“雙新”背景下情境式教學(xué)在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：不管是為了實現(xiàn)新課程的核心素養(yǎng)，還是為了解釋新教材中眾多的生活情境，情境式教學(xué)在“雙新”背景下被廣泛地應(yīng)用在物理教學(xué)中.情境式教學(xué)是指在教學(xué)中通過創(chuàng)設(shè)真實情境，在分析情境時抓住主要因素，簡化條件，把真實情境轉(zhuǎn)化成熟悉的物理問題，構(gòu)建物理模型.通過分析探究問題，使學(xué)生逐漸理解和應(yīng)用物理知識，培養(yǎng)學(xué)生的物理思維.

關(guān)鍵詞：情境式教學(xué)，核心素養(yǎng)，高中物理

中圖分類號：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1008-0333（2023）24-0050-03

收稿日期：2023-05-25

作者簡介：鐘明亞（1982.11-），女，浙江省湖州人，碩士，中學(xué)一級教師，從事高中物理教學(xué)研究.

隨著新課程和新教材在高中的實施，如何在“雙新”背景下落實學(xué)科核心素養(yǎng)，同時提升教學(xué)質(zhì)量，這就需要我們建設(shè)與之匹配的教學(xué)方式.課程標(biāo)準(zhǔn)中指出，創(chuàng)設(shè)情境進(jìn)行物理教學(xué)，對培養(yǎng)學(xué)生的物理學(xué)科核心素養(yǎng)具有關(guān)鍵作用.情境式教學(xué)就是在“雙新”背景下提出的一種高中物理課堂教學(xué)新模式.情境式教學(xué)是指教學(xué)中通過創(chuàng)設(shè)真實情境，為學(xué)生營造一個熟悉、輕松、愉快的學(xué)習(xí)環(huán)境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性.在研究真實情境時，要抓主要因素，忽略一些次要因素，從而把真實情境轉(zhuǎn)化成學(xué)生熟悉的物理問題，構(gòu)建物理模型.這種教學(xué)模式可以培養(yǎng)學(xué)生物理思維，增加學(xué)生解決物理問題的能力，進(jìn)而實現(xiàn)提高課堂教學(xué)效率的目的.

1 創(chuàng)設(shè)生活情境，激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣

生活中處處有物理，物理現(xiàn)象和物理規(guī)律就在我們身邊.在教學(xué)中，我們可以根據(jù)教材內(nèi)容，找到物理知識和生活的契合點，從而為學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實的生活情境.例如，在教學(xué)人教版必修二第六章第二節(jié)《向心力》一節(jié)時，我們創(chuàng)設(shè)的大情境是學(xué)生喜聞樂道的游樂場.從熟悉的事物入手，可以激發(fā)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的積極性^［1］.

教師向?qū)W生展示玩大轉(zhuǎn)盤時的圖片（如圖1），引導(dǎo)學(xué)生觀察大轉(zhuǎn)盤運(yùn)動時的特點，從而把生活中的真實情境抽象出熟悉的物理模型.學(xué)生很容易把這個情境和物體在圓盤上隨物體做勻速圓周運(yùn)動聯(lián)系起來，教師進(jìn)一步引導(dǎo)，物體隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動時，受到什么力？什么力提供了向心力呢？學(xué)生通過觀察，思考物體在圓盤上做圓周運(yùn)動的原因.物體在圓盤上勻速圓周運(yùn)動時，受到重力和支持力的作用，那什么力提供向心力呢？如果沒有轉(zhuǎn)盤，物體應(yīng)該保持原來的直線運(yùn)動，而現(xiàn)在物體隨轉(zhuǎn)盤做圓周運(yùn)動，物體有背離圓心方向的運(yùn)動趨勢，所以物體受到一個指向圓心的靜摩檫力.靜摩檫力提供物體隨圓盤做勻速圓周運(yùn)動的向心力.從情境中建構(gòu)出物理模型，從而解決問題，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生解決生產(chǎn)生活實際問題的能力.

