基于核心素養(yǎng)下物理情景教學(xué)的研究

【摘 要】廣東省從2020年秋季開始實(shí)施新的普通高中課程方案，使用新教材。普通高中物理課程的理念與目標(biāo)是通過高中物理課程的學(xué)習(xí)，進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的養(yǎng)成和發(fā)展。情景教學(xué)也叫情景探究教學(xué)，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)具有重要作用。

【關(guān)鍵詞】情景教學(xué);核心素養(yǎng);創(chuàng)設(shè)途徑

情景教學(xué)是指利用外界的環(huán)境，實(shí)現(xiàn)和學(xué)生心境共鳴的教學(xué)方法。它以直觀具體的場(chǎng)景，引起學(xué)生實(shí)際的體驗(yàn)，從而在探究情景中，掌握知識(shí)，發(fā)現(xiàn)規(guī)律。不論是物理概念、物理規(guī)律的教學(xué)，還是物理問題解決的教學(xué)，很多時(shí)候都需要結(jié)合具體的情景來進(jìn)行。它不僅適用于新課的教學(xué)，對(duì)于習(xí)題課、復(fù)習(xí)課也是同樣適用的。

一、情景教學(xué)的心理學(xué)依據(jù)

現(xiàn)代教育心理學(xué)認(rèn)為：個(gè)體內(nèi)在興趣、好奇心或成就需要等內(nèi)部原因引起學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)源性動(dòng)機(jī)。情景教學(xué)就是通過學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中，直接觀察或感受到外界施加的刺激而引起機(jī)體作出反應(yīng)，從而喚醒學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和興趣，形成“愉快教育”。情景教學(xué)使認(rèn)知具有直觀性，所創(chuàng)設(shè)的情景，是經(jīng)過教師人為有意識(shí)地精心設(shè)計(jì)過的。它可以使學(xué)生處于特定的情景設(shè)置中，引起學(xué)生的感知和好奇，對(duì)學(xué)習(xí)起到催化作用。這種有意識(shí)與無意識(shí)的心理活動(dòng)，不但使學(xué)生產(chǎn)生參與學(xué)習(xí)的需要，形成目標(biāo)定向，還可以使學(xué)生根據(jù)思維科學(xué)相似性的原理，形成關(guān)聯(lián)。這有助于學(xué)生靈感的產(chǎn)生，也培養(yǎng)了相似性思維的能力，使學(xué)生進(jìn)行聯(lián)想延伸，并進(jìn)行知識(shí)遷移，形成實(shí)際的應(yīng)用與拓展，達(dá)到教育教學(xué)“學(xué)以致用”的根本目的。學(xué)生從注意到關(guān)聯(lián)，建立信心，獲得滿足，這是現(xiàn)代教育心理學(xué)中，激發(fā)與維持學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)的常用策略。

二、情境教學(xué)的創(chuàng)設(shè)途徑

情境教學(xué)法在不同的學(xué)科課堂中，創(chuàng)設(shè)途徑多種多樣。每種方式都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，筆者在物理教學(xué)過程中，常用的創(chuàng)設(shè)途徑主要有：

1.利用生活現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)情境

基于教材的知識(shí)信息承載量是有限的，且物理是一門與日常生產(chǎn)生活聯(lián)系緊密的學(xué)科，很多問題的提出都是源于對(duì)生活的實(shí)踐與思考。因此，生產(chǎn)生活中有很多能生成有價(jià)值的科學(xué)探究問題的情景。教師可以根據(jù)這些情景引導(dǎo)學(xué)生生成問題，并引導(dǎo)學(xué)生探究這些現(xiàn)象背后所蘊(yùn)藏的知識(shí)本質(zhì)，讓學(xué)生在解決問題的過程中，逐步形成物理學(xué)科核心素養(yǎng)。例如：講解參考系時(shí)可引入汽車剛啟動(dòng)時(shí)的情景，讓學(xué)生思考為什么會(huì)感覺到旁邊景物在后退？講解慣性定律時(shí)，讓大家回憶坐公交車時(shí)開車或剎車的情景。在安全行駛這一節(jié)書當(dāng)中，思考為什么不能疲勞或者酒后駕駛？讓學(xué)生講述救護(hù)車經(jīng)過的情景來分析多普勒效應(yīng)……教師通過學(xué)生身邊熟悉的生活化場(chǎng)景引入，引導(dǎo)學(xué)生感受生活中的物理，使學(xué)生用更加科學(xué)的眼光看待身邊的事物，學(xué)會(huì)“透過現(xiàn)象看本質(zhì)”，從而提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

