新高考背景下高中物理情境教學(xué)法的實踐與思考

洪英蘭 溫升爔

摘? ?要：情境化教學(xué)模式在新一輪的課程改革中起著主導(dǎo)地位。在高中物理教學(xué)實踐中，教師應(yīng)用多媒體創(chuàng)設(shè)情境、創(chuàng)設(shè)課堂小實驗情境、創(chuàng)設(shè)問題情境促進實踐探究的教學(xué)模式，利用生產(chǎn)實踐與科技應(yīng)用素材進行試題情境創(chuàng)設(shè)等，能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和熱情，本文針對情境化教學(xué)模式存在問題進行思考并總結(jié)三條原則，希望有助于情境化教學(xué)模式的改進和提升。

關(guān)鍵詞：課程改革;核心素養(yǎng);高中物理;情境化教學(xué)

2017年開始新一輪的課程改革襲卷整個中國，推出以立德樹人為核心，發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為目標的教學(xué)變革。三年來全國范圍內(nèi)高中物理課堂教學(xué)究竟有多大的變化和收效？筆者在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)，情境化教學(xué)模式顯然在這場教學(xué)變革中起著主導(dǎo)地位。

1? 情境化教學(xué)模式研究成果

在知網(wǎng)查閱文獻，依次輸入“情境化教學(xué)”“物理情境化教學(xué)”“高中物理情境化教學(xué)”，分別就自2005年至2020年內(nèi)，分三個5年段進行檢索，截止到2020年4月12日，統(tǒng)計篇數(shù)結(jié)果見表1。

可見，隨著我國改革開放、解放思想的深入，國內(nèi)學(xué)者對情境化教學(xué)方法的研究越來越多，盡管高中物理情境化方面相關(guān)的研究較少，但也呈現(xiàn)了倍數(shù)的增長，這是教育進步的必然趨勢，是適應(yīng)世界教育改革發(fā)展的趨勢，也是一線教育工作者探索教法改革的大趨勢。通過知網(wǎng)論文搜索表明，目前有關(guān)情境化教學(xué)的主要研究趨勢有以下幾個方面。

2? 高中物理情境化教學(xué)的實踐

物理情境教學(xué)法是指在物理教學(xué)中，教師有目的地創(chuàng)設(shè)與現(xiàn)實生活、科技生產(chǎn)有關(guān)的現(xiàn)實場境，以引起學(xué)生態(tài)度的體驗和情感的共鳴，幫助學(xué)生理解知識的同時使學(xué)生的思維、建模等解決物理問題的能力得到發(fā)展的教學(xué)方法。情境化教學(xué)不僅在課堂教學(xué)中實施，還可在試題命制中應(yīng)用。情境教學(xué)法作為實現(xiàn)核心素養(yǎng)落地的主要途徑，在教學(xué)中正廣泛推廣著。

2.1? 應(yīng)用多媒體創(chuàng)設(shè)情境的教學(xué)模式

高中物理研究的對象既有宏觀低速的、也有微觀高速的。對微觀世界的物理現(xiàn)象，學(xué)生不借助儀器是無法進行觀察，要想使學(xué)生能夠很好地掌握微觀世界的物質(zhì)運動，單純借助語言描述和幾幅掛圖等傳統(tǒng)教學(xué)法是無法實現(xiàn)的。類似這種情形下，教師是可以利用多媒體進行物理情境創(chuàng)設(shè)，通過動畫模擬物理實驗，讓學(xué)生可以通過視覺和聽覺等多方位感知物理現(xiàn)象，使抽象的概念或不可見的實驗變得直觀可見。

比如，在上“原子的核式結(jié)構(gòu)模型”一課中，在講授α粒子散射實驗，由于中學(xué)實驗室不具備做該實驗的條件，教師就可利用多媒體動畫模擬該實驗（如圖1），從而使學(xué)生能感同身受，掌握α粒子散射實驗的實驗現(xiàn)象和方法。教師也能更好引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象進行討論與交流，從而建立原子核式結(jié)構(gòu)模型，進而培養(yǎng)了學(xué)生對現(xiàn)象進行分析歸納得出結(jié)論的邏輯推理能力，又能使學(xué)生學(xué)會建立物理模型來解決物理問題的方法，理解物理模型的演化及其在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用。

