(shí)踐性特征.

表4 “跨學(xué)科實(shí)踐”主題“情境素材建議”包含的學(xué)科內(nèi)容與成果要求

續(xù)表

從表中可以看出，情境素材與健康生活、低碳生活、動(dòng)手實(shí)踐、社會(huì)熱點(diǎn)緊密聯(lián)系，是現(xiàn)實(shí)生活中有價(jià)值的綜合性議題，有利于開闊學(xué)生視野，體會(huì)物理對生活、技術(shù)與環(huán)境的影響.在學(xué)科內(nèi)容上，情境素材包含的知識(shí)具有跨學(xué)科性，在實(shí)踐中學(xué)生不僅需要學(xué)習(xí)和運(yùn)用物理學(xué)科知識(shí)，還要主動(dòng)聯(lián)系其他學(xué)科，如數(shù)學(xué)、生物等學(xué)科，以解決問題和完成任務(wù).此外還重視與技術(shù)、工程的融合，體現(xiàn)STEAM 教育理念.在成果要求上，情境素材具有實(shí)踐性，最終要有實(shí)物或文本成果，如“小屋模型”“主題論文”.其中實(shí)物成果占多數(shù)，這凸顯課程注重對學(xué)生動(dòng)手操作的實(shí)踐能力和工程思維的培養(yǎng).例如“設(shè)計(jì)一個(gè)節(jié)能環(huán)保小屋”，基于節(jié)能與環(huán)保這一社會(huì)熱點(diǎn)問題，讓學(xué)生設(shè)計(jì)并制作小屋模型.學(xué)生在研究過程中不僅需要緊扣“能量”這一物理學(xué)科核心概念，圍繞能量的轉(zhuǎn)換與守恒的知識(shí)思考使用能源的種類與利用方法，還需要主動(dòng)結(jié)合其他學(xué)科與該任務(wù)相關(guān)的知識(shí)進(jìn)行小屋模型的設(shè)計(jì)，通過工程和技術(shù)操作將設(shè)計(jì)方案變?yōu)閷?shí)物.

4 “情境素材建議”具有引導(dǎo)性

在實(shí)際物理教學(xué)過程中使用的情境素材數(shù)量會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過“情境素材建議”提供的74個(gè)，但教師在選擇其他情境素材時(shí)會(huì)受到“情境素材建議”的影響，因而新課標(biāo)中“情境素材建議”具有引導(dǎo)功能.

情境素材為情境創(chuàng)設(shè)提供材料，素材的選擇在一定程度上決定了情境創(chuàng)設(shè)的效果，“情境素材建議”為教師選擇情境素材起到了導(dǎo)向作用.前文對情境素材建議分類，發(fā)現(xiàn)自然類、物理學(xué)史類、社會(huì)類、工農(nóng)生產(chǎn)類情境素材數(shù)量較少，這并不是因?yàn)槲锢砼c自然、社會(huì)、工農(nóng)生產(chǎn)聯(lián)系不緊密，或?qū)ξ锢韺W(xué)史不重視，反而恰恰凸顯“情境素材建議”的引導(dǎo)性作用.物理與自然聯(lián)系緊密，但學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)主要來源于日常生活，且自然現(xiàn)象也有一定的地域特色，所以新課標(biāo)提供自然類情境素材的數(shù)量不多，引導(dǎo)教師除利用普遍性的自然現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)情境外還要結(jié)合實(shí)際情況開發(fā)有特色的自然類情境素材.物理學(xué)史具有豐富教學(xué)的功能，在教學(xué)中滲透物理學(xué)史教育，有利于學(xué)生構(gòu)建知識(shí)、發(fā)展科學(xué)思維和提升科學(xué)與人文素養(yǎng)，［6］其教學(xué)價(jià)值不可忽略.新課標(biāo)中主要提供了近代和中國古代兩方面的物理學(xué)史素材，近代物理學(xué)史如“介紹伽利略、牛頓等科學(xué)家的事跡”，中國古代物理學(xué)史中物理的發(fā)展往往通過技術(shù)的發(fā)展體現(xiàn)，如“我國古人利用磁性材料的特性制成了指南針”.其中中國古代情境素材數(shù)量較多，旨在讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到中國在物理學(xué)發(fā)展中的貢獻(xiàn)，感受古人智慧，增強(qiáng)民族自信.因此，教師在選取與物理學(xué)史相關(guān)的情境素材時(shí)，不僅要關(guān)注西方物理學(xué)史的發(fā)展歷程，更要關(guān)注我國在物理學(xué)方面的研究與貢獻(xiàn).物理課程注重引領(lǐng)學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境之間的關(guān)系，具有保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源的意識(shí)，其依托的社會(huì)類情境素材如“舉辦新材料研制與應(yīng)用報(bào)告會(huì)”.由于當(dāng)今科技迅猛發(fā)展，日新月異，社會(huì)熱點(diǎn)具有時(shí)效性，而新課標(biāo)作為指導(dǎo)性文件，具有較長一段時(shí)間的權(quán)威性，所以提供的只是人類長時(shí)間需要面對和解決的問題.教師可以根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，選擇恰當(dāng)?shù)?、時(shí)新的社會(huì)熱點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)有效教學(xué)情境，引起學(xué)生的求知熱情.中國幅員遼闊，各個(gè)地區(qū)有鮮明的地域特色，其工農(nóng)生產(chǎn)方式也各有特點(diǎn)，例如“吐魯番的坎兒井”.這樣具有鮮明地域特征的情境素材不能盲目被用于所有地區(qū)的物理教學(xué)，因?yàn)槠渌貐^(qū)學(xué)生對此情境的陌生感將會(huì)影響教學(xué)效果.這就引導(dǎo)教師在選擇情境素材時(shí)，可以從地方特色中挖掘貼近學(xué)生實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)的素材，以創(chuàng)設(shè)高質(zhì)量的教學(xué)情境.

綜上所述，“情境素材建議”具有情境類型廣泛、學(xué)科內(nèi)容指向明確、凸顯跨學(xué)科性和實(shí)踐性、具有引導(dǎo)性的特征.把握其特征有助于教師搜集更多的素材應(yīng)用于教學(xué)中，也有助于教師結(jié)合學(xué)生的經(jīng)驗(yàn)和特點(diǎn)，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和內(nèi)容選取恰當(dāng)?shù)那榫乘夭?，?chuàng)設(shè)有效的教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生在情境中掌握知識(shí)，應(yīng)用知識(shí)，發(fā)展核心素養(yǎng).