教師展示颶風(fēng)飛椅的圖片（如圖2），學(xué)生看到時很興奮，充分調(diào)動了他們參與課堂的積極性.當(dāng)人在颶風(fēng)飛椅上勻速轉(zhuǎn)動時，是什么力提供向心力呢？教師引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察，適當(dāng)忽略次要因素，抓住主要因素，簡化條件.將颶風(fēng)飛椅的勻速圓周運(yùn)動和繩子拉球時勻速圓周運(yùn)動的聯(lián)系在一起，從而確立解決問題的物理模型.物體此時受到重力和繩子拉力，這兩個力的合力提供了向心力.解決真實情境問題的關(guān)鍵是將生活中的情景轉(zhuǎn)化為物理問題，進(jìn)而構(gòu)建物理模型.學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中不斷地接觸真實情境，滲透把真實情境轉(zhuǎn)化為物理問題的解決方式，可以提高學(xué)生分析解決物理問題的能力，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生學(xué)科思維.

2 借助實驗情境，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，在實驗中實行情境教學(xué)是非常行之有效的.物理教學(xué)中可以通過演示實驗，分組探究實驗，增加學(xué)生對物理知識的感知，培養(yǎng)學(xué)生的合作學(xué)習(xí)能力和自主探究精神.以必修一第三章第三節(jié)《牛頓第三定律》為例，為了突出學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生在體驗和探究實驗中得出物理規(guī)律.我們設(shè)計了好幾個實驗情境，首先讓學(xué)生坐在老板椅上去推桌子，桌子沒有動，學(xué)生后退.引導(dǎo)學(xué)生思考，人為什么會后退呢？學(xué)生就會思考：人在推桌子的時候，人給了桌子一個作用力，那么桌子也會給人一個作用力，從而人會后退.在講解作用力和反作用力的性質(zhì)時，我們會演示遙控汽車在白紙上啟動時，白紙向后飛出.學(xué)生很喜歡做物理實驗，非常開心，課堂氣氛活躍.通過觀察實驗現(xiàn)象，認(rèn)真思考白紙為什么會向后飛出.遙控汽車在白紙上運(yùn)動時，受到白紙給它向前的摩擦力，遙控汽車給白紙向后的摩檫力，白紙向后飛出.通過分析這些真實的演示實驗現(xiàn)象，可以充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性.為了更好地探究作用力和反作用力的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生猜想它們之間有什么樣的關(guān)系，包括大小，方向，性質(zhì)等方面.學(xué)生自行設(shè)計實驗，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究能力.實驗很簡單（如圖3）：兩個彈簧測力計沿水平面同時拉動，看兩彈簧秤示數(shù)如何變化？兩力的大小，方向如何？分小組進(jìn)行實驗，可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊合作精神，學(xué)生邊做實驗邊把實驗數(shù)據(jù)填在表1中.在教學(xué)中給學(xué)生創(chuàng)設(shè)真實實驗情境，增加物理教學(xué)的趣味性，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和探究能力，促進(jìn)其創(chuàng)新思維能力的提高.研究作用力和反作用力大小時，學(xué)生需要知道測力計的量程，正確讀數(shù)^［2］.數(shù)據(jù)是真實測量的，培養(yǎng)他們實事求是的科學(xué)態(tài)度，有時發(fā)現(xiàn)兩個力的大小有偏差，學(xué)生需要在誤差允許的范圍內(nèi)歸納實驗規(guī)律.這些都充分調(diào)動學(xué)生的積極性，鍛煉學(xué)生的科學(xué)探究能力.