再如，物理學(xué)中的“場”是看不見、摸不著，但又是客觀存在的物質(zhì)。在教“場”這個概念時，物理學(xué)家引入電場線和磁感線使抽象的物質(zhì)變得直觀形象，可用浸在蓖麻油里的頭發(fā)屑和磁鐵周圍的細鐵屑來模擬電場線和磁感線，但學(xué)生觀察到的也只限于平面上的場線。如果教師能夠利用多媒體技術(shù)，比如應(yīng)用Flsh動畫來制作三維空間的電場線和磁感線（如圖2），再通過視頻展示給學(xué)生，這樣學(xué)生對各種場源所產(chǎn)生的場的認識就更加全面，學(xué)習(xí)效率大大提高。

2.2? 創(chuàng)設(shè)學(xué)生課堂小實驗情境的教學(xué)模式

物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，物理知識中的概念、規(guī)律都來自實驗。課堂如果只空講概念，學(xué)生會覺得枯燥乏味。教學(xué)過程中如果能多創(chuàng)設(shè)物理小實驗，親歷實驗情境，讓學(xué)生直觀感受到知識的來源，學(xué)生不僅能形成實事求是的科學(xué)價值觀，還能有效激發(fā)濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

例如在上“力的分解”一課時，教師可自制一端削尖，另一端帶有繩套的小木棍30套，分發(fā)給學(xué)生，讓學(xué)生親自感受重力產(chǎn)生的兩個作用效果（如圖3）。再比如在上“豎直平面內(nèi)的勻速圓周運動”一節(jié)時，教師可事先布置學(xué)生利用生活中的瓶瓶罐罐自制水流星，并在課堂上分組表演雜技，看看誰的水流星在做豎直圓周運動時沒有把瓶里的水灑出。這兩個課堂小實驗所用素材簡單易制，全體學(xué)生又都能參與到實驗情境中，課堂氣氛空前高漲，這樣的教學(xué)不僅激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，還能提升學(xué)生的動手能力，幫助建立物理模型，相比于傳統(tǒng)的只對著課本圖片講授物理知識的教法，教學(xué)效果要大大提高。類似這樣的小實驗還有很多，比如自制反應(yīng)尺測反應(yīng)時間、自制旋轉(zhuǎn)紙板探究圓周運動的線速度方向等等，教師只要有心設(shè)計，就一定能取得好的教學(xué)效果。

2.3? 創(chuàng)設(shè)問題情境促進實踐探究的教學(xué)模式

新一輪課改的高中物理新教材嚴格落實課程標準要求，教材以知識為載體，努力保障物理學(xué)科核心素養(yǎng)落地[ 1 ]。筆者認為加強問題意識和質(zhì)疑精神的培養(yǎng)，是培養(yǎng)物理核心素養(yǎng)的途徑之一。教師在教學(xué)中應(yīng)從學(xué)生實際出發(fā)，善于創(chuàng)設(shè)問題情境，引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并提出要探究的問題。關(guān)注學(xué)生在課堂上的認知狀態(tài)、認知過程，引導(dǎo)學(xué)生逐步解疑，使學(xué)生在探索新知識中有所發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新。問題情境的創(chuàng)設(shè)可以是一個實驗、一個視頻或者一個故事，這個情境要能使提出的問題成為學(xué)生物理思維的源頭。

例如：在教“力的分解”時，教師可以先展示一張拍有本班三位男生在球場上用力推一轎車的情境照片（如圖4），轎車推而不動，引起學(xué)生的興趣和注意，進而提出問題：如何能推動轎車呢？需要借助什么？用一根繩能拉動嗎，怎么拉？這時課堂氣氛非?；钴S，學(xué)生積極思考，搶著發(fā)表自己的觀點。接著播放事先錄制好的錄像：只見一男生用繩的一端系在車頭上，另一端綁在籃球架的水泥柱上，并繃緊繩索，然后走到繩的中央，用雙手推繩的中點，轎車動了（如圖5）?？吹竭@里，學(xué)生興奮的大叫。教師適時拋出問題，該同學(xué)突然變大力神了嗎？還是推繩蘊含著什么物理原理？很自然地引出新課。這一情境的展示不僅活躍了課堂氣氛，又能通過問題調(diào)動學(xué)生心理活動形成物理思維，使之在后續(xù)的學(xué)習(xí)中始終處于探究解惑的過程?？梢妱?chuàng)設(shè)問題情境對于調(diào)動激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，以及培養(yǎng)學(xué)生的物理思維和創(chuàng)新能力具有非常重要的意義。