2.利用多媒體技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境

很多抽象的物理模型和物理過程，肉眼難以直接觀察，用語言也難以形象描述，學(xué)生理解容易出現(xiàn)問題。這時(shí)候借助多媒體技術(shù)，比如用動(dòng)畫、課件、視頻形象直觀地展示，幫助學(xué)生理解物理情景和物理過程。例如，利用多媒體虛擬仿真技術(shù)，可以形象表示出幾種常見電荷周圍的電場(chǎng)線和等勢(shì)面的特點(diǎn)，這些直觀立體的物理模型，是平面圖難以描述與呈現(xiàn)的。其他如鏈?zhǔn)椒磻?yīng)、電容器的充放電、光電效應(yīng)、波的干涉與衍射、α粒子大角度散射、兩物體先碰撞后壓縮等一些微觀或高速的物理情景，也可以借助多媒體技術(shù)來放大、放緩展示。學(xué)生通過多媒體技術(shù)，突破了認(rèn)知的時(shí)空限制，增強(qiáng)了對(duì)事物模型的理性認(rèn)識(shí)。

3.利用圖畫創(chuàng)設(shè)情境

圖畫是形象展示情景的主要手段。課本插圖、運(yùn)動(dòng)過程圖、示意圖等都可以用來展示物理情景。2020年秋季應(yīng)用的廣東版新教材與舊教材比較，就增加了很多與生產(chǎn)生活相關(guān)的物理情境圖、示意圖等，以此幫助學(xué)生理解物理情景、解決問題。例如，在《共點(diǎn)力的平衡條件及其應(yīng)用》這一節(jié)，書中就增加了廣州塔、斜拉橋、平衡木等利用了平衡原理的情境圖，清晰展示了我們?cè)谧匀患吧a(chǎn)生活中利用到的平衡現(xiàn)象;在《力的分解》這一節(jié)，書中增加了一幅將載貨卡車?yán)瞿嗫拥那榫硤D和示意圖，幫助學(xué)生理解一個(gè)較小的合力可以產(chǎn)生兩個(gè)較大的分力;在《拋體運(yùn)動(dòng)》中增加了傳送帶運(yùn)輸玉米餃子、噴霧灌溉等生產(chǎn)生活實(shí)際應(yīng)用的情景圖，幫助學(xué)生理解拋體運(yùn)動(dòng)模型;在《生活中的圓周運(yùn)動(dòng)》這節(jié)中增加了火車車輪的細(xì)節(jié)圖，很多同學(xué)都搭過火車，但很少留意到火車車輪有突出的輪緣，所以講到火車轉(zhuǎn)彎速度過小或過大會(huì)擠壓內(nèi)外軌這個(gè)問題時(shí)，理解起來比較困難，課本的圖片使教學(xué)內(nèi)容變得簡(jiǎn)單直觀，有利于學(xué)生理解知識(shí)、拓展思路。又如講解追擊及相遇問題時(shí)，這類情景化的習(xí)題，可以根據(jù)題目給出的條件，畫出運(yùn)動(dòng)示意圖。教師在教學(xué)過程中，通過引導(dǎo)學(xué)生挖掘圖片的內(nèi)涵，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、分析推理能力，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

