核心素養(yǎng)背景下真實情境的高中物理課堂教學(xué)策略

黃宗輝

摘 要：高中階段通過情境教學(xué)能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和分析能力，結(jié)合其所看到的實際物象感知物理理論的實踐應(yīng)用，達(dá)到利用具象化信息和圖像提升教學(xué)直觀程度的目標(biāo)。學(xué)習(xí)需要基于一定的社會文化背景，而此種背景在教學(xué)中以情境的形式展現(xiàn)，教師要做到順應(yīng)學(xué)生的認(rèn)知層次，引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合已有經(jīng)驗和新授知識形成完整的知識鏈條，從而提升個人能力和素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：真實情境;高中物理;教學(xué)策略

引言：真實情境不僅僅表現(xiàn)出與實際生活契合的特征，而且教師要能夠利用現(xiàn)實存在的問題或現(xiàn)象體現(xiàn)出真實情境對教學(xué)的作用效果。在核心素養(yǎng)背景下，學(xué)生能力和基本素養(yǎng)的提升更為重要，因此教師要順應(yīng)學(xué)生的發(fā)展規(guī)律，利用趣味的活動和情境啟發(fā)學(xué)生，使其深入到具體的研究中，感受物理理論與現(xiàn)實生活之間的聯(lián)系，從而確保思維培養(yǎng)的效果。

一、符合物理理論要點的情境創(chuàng)設(shè)

（一）利用多媒體教具

高中物理教材中僅對理論作了簡要的闡釋，學(xué)生通過教師的引導(dǎo)和啟發(fā)基本明確理論要點，但結(jié)合現(xiàn)階段的教學(xué)效果來看，學(xué)生在面對較為抽象的內(nèi)容時表現(xiàn)出為難的狀態(tài)，出現(xiàn)此情況的原因是學(xué)生的邏輯思維和抽象思維能力尚未達(dá)到可直接透過實際問題給出本質(zhì)的水平，因此教師要重視利用直觀的物象，引導(dǎo)學(xué)生從感性認(rèn)知過渡到理性思維層面上。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，為教師設(shè)定真實情境提供了可能，教師可在課前導(dǎo)入、新課講授等環(huán)節(jié)加入聲情并茂的圖片或視頻，利用微課等展示物理理論中涵蓋的本質(zhì)屬性，從而刺激學(xué)生產(chǎn)生探究的熱情。并且由于某些實驗無法利用現(xiàn)有設(shè)備和儀器完成，教師可借助多媒體教具展示實驗具體流程，營造真實的實驗場景，學(xué)生跟隨視頻中或者動畫中的內(nèi)容準(zhǔn)確獲取到有關(guān)整個物理實驗的信息，在此期間教師要注重提醒學(xué)生關(guān)注實驗中的重要步驟，增加關(guān)于數(shù)據(jù)分析處理、現(xiàn)象解讀方面的內(nèi)容，保證在輕松的氛圍下內(nèi)化物理知識[1]。

例如，在講解有關(guān)原子物理方面的知識時，其中粒子的散射實驗在現(xiàn)有設(shè)備背景下無法開展，但此部分知識對于學(xué)生認(rèn)識原子核、核聚變、裂變的原理有著重要的作用，此時教師要事先收集好有關(guān)此實驗的視頻和文字材料，分析實驗過程展現(xiàn)的特點能否符合直觀的需求，接著在重點的變化過程，比如由棗糕模型演變?yōu)楸R瑟福實驗之后構(gòu)建的模型，幫助學(xué)生探究微觀世界的變化本質(zhì)，深化原子模型結(jié)構(gòu)。學(xué)生觀察到經(jīng)過金箔的離子絕大多數(shù)沿直線穿過，少數(shù)粒子發(fā)生散射，極少數(shù)被反彈回來，反彈回來的粒子在核的作用下產(chǎn)生此種現(xiàn)象。