又如，在學(xué)習(xí)原子結(jié)構(gòu)的知識中，教師要善于暴露矛盾，利用問題情境引領(lǐng)教學(xué)活動：向?qū)W生提出棗糕模型無法解釋α粒子散射現(xiàn)象、原子核式結(jié)構(gòu)無法解釋氫原子光譜等問題，教師在這個過程中引導(dǎo)學(xué)生進行質(zhì)疑討論、模型建構(gòu)、對問題追根溯源，最后形成量子化的玻爾原子模型。在學(xué)生討論交流過程中培養(yǎng)他們的質(zhì)疑、創(chuàng)新的能力。還可使學(xué)生感受科學(xué)家們細致、敏銳的科學(xué)態(tài)度和不畏權(quán)威、尊重事實的科學(xué)精神。

2.4? 利用生產(chǎn)實踐與科技應(yīng)用素材進行試題情境創(chuàng)設(shè)

2020年1月7日，教育部考試中心正式發(fā)布《中國高考評價體系》 ，其最重要的創(chuàng)新之一，即通過“四層”考查內(nèi)容將學(xué)科能力考査與思想道德滲透有機結(jié)合，利用“學(xué)科素養(yǎng)”這一關(guān)鍵連接層實現(xiàn)了融合知識、能力、價值的綜合測評，從而使“立德樹人”真正在高考評價實踐中落地。情境與情境活動正是實現(xiàn)這種“價值引領(lǐng)、素養(yǎng)導(dǎo)向、能力為重、知識為基”的綜合考査的兩類載體[ 2 ]。

情境試題將是未來適應(yīng)性測試的命制趨勢，縱觀近兩年各地高考試題已充分體現(xiàn)這一要求。例如，2018年全國I卷，以掃描隧道顯微鏡為背景考查了電磁感應(yīng)原理;2018年北京卷第20題，以無線電波的干涉信號用于飛機降落的導(dǎo)航為背景全面考查了學(xué)生對波的干涉的理解;2019年全國II卷第19題，以跳臺滑雪比賽為背景考查學(xué)生對v-t圖象的理解。這類試題全都以核心價值作為命題的統(tǒng)領(lǐng)，情景新穎，與現(xiàn)實生活、現(xiàn)代科技零距離，試題結(jié)合圖形分析，閱讀量增大、信息量增加、開放性進一步加大。與十年前的高考物理直接提取數(shù)據(jù)應(yīng)用公式計算的試題大為不同，增加了應(yīng)用性和綜合性，注重考查學(xué)生對重要物理概念與規(guī)律的理解與運用情況，需要學(xué)生能夠融入題目的情境，建立物理模型，形成物理思維，對能力的要求大大提高。這些考查符合新一輪課改培養(yǎng)核心素養(yǎng)的理念，也符合我國當(dāng)前不斷增長的經(jīng)濟文化需要。要求物理教師應(yīng)密切關(guān)注科技生產(chǎn)、關(guān)注物理學(xué)前沿與成果應(yīng)用，了解社會熱點（比如機器人、無人機、移動物聯(lián)、環(huán)保節(jié)能、生物工程、病毒傳播、測溫原理、人造太陽、5G時代等等），擴大自身的知識面。

生活實踐情境主要包括三個方面的內(nèi)容：一是與大自然中物理相關(guān)的現(xiàn)象，如彩虹、日食等;二是與生產(chǎn)生活緊密聯(lián)系的物理問題，如與體育運動相關(guān)的情境，球類、跳水、滑雪、賽車等;三是各類科技前沿，如國家重大科技工程、載人航天與探月工程、北斗導(dǎo)航系統(tǒng)等。只要用心，這些都是可以用作情境化試題的素材。

