張 杰

(江蘇省沭陽如東實驗學校，江蘇 宿遷 223600)

1 引言

《義務(wù)教育物理課程標準(2022年版)》指出：核心素養(yǎng)是課程育人價值的集中體現(xiàn)，是學生通過課程學習逐步形成的適應(yīng)個人終身發(fā)展和社會發(fā)展需要的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力?？茖W思維是物理學科核心素養(yǎng)的重要方面，貫穿于科學探究和物理觀念形成過程之中?？茖W思維是從物理學視角對客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的認識方式；是建構(gòu)物理模型的抽象概括過程；是分析綜合、推理論證等方法在科學領(lǐng)域的具體運用；是基于事實證據(jù)和科學推理對不同信息、觀點和結(jié)論進行質(zhì)疑和批判，予以檢驗和修正，進而提出創(chuàng)造性見解的品格與能力?？茖W思維主要包括模型建構(gòu)、科學推理、科學論證、質(zhì)疑創(chuàng)新等要素。

科學思維的培養(yǎng)要以理解為導向，理解是將未知事物的變化和發(fā)展邏輯同人固有的認識相統(tǒng)一的過程，理解又可分為直接理解和間接理解。直接理解不需要經(jīng)過中間性思維過程，由于比較簡單，常和知覺、了解過程融合在一起，如對自己母語的學習及身邊其他熟悉事物的理解等。間接理解就必須經(jīng)過具有復(fù)雜性、層級性、遞進性、邏輯性的思維過程，常常是從最初模糊的、未分化的理解逐漸過渡到明確的、清楚的理解，其間經(jīng)歷了不同的階段。此過程主要是針對復(fù)雜的、陌生的事物，并帶有問題解決的特點，去歸納總結(jié)規(guī)律、演繹運用規(guī)律。

為了使物理課堂教學效果好，就應(yīng)以理解為導向，創(chuàng)設(shè)生活、生產(chǎn)、實驗、故事等情境，讓學生在情境中展開探究，習得科學思維方法，理解科學概念，形成科學態(tài)度與責任。

2 思考與探索

2.1 根據(jù)知識本質(zhì)，設(shè)計物理情境

初中物理教學的重要目標是發(fā)展學生的科學思維，進行有效的科學探究，而科學探究主要體現(xiàn)在物理知識的認識過程中，這就需要我們從物理知識的本質(zhì)出發(fā)來設(shè)計情境。物理概念和規(guī)律都源自大量實例，在這些實例中，有些能體現(xiàn)概念和規(guī)律的本質(zhì)特征，有的只能體現(xiàn)其部分特點。這就要求教師在創(chuàng)設(shè)物理情境時，要深刻理解概念和規(guī)律，從生活、生產(chǎn)中廣泛搜集真實情境，引導學生從眾多情境中概括出事物的共同屬性，抽象出事物的本質(zhì)特征，完成從經(jīng)驗認識向科學認識的轉(zhuǎn)化。

例如在“運動的相對性”教學中，為了突出相對運動的多樣性，我們可以請兩位同學走上講臺，通過他們的相對位置的變化，演示運動情況，得出運動相對性的特點：同一個物體，選擇不同的參照物，可能是運動的，也可能是靜止的；對于同一種運動的描述也可能有多種結(jié)果。

再如在“浮力與排開液體所受重力的關(guān)系”教學中，將兩個截面相差很小的桶套在一起，只要向夾層里倒一點點水，就可以讓較小的桶浮起來，里面甚至可以坐一兩個人，從而讓學生認識到浮力的大小由排開液體所受的重力決定，而與所使用液體本身所受重力沒有關(guān)系。

在“光的直線傳播”教學中，讓學生深入理解光沿直線傳播是本節(jié)課的教學關(guān)鍵。筆者設(shè)計了讓光直接照射到白墻上，再用人體擋住，以及讓光穿過水、玻璃等小實驗，發(fā)現(xiàn)光在透明介質(zhì)中沿直線傳播，再設(shè)置情境：在光傳播路徑上用酒精燈火焰加熱空氣，發(fā)現(xiàn)墻上的光斑移動了，再用噴水法顯示光路，發(fā)現(xiàn)不再是一條直線！由此引導學生歸納得到光沿直線傳播的條件：均勻介質(zhì)。

著名物理學家費曼說：“真理既美又簡單?！痹谖锢斫虒W中，我們需要對研究對象或過程加以合理的簡化，突出主要因素，忽略次要因素，依據(jù)情境建構(gòu)物理模型，去分析、歸納出物理事物的本質(zhì)特征與規(guī)律。

2.2 緊扣學生認知，設(shè)置情境層次

奧蘇伯爾說：“影響學生學習的唯一重要的因素就是學生已經(jīng)知道了什么，探明這一點，并據(jù)此進行教學。”加涅認為：“人類的學習是復(fù)雜多樣的，是有層次性的，總是由簡單到復(fù)雜，由低級到高級，形成遞進的層次關(guān)系?！蔽覀円朴谧プW生的“最近發(fā)展區(qū)”，分析學生的認知特點和已有知識，設(shè)置有層次的情境。

例如不少同學認為：拔河時贏的一方力大，輸?shù)囊环搅π?。為轉(zhuǎn)變這一認識，我們借助DIS實驗，讓兩位同學通過力傳感器進行“拔河”，學生通過屏幕上呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)和圖像清楚地看到：無論輸贏，雙方力的大小都是相同的。在學生驚訝的基礎(chǔ)上，再創(chuàng)設(shè)拔河的情境，建構(gòu)拔河模型，進行具體的受力分析，學生可自主得出結(jié)論。