3 利用多媒體技術(shù)，增強(qiáng)學(xué)生對物理知識的感知

物理課堂中總有一些知識是我們無法創(chuàng)建真實情境的，學(xué)生學(xué)起來就覺得枯燥和乏味，從而失去學(xué)習(xí)物理的動力，我們可以借助多媒體創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，把一些難以用簡單語言講述的知識用動畫、錄像等形式展示給學(xué)生，使物理課堂變得生動，有趣.比如在必修二的第七章《萬有引力與宇宙航行》教學(xué)中，我們沒有辦法讓孩子真實感受萬有引力，但是我們可以借助視頻的方式，向?qū)W生展示航天技術(shù)，讓他們感同身受.教師可以以嫦娥五號為大情境，作為切入點進(jìn)行教學(xué).嫦娥五號任務(wù)作為我國復(fù)雜度高、技術(shù)跨度大的航天系統(tǒng)工程，實現(xiàn)了四個首次，且是我國探月工程“繞落回”三步走中的最后收官之戰(zhàn)，有助于培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感.播放嫦娥五號相關(guān)視頻給學(xué)生看，引導(dǎo)學(xué)生抓主要因素，簡化條件，構(gòu)建物理模型.嫦娥五號的“繞”其實就是衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動的模型，嫦娥五號的“回”可以簡化了衛(wèi)星的變軌道模型.引導(dǎo)學(xué)生思考嫦娥五號在“繞”時，應(yīng)該具有什么特點？在“回”時又具有什么樣的特點？這樣就把學(xué)生腦海中零碎的知識點通過一個嫦娥五號這個大情境給串連起來了.又比如在原子物理中講授盧瑟福的a散射實驗時，為了學(xué)生更好地掌握，我們可以借助flash動畫演示a散射實驗，動畫生動形象，一目了然，學(xué)生可以清楚地觀察到實驗現(xiàn)象.教師通過創(chuàng)設(shè)視頻、動畫等多媒體教學(xué)情境，增強(qiáng)學(xué)生對物理知識地感知，調(diào)動他們學(xué)習(xí)物理的興趣，從而提高物理課堂教學(xué)效果.

4 情境式習(xí)題，培養(yǎng)和鍛煉學(xué)生解決實際問題的能力

新教材的課后習(xí)題，出現(xiàn)了大量生活中熟悉的情境，高考中情景式題目的占比也是非常高，這都需要我們培養(yǎng)學(xué)生把真實情境轉(zhuǎn)化為物理模型，解決實際問題的能力.

以2022年廣東高考第1題為例：圖4是可用來制作豆腐的石磨.木柄AB靜止時，連接AB的輕繩處于繃緊狀態(tài).O點是三根輕繩的結(jié)點，F(xiàn)、F₁和F₂分別表示三根繩的拉力大小，F(xiàn)₁=F₂且∠AOB=60°.下列關(guān)系式正確的是（）.

A. F=F₁B. F=2F₁

C. F=3F₁D. F=√^--3F₁

看到此類題目，首先要抓主要因素，忽略一些次要因素，要把真實情境轉(zhuǎn)化為熟悉的物理問題.制作豆腐的石磨是次要因素，三根輕繩上的受力情況才是重點研究對象.此題本質(zhì)就是物體的平衡問題.那么它的解題思路就是先受力分析，然后根據(jù)平衡條件求解即可.題目中提到木柄AB靜止時，連接AB的輕繩處于繃緊狀態(tài)，此條件說明三根輕繩結(jié)的點O的合力等于零.對三根輕繩的結(jié)點O點進(jìn)行受力分析，受力分析如圖5所示.然后建立坐標(biāo)系，由幾何關(guān)系可知θ=30°.由平衡條件可得F₁sin30°=F₂sin30°，F(xiàn)₁cos30°+F₂cos30°=F，然后求解即可.

綜上所述，教師在教學(xué)中不論是創(chuàng)設(shè)真實情境、實驗情境、多媒體情境，還是課后的情境式習(xí)題，都可以在平時的教學(xué)中不斷培養(yǎng)學(xué)生的物理思維.教師要根據(jù)授課內(nèi)容，結(jié)合生活實際，把知識還原到情境中，把知識應(yīng)用到解決真實情境問題中.教師要培養(yǎng)學(xué)生把真實情境轉(zhuǎn)化為熟悉的物理問題和物理模型的能力，這就需要教師在教學(xué)中，以核心素養(yǎng)為目標(biāo)，以學(xué)生為主體，用情境來搭建起知識通往素養(yǎng)的橋梁.通過情境教學(xué)，在物理教學(xué)中真正讓學(xué)科核心素養(yǎng)落地實施.

參考文獻(xiàn)：

［1］ 中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)（2017年版）［M］.北京：人民教育出版社，2017.

［2］ 馬春花.情境教學(xué)法在高中物理教學(xué)中的應(yīng)用探究［J］.名師在線，2017（24）：64-65.

［責(zé)任編輯：李 璟］