4.利用實(shí)驗(yàn)活動(dòng)創(chuàng)設(shè)情境

物理是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)，不論是教師的演示實(shí)驗(yàn)，還是學(xué)生的分組探究實(shí)驗(yàn)，都能讓學(xué)生參與到真實(shí)發(fā)生的物理情景中來。在各種有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象刺激下，會(huì)引發(fā)學(xué)生探尋實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象背后蘊(yùn)藏知識(shí)的興趣。例如，講解豎直面的圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)，我把紅墨水滴在裝了半瓶水的礦泉水瓶中，制成一個(gè)簡(jiǎn)易的水流星，學(xué)生會(huì)對(duì)瓶身倒轉(zhuǎn)而水不滴下產(chǎn)生強(qiáng)烈的認(rèn)知沖突。講《渦流》這節(jié)時(shí)，我直接把電磁爐帶到教室，在電磁爐上隔著幾張報(bào)紙來煲水。很多學(xué)生在家里都使用過電磁爐，但沒想過爐體和鍋不直接接觸也能加熱，究竟它的工作原理是怎樣的呢？這類器材簡(jiǎn)單、操作方便、現(xiàn)象明顯的演示實(shí)驗(yàn)極易引發(fā)學(xué)生的好奇心。教師在利用實(shí)驗(yàn)情景教學(xué)時(shí)，要注意在引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的同時(shí)，也應(yīng)創(chuàng)設(shè)足夠的思考空間，讓學(xué)生在觀察的基礎(chǔ)上，通過問題引導(dǎo)，探尋規(guī)律，解決問題。此外，如探究感應(yīng)電流產(chǎn)生條件等這類學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生更是高度融入學(xué)習(xí)情景中，在實(shí)驗(yàn)過程中培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、猜想能力、動(dòng)手能力、邏輯推理能力、分析綜合能力、質(zhì)疑能力、創(chuàng)新能力以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，從而全面提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

5.游戲活動(dòng)創(chuàng)設(shè)情境

任何年齡段的學(xué)生，游戲活動(dòng)都能調(diào)動(dòng)他們學(xué)習(xí)的積極性，無論是新課學(xué)習(xí)，還是課后習(xí)題，都可以通過游戲活動(dòng)來打開思路。例如筆者在講授摩擦力這一節(jié)課之前，會(huì)利用大課間時(shí)間先進(jìn)行一次拔河比賽，一場(chǎng)比賽過后，在勝方的腳下灑一些細(xì)沙再重新進(jìn)行比賽，課堂上再讓大家思考勝方由勝轉(zhuǎn)敗的原因;有道課后習(xí)題，學(xué)生很難理解猴子勻速爬桿上升時(shí)，為什么受到的摩擦力向下，即學(xué)生不理解運(yùn)動(dòng)方向與相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)方向的區(qū)別，于是筆者把學(xué)生拉到操場(chǎng)上去，讓他們沿著豎直桿分別上行和下滑來真實(shí)感受所受摩擦力的方向。這樣寓教于樂的游戲活動(dòng)，把物理知識(shí)與實(shí)踐情景生動(dòng)結(jié)合起來，使學(xué)生在愉快的氛圍中掌握了物理知識(shí)，并且記憶深刻。不過開展這類活動(dòng)時(shí)要注意考慮學(xué)情，高中課時(shí)緊張，教師要注意選取的活動(dòng)要具有一定的目的性和啟發(fā)性，使游戲活動(dòng)不僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，強(qiáng)化以物理視覺解釋和解決實(shí)際問題的能力，還能使學(xué)生釋放壓力，減輕學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，助力學(xué)生身心發(fā)展。

6.利用故事創(chuàng)設(shè)情境

物理故事包括科學(xué)家研究物理知識(shí)的事跡，探尋物理知識(shí)過程發(fā)生的故事，以及一些物理學(xué)家的生活瑣事，等等。教師要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容選取合適的故事進(jìn)行鋪墊。例如：牛頓發(fā)現(xiàn)地心引力背后的故事;錢學(xué)深沖破重重阻力回國(guó)的故事;高考物理只有5分的錢偉長(zhǎng)最后成為物理大家的故事;于敏隱姓埋名28年研制氫彈的故事;在電磁感應(yīng)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)過程中法拉第“十年磨一劍”的故事……這些物理故事落實(shí)了物理學(xué)科立德樹人的根本任務(wù)，發(fā)揮了物理課程的德育功能，引導(dǎo)學(xué)生形成正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與社會(huì)責(zé)任感。

三、結(jié)束語

不論哪一種教學(xué)方式，都是讓學(xué)生在接受物理教育過程中，逐步形成適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展、社會(huì)發(fā)展需要的正確的價(jià)值觀、必備的品格及關(guān)鍵的能力。作為教師，我們要根據(jù)教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)目標(biāo)來合理選取不同的情景創(chuàng)設(shè)模式，努力用有質(zhì)量的情景來促進(jìn)課堂教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生的核心素養(yǎng)。

（責(zé)任編輯：周瑋凌）

肇慶鼎湖中學(xué) 李小靈