（二）利用互動游戲

相較于枯燥無味的語言文字講授學(xué)生更喜歡生動有趣的活動，因此教師可利用互動游戲或者聯(lián)系歷史的方式，幫助學(xué)生更好的理解新知識，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣?；佑螒虻脑O(shè)定要滿足教材中的內(nèi)容，有些教師為創(chuàng)新課堂教學(xué)環(huán)境和模式，將全部的講授環(huán)節(jié)作為游戲開展的環(huán)境，學(xué)生在此情境下即使提升了對于物理知識學(xué)習(xí)的興趣，但并未真正學(xué)到知識，因此教師要能夠管控互動游戲或者互動活動的開展時長和展現(xiàn)的效果，平衡活動進(jìn)行和知識引導(dǎo)的比例，根據(jù)學(xué)生理解能力水平和課程的難易程度適當(dāng)調(diào)整二者的時間比例，使學(xué)生在游戲中感受物理知識的作用[2]。游戲等僅作為輔助性質(zhì)的活動，不能成為教學(xué)的重點項目，但教師要時刻阿保持物理敏感度，能夠在創(chuàng)設(shè)的情境中使學(xué)生清楚的了解到物理理論在實際生活中的應(yīng)用。

（三）創(chuàng)設(shè)要點

符合物理理論要點的情境創(chuàng)設(shè)要密切聯(lián)系新課標(biāo)的要求，對接知識與技能方面的內(nèi)容，從理論內(nèi)化的角度思考問題，為保證情境與教材的設(shè)置相配合，教師要深入研究教材，準(zhǔn)確把控教材的深度，高中階段主要是通過滲透關(guān)于物質(zhì)結(jié)構(gòu)、運(yùn)動產(chǎn)生的原因和受力分析等方面的內(nèi)容，明確基本概念和規(guī)律，更為重視基礎(chǔ)知識的掌握程度，因此教師要舍棄其中與現(xiàn)實社會生活聯(lián)系不強(qiáng)的內(nèi)容，去粗取精，保留關(guān)鍵性的核心思想和教材內(nèi)容[3]。并根據(jù)核心內(nèi)容創(chuàng)建情境。由于物理是一門基于社會生活的學(xué)科，大部分學(xué)生反應(yīng)學(xué)習(xí)物理具有一定的難度，因此教師要結(jié)合知識生成的規(guī)律，聯(lián)系生活中應(yīng)用物理的具體情境，將其應(yīng)用于實際問題講解中，積極加入生活化的材料，引導(dǎo)學(xué)生利用生活自制教具，優(yōu)化和創(chuàng)新實驗流程，最終形成解決問題的辦法。傳統(tǒng)教育理念下學(xué)生相對較為被動，在核心素養(yǎng)的背景下教師要做到準(zhǔn)確轉(zhuǎn)變個人觀念，切忌將眼光局限在知識的機(jī)械講解上，要重新設(shè)定教學(xué)目標(biāo)，力求帶動學(xué)生開展主動的學(xué)習(xí)活動，說明教師在課余時間要關(guān)注生活中應(yīng)用物理知識的具體情境，分析其中隱含的物理理論，開闊課程活動設(shè)置的視野[4]。

例如，在講解有關(guān)向心運(yùn)動的過程中，教師可播放一段學(xué)生坐車參加課外活動的視頻，結(jié)合此視頻引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注向心力的作用，接著提出問題：“若在轉(zhuǎn)彎的過程中持續(xù)轉(zhuǎn)彎，在沒有外力支撐作用下人會飛出去嗎？”，在現(xiàn)實情境和問題的驅(qū)使下學(xué)生深度研究向心力的作用規(guī)律。教師根據(jù)學(xué)生的反饋，將真實場景抽象成繩子拉小球運(yùn)動的過程，其中“拉”的作用效果與向心力有著異曲同工之處，學(xué)生通過與其他學(xué)生共同研究，了解到向心力的方向、性質(zhì)等，并根據(jù)牛頓第二定律得出向心力大小的計算公式：。為提升學(xué)生對于此部分知識的內(nèi)化程度，教師可組織開展水流星實驗的活動，要求學(xué)生根據(jù)教師分發(fā)的材料，制作水流星，并以小組的形式上臺展示。學(xué)生在觀看水流星制作的視頻后，與其他同學(xué)共同利用細(xì)繩、礦泉水瓶等制作學(xué)習(xí)用具，接著上臺表演，由于學(xué)生對于此表演有些生疏，在初始階段容易出現(xiàn)水撒的情況，此時教師要結(jié)合之前轉(zhuǎn)彎運(yùn)動的探究過程，提醒學(xué)生適當(dāng)增加甩動裝置的力度，強(qiáng)化向心力的知識，并給出具體的數(shù)值，要求學(xué)生根據(jù)本組學(xué)生制作的裝置算出向心力的大小。