在學習“電阻大小的影響因素”時，在黑板上的磁吸電路中留下斷開的接頭，用鉛筆在這兩個接頭間畫連線，燈亮了！畫粗一些，就會更亮！如果拉長接頭間的距離，則會變暗，從而直觀地認識到粗細、長短這兩個影響因素。

設(shè)置層次性的情境，激發(fā)了學生的學習興趣，也增強了他們的質(zhì)疑意識和求知欲，一環(huán)扣一環(huán)，逐步深入認識，實現(xiàn)對物理概念和規(guī)律的深度理解。

2.3 指向問題解決，把握情境邏輯

探究性物理學習是以解決問題為指向的科學探究過程，包括提出問題、猜想與假設(shè)、設(shè)計實驗方案和制訂計劃、進行實驗和收集證據(jù)、分析與論證、評估與反思、交流等要素。《中國學生發(fā)展核心素養(yǎng)》要求：“崇尚真知，理解和掌握基本的科學原理和方法，尊重事實和證據(jù)，邏輯清晰，能運用科學的思維方式認識事物、解決問題、指導學習等?！边@要求我們創(chuàng)設(shè)指向問題解決的情境，把握好情境的邏輯，恰如其分地引起學生的好奇心，并激發(fā)學生發(fā)自內(nèi)心深處的思考，產(chǎn)生探究欲望，解決問題并發(fā)展科學思維能力。

例如在“滑輪組”教學中，為了讓學生認識滑輪組的使用方法及特點，先創(chuàng)設(shè)一個問題式的情境：小明想把一大袋水泥很輕松地運到樓上，應(yīng)該如何使用滑輪？同學們想到了動滑輪，可是人必須先到樓上向上拉，再提出新的要求：如何向下拉就能讓水泥上去？學生開始討論，提出用滑輪組，通過提問、思考、解決、再提問……形成一致認識：要省力靠動滑輪，要改變用力方向靠定滑輪。

在“串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點”教學中，畫出兩個公園示意圖，一個從公園入口到出口只有唯一的路徑，另一個有多條路徑，借此引導同學們思考：如果某處整修不能通行，會有什么影響？同學們得出了“原路返回”和“繼續(xù)前進”的不同方法。這時依次展示串聯(lián)電路、并聯(lián)電路，探究串聯(lián)、并聯(lián)電路的特點，如用電器損壞對電路的影響、開關(guān)的位置對控制作用的影響、短路的影響等，學生就會從情境中得到啟發(fā)，歸納出本質(zhì)的原因。

邏輯性強的情境有利于明確目標、幫助學生形成良好的思維習慣，真正掌握概念和規(guī)律并加以運用，使學生經(jīng)過學習后能夠習得解決問題的方法，養(yǎng)成良好的思維習慣。

2.4 落實學科育人，升華情境運用

物理教學要從“學科教學”轉(zhuǎn)向“學科育人”，學科育人就要以學科知識為載體，以育人為目標，挖掘?qū)W科的育人內(nèi)涵，養(yǎng)成物理觀念和科學態(tài)度與社會責任。物理是一門源于生活、高于生活、服務(wù)于生活的學科，兼具科學、藝術(shù)、人文的特征，物理情境設(shè)計應(yīng)體現(xiàn)這些特征，落實物理學科的育人目標。

例如在“用電冰箱研究物態(tài)變化現(xiàn)象”活動中，同學們探究了液體凝固的特點，此時還可以引導同學們思考：冬季校園內(nèi)部分路面會結(jié)冰，可能會導致師生滑倒，你有什么對策？有的同學說：我們學校所在地區(qū)冬季最低氣溫大約在零下十攝氏度，根據(jù)實驗結(jié)果可知，在路面灑濃度為15%的鹽水就可以解決冬季路面結(jié)冰的問題。還有同學認為需要根據(jù)具體氣溫來確定撒多少鹽。

在研究光的折射時，我們將手機放在玻璃杯底部，通過手機投屏能看到“杯口”大的天空，隨著我們向杯中倒水，看到的范圍變大了，同學們通過比較發(fā)現(xiàn)光從空氣射入水中時會發(fā)生折射，并用作圖的方法解決其中的疑問。再引入生活中的真實情境：運鈔車上只留一小觀察孔，押運人員怎樣才能看到外面較大的范圍？同學們經(jīng)過類比，進行方案討論：用水？不行，既不結(jié)實也不易豎直安裝；加大孔徑？不行，不安全。玻璃既能通過折射擴大視野，又有一定的強度，比較適合。同學們查閱資料，發(fā)現(xiàn)觀察孔上安裝了用玻璃制成的透鏡，感到自己的設(shè)想得到證實，非常高興，探究興趣更濃厚了。

在真實情境中學習，學生既鞏固了知識，又體會到了物理學在社會發(fā)展中的作用。

3 結(jié)語

物理情境創(chuàng)設(shè)應(yīng)基于學情，把握知識本質(zhì)，適應(yīng)學生認知特點，指向問題解決，聯(lián)系生活、生產(chǎn)，從而使物理教學能有效促進學生的思維發(fā)展與知識理解，促進學生的全面發(fā)展。