3? 情境化教學(xué)法的思考

當(dāng)今，科技信息現(xiàn)代化高速發(fā)展，情境教學(xué)法已成為提升我國教育國際競爭力的主旋律。物理情境化教學(xué)模式替代傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)是教改的大勢所趨，教師創(chuàng)設(shè)情境的能力也隨之成為急需提升的一項專業(yè)能力。在新課程實施過程中，很多教師的課堂都注重“創(chuàng)設(shè)情境”以吸引學(xué)生，課堂生機勃勃，教學(xué)質(zhì)量大大提高。然而，有些教師沒有把握好情境教學(xué)的真諦，一味機械模仿，課堂花里胡哨、堆砌大量情境，干擾了學(xué)生的學(xué)習(xí)，徒有形式卻無價值。筆者從教學(xué)實踐中總結(jié)三條創(chuàng)設(shè)物理情境的原則，與同行共享。

（1）真實性原則

在創(chuàng)設(shè)情境時，要創(chuàng)設(shè)真實情境。教師要依據(jù)教材中涉及的知識點，從現(xiàn)實生活、科技生產(chǎn)中找到與之匹配的有效的教學(xué)情境，設(shè)計與物理知識相關(guān)的問題情境或?qū)嶒炃榫?，通過課堂教學(xué)把學(xué)生帶入現(xiàn)實生活，使其身臨其境，突出體驗性與實踐性。

（2）直觀性原則

教學(xué)中引入情境的目的很大成份是為了解決用語言無法很好解釋的抽象理論，再或者是解決用肉眼無法觀察到的微觀世界的運動。由此，情境的創(chuàng)設(shè)必須遵循直觀性，以直觀方式形象、具體地再現(xiàn)書本知識所表征的實際事物或與實際事物相關(guān)的背景，有效地豐富學(xué)生的感性認識，并促進感性認識向理性認識的轉(zhuǎn)化和升化。

（3）進階發(fā)展原則

心理學(xué)家維果茨基的“最鄰近發(fā)展區(qū)”理論指出：最有利于學(xué)生身心發(fā)展的思維活動要有一定的高度，就象摘果子時，須“跳一跳，才能夠得著”的高度。依據(jù)這一理論，教師創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情境要適度有層次，所設(shè)計的問題情境應(yīng)符合學(xué)生當(dāng)前的認知狀態(tài)，問題深度要稍高于學(xué)生現(xiàn)有的知識水平，需經(jīng)努力思考，內(nèi)化知識才能解決的問題?？梢栽O(shè)置“發(fā)散式”問題情境，即教師圍繞某個知識點從不同角度去創(chuàng)設(shè)物理情境，引導(dǎo)學(xué)生從不同層面、不同角度進行思考，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，促進學(xué)生思維的活躍度與發(fā)散性，拓寬學(xué)生對知識的理解深度和廣度。這樣的物理課堂，不僅增強了學(xué)生的自信心，還使學(xué)生的思維能力等身心機能得以進階發(fā)展。

4? 結(jié)束語

總之，在高中物理課堂教學(xué)中，設(shè)計有效的教學(xué)情境，不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和熱情，有利于引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)情境進行實踐探究，培養(yǎng)建模能力，提升學(xué)生的創(chuàng)新能力和邏輯思維能力，實現(xiàn)解決物理問題的目的。同時，學(xué)生也能體驗到應(yīng)用知識解決問題帶來的成就感，使之情感態(tài)度、價值觀得以升華，最終達成培養(yǎng)物理學(xué)科核心素養(yǎng)的目標。

參考文獻：

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

[2] 教育部考試中心.中國高考評價體系說明[M]. 北京：人民教育出版社，2019.

[3] 中華人民共和國教育部.2017年物理學(xué)科指導(dǎo)意見[M]. 北京：人民教育出版社，2017.

[4] 何申.初中物理教學(xué)中利用生活現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)問題情境的思考[J].當(dāng)代家庭教育，2020（9）：95-96.