二、符合物理思維培養(yǎng)的情境創(chuàng)設(shè)

（一）利用發(fā)散性問題

學(xué)生思維的培養(yǎng)過程首先要確定物理知識和理論研究活動能夠促使學(xué)生生成哪些能力，對于物理學(xué)科而言，其在知識的不斷深入過程中有助于刺激形成邏輯和抽象思維，因此指導(dǎo)教師所設(shè)置的情境要能夠促使理性思維的生成。利用發(fā)散性問題，將學(xué)生帶入到問題情境中，引導(dǎo)其基于某個觀察對象思考驗證此現(xiàn)象或者結(jié)論的辦，整個過程充分運(yùn)用觀察、聯(lián)想、假設(shè)和邏輯推理的能力，對于形成邏輯思維有著促進(jìn)作用[5]。教師所設(shè)置的問題要能夠刺激學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，適當(dāng)提升探究的難度，避免出現(xiàn)問題偏頗的情況。并符合物理知識的本質(zhì)，利用不限制學(xué)生思維發(fā)散的問題，強(qiáng)化某個物理知識，鼓勵學(xué)生設(shè)計解決方案，采用學(xué)生互評的方式，加深對于理論的印象。在高中復(fù)習(xí)階段，學(xué)生認(rèn)為自己在一輪復(fù)習(xí)中已經(jīng)明確了高中階段的相關(guān)知識點，可以獨立完成綜合類問題的解答，但實際應(yīng)用的效果不佳，說明學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)尚未形成。提醒教師在一輪復(fù)習(xí)階段要在一段時間的講授完畢后，要求學(xué)生自行結(jié)合之前復(fù)習(xí)的內(nèi)容制作思維導(dǎo)圖，其中要包涵物理基本概念、題目模型和解題思路等，通過此種開放性問題的設(shè)置，啟發(fā)學(xué)生連接起知識網(wǎng)絡(luò)，使物理理論間更為連貫。

例如，在復(fù)習(xí)完動摩擦因數(shù)研究的內(nèi)容后，要求學(xué)生以小組為單位，設(shè)計一個能夠測出動摩擦因數(shù)的實驗，結(jié)合學(xué)生的反饋看出每個學(xué)生對于知識的理解程度有多差異，因為在此實驗主體的指引下有些學(xué)生利用動平衡的知識，有的利用運(yùn)動學(xué)或者動力學(xué)的知識解決這一問題。此種真實物理問題情境，對于認(rèn)識功能原理起到很好的促進(jìn)作用，學(xué)生互評階段，根據(jù)自己的理解，評定其他小組設(shè)計實驗的優(yōu)缺點。

（二）利用變式訓(xùn)練

變式訓(xùn)練是在一個問題的基礎(chǔ)上從不同的角度和方式變換其中不影響本質(zhì)的要素，通過大量的計算和分析得出本質(zhì)理論的過程。高中物理中設(shè)置變式訓(xùn)練要從理想化模型構(gòu)建入手，強(qiáng)調(diào)從直觀物象轉(zhuǎn)變?yōu)槌橄笏季S，并將此思維準(zhǔn)確應(yīng)用到實際問題中，從而保證抽象和直觀的相互轉(zhuǎn)化的效果。由于理想化模型忽略了次要的條件，保留核心內(nèi)容，簡明扼要的反映出事物變化的主流，但此種模型的構(gòu)建要求學(xué)生能夠從現(xiàn)實問題中抽象出來，因此具有從整體到部分再到整體的特點，說明教師在創(chuàng)建過程中要利用數(shù)學(xué)模型分別從整體和部分準(zhǔn)確把控這一環(huán)節(jié)。變式訓(xùn)練中應(yīng)用反證法等具有逆向思維的方式闡釋理論間的聯(lián)系作用，進(jìn)而保證應(yīng)用的準(zhǔn)確性。

例如，在講解有關(guān)光的知識時，教師設(shè)置一道問題：一個光源s經(jīng)過凸透鏡的作用后平行射出，假設(shè)現(xiàn)將凸透鏡放置于水中，在水面上繼續(xù)放置一個穩(wěn)定發(fā)光的光源，想要達(dá)到平行射出的效果應(yīng)當(dāng)如何操作？此題是一道綜合類的問題，有一定難度，教師首先給學(xué)生充分的觀察和思考時間，有的學(xué)生認(rèn)為在此題中包含兩個介質(zhì)：水和空氣，在考慮光的傳播過程和特點時要分別從兩個不同的介質(zhì)的傳播規(guī)律出發(fā)。而在有水的介質(zhì)中，若不發(fā)生折射作用，一束平行的光線在透鏡的作用下最終會落到某一點上，但這一點是否與題中條件給定的位置重合？教師適當(dāng)?shù)奶岢鲆l(fā)思考的問題能夠起到開闊研究視野的作用，學(xué)生在處理此問題的過程中更傾向于使用光的可逆性來解決，但固化的思維并不是處理現(xiàn)實問題應(yīng)當(dāng)具有的特征，發(fā)散思維才能夠促使創(chuàng)新意識的產(chǎn)生。在學(xué)生解決完這一問題后，教師可將凸透鏡所處的介質(zhì)變化為玻璃或者將凸透鏡換成凹透鏡繼續(xù)探索，提升學(xué)生對于此部分知識的應(yīng)用深度。

三、符合科學(xué)精神滲透的情境創(chuàng)設(shè)

在核心素養(yǎng)背景下，教師要強(qiáng)化學(xué)生科學(xué)精神和人文教育的作用效果，物理學(xué)中包含許多值得稱贊的科學(xué)家，其無私奉獻(xiàn)和不畏困難的精神值得學(xué)習(xí)，教師在課堂教學(xué)中可充分利用物理學(xué)史方面的內(nèi)容，積極創(chuàng)設(shè)符合科學(xué)精神滲透的情境，強(qiáng)化學(xué)生對于科學(xué)和探究精神的認(rèn)知，保證在處理物理難題時能夠冷靜分析，感受科學(xué)的魅力。

結(jié)束語

綜上所述，在核心素養(yǎng)背景下創(chuàng)設(shè)真實物理情境十分必要，教師要從知識與技能、過程與方法和價值觀三個角度分析其中可引入的情境，提升課堂教學(xué)的趣味性。

參考文獻(xiàn)

[1]馬晨.高中物理課堂教學(xué)中探究規(guī)律型教學(xué)模式的研究[D].山東師范大學(xué)，2019.

[2]趙志成.培養(yǎng)高中學(xué)生物理核心素養(yǎng)的教學(xué)設(shè)計研究[D].揚(yáng)州大學(xué)，2018.

[3]孫媛.基于情境認(rèn)知理論培養(yǎng)高中生物理核心素養(yǎng)的教學(xué)研究[D].哈爾濱師范大學(xué)，2018.

[4]陳玫.基于核心素養(yǎng)的高中物理教學(xué)設(shè)計研究[D].湖南理工學(xué)院，2019.

[5]曹鍵糧.核心素養(yǎng)下的高中物理模型教學(xué)研究[D].云南師范大學(xué)，2019.