“情境教學(xué)”之于高一物理課堂的實踐探析及冷思考

方武增

(惠來慈云實驗中學(xué) 廣東 揭陽 515200)

1 對物理課堂情境教學(xué)的認識

何為“情境”？《現(xiàn)代漢語詞典》指出：情境，為情境，即具體的情況.將真實情境與物理教學(xué)有效結(jié)合，既是對物理學(xué)的尊重，也是對學(xué)生負責.在課堂中，教師要有駕御學(xué)生的注意力的能力，那就是自己對物理規(guī)律深刻理解后，有智慧地表述出來，不能讓那些有點“高深”的物理概念和“嚇人”的數(shù)學(xué)表達式嚇到學(xué)生，并讓學(xué)生感到沮喪.

如何把“高深”與“嚇人”之物變得容易接受呢？這是一個復(fù)雜的課題，無法用三言兩語明晰言之，不同人也會有不同的做法.但一定將“高”的知識降得低一點，先給學(xué)生一個能踏出學(xué)習(xí)物理第一步的臺階，尤其是高一的學(xué)生.學(xué)習(xí)活動與思維過程都是基于情境的，不可能孤立地鑲嵌于人的大腦之中，所以在課堂中，教師要將物理問題情境化、生活化，通過情境中的活動及文化背景，使物理知識潤物細無聲地參與學(xué)生思維活動，這樣才能使高一學(xué)生順利踏上學(xué)習(xí)物理的第一步臺階，收獲信心并為今后的物理學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ).

《普通高中物理課程標準(2017年版2020年修訂)》指出：為促進學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展，課程學(xué)習(xí)中要倡導(dǎo)基于項目的學(xué)習(xí)或整合學(xué)習(xí)等方法，促進學(xué)生基于真實情境下學(xué)科問題解決能力的發(fā)展，促進學(xué)生素養(yǎng)的發(fā)展[1].《中國高考評價體系(2019)》提到：以貼近時代、貼近社會、貼近生活的生活實踐或?qū)W習(xí)探索問題情境作為載體[2].“情境”即“問題情境”，指的是真實的問題背景，是以問題或任務(wù)為中心構(gòu)成的活動場域[3].而促使學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)的形成是一項系統(tǒng)工程，正如物理觀念的形成并非朝夕間可形成一般，所以，物理課堂中情境教學(xué)并非是高三備考的應(yīng)景之作，應(yīng)該是始于高一并不斷優(yōu)化的常規(guī)教學(xué)模式.

2 情境教學(xué)的課堂實踐與探析

2.1 最有親切感的情境——生活科技

物理來源于生活.教師在習(xí)題命制時，要適當情境化設(shè)計，緊密聯(lián)系學(xué)生日常生活實際，擴展命題素材選取范圍，在現(xiàn)實的問題情境中考查學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展水平，從而推動關(guān)鍵能力的形成[3].用手機導(dǎo)航是現(xiàn)實生活中，許多人出門常規(guī)操作，筆者以此作為素材為必修1“時間 位移”這一節(jié)命制習(xí)題并呈現(xiàn)于課堂.

教師PPT展示情境：惠來慈云實驗中學(xué)是惠來縣較有影響力的學(xué)校，許多學(xué)子都意愿報考此所學(xué)校，如圖1所示是某高一新生家長從葵西客運站駕車去惠來慈云實驗中學(xué)導(dǎo)航的截屏畫面.

圖1 手機導(dǎo)航圖

該地圖提供了3種駕車路線，路線規(guī)劃方案如圖中信息所示，下列說法正確的有( )

A.研究汽車在地圖上實時的具體位置時，汽車可以被看成質(zhì)點

B.圖中推薦路線中顯示10 min和4.1 km分別指的是時間間隔和位移

C.3條線路的位移相等

D.第一條線路的平均速度最大

設(shè)計理念：人教版教材(2017版)必修1“時間 位移”用的插圖是從北京到重慶，但對于粵東地區(qū)的高中一學(xué)生來說，這樣的情境太過于遙遠，這情境不夠親切，所以筆者利用最真實的“新生報到導(dǎo)航圖”，作為命題素材.這樣的命題，不實現(xiàn)了對教材資源的拓展開發(fā)，更重要的學(xué)生通過此情境，提取了圖中的“質(zhì)點”“路程”“時間間隔”，學(xué)習(xí)到了相關(guān)物理知識，促進物理觀念的形成.

2.2 最有使命感的情境——中華歷史材料

正如錢穆先生所言:“民族創(chuàng)造了文化，民族亦由文化而融成”[4]，中華民族有著無比燦爛傳統(tǒng)文化，這對于培養(yǎng)青少年民族自豪感，愛國情懷形成正確的價值觀，有著不可替代的作用.作為一名物理教師，若能將中華傳統(tǒng)文化作為備課素材，融入課堂教學(xué)，不但能增強教學(xué)的趣味性，提高教學(xué)效益，更重要的是將中華傳統(tǒng)文化滲透于物理教育，增強民族自豪感.下面以“打點計時器”這一知識的引入為例.

教師設(shè)問：“同學(xué)們，大家所知道計時儀器有哪些呢？”

學(xué)生反應(yīng)：“時鐘”“秒表”……

教師PPT展示情境：1920年我國《東方雜志》曾刊登一文《計時之進化》，文中提到：人類之計時最初用日晷或刻燭皆極簡陋，日晷不能用于無日光之時，燭易為風吹動，……并展示此文獻中的插圖，如圖2所示.

圖2 1920年第17卷第11期《東方雜志》上的插圖

學(xué)生反應(yīng)：表示沒想到原來有這么多計時儀器，我國古代勞動人民早已使用日晷、時燭、銅漏等儀器計時，感嘆于中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化，而后來人也不斷地思考，并根據(jù)日晷、時燭、銅漏的特點不斷地優(yōu)化計時設(shè)備.

教師引入新課：除了以上幾種計時儀器外，現(xiàn)實生活中還有時鐘、手表、秒表等計時儀器；在高中物理實驗中，我們再來學(xué)習(xí)一種新的計時儀器——打點計時器.

設(shè)計理念：將中華文化史融入物理課堂，是一種新的嘗試.筆者認為高一物理課堂不能僅僅只有“公式”“定理”“解題”，物理過于“數(shù)學(xué)化”，會使得大量“單調(diào)的計算”嚇退學(xué)生，使他們望而卻步.所以在高一物理課堂多一點“人文素材”，實際上就是對學(xué)生的人文關(guān)懷，而篩選與當節(jié)物理知識相對應(yīng)的中華傳統(tǒng)文化情境，作為備課素材并融入課堂教學(xué)，不僅增強了知識的趣味性，同時將中華傳統(tǒng)文化滲透于物理教育，增強民族自豪感，堅定文化自信.

2.3 最有參與感的情境——班集體活動

“社會責任”為“科學(xué)態(tài)度與責任”其中一項重要內(nèi)容.對于高中生而言，大部分時間都是在學(xué)校，所以培養(yǎng)學(xué)生的“社會責任”，可從培養(yǎng)“班集體責任”入手.以班集體活動為情境，作為命題素材，會讓學(xué)生更有一種真實感與參與感；學(xué)生在思考習(xí)題的過程中，曾經(jīng)歷的活動會在大腦重現(xiàn)，無形之中培養(yǎng)了班級責任感及使命感.

教師PPT展示情境：本學(xué)期學(xué)校舉辦的多項集體活動中，以下4位同學(xué)先后作為“旗手”舉高一(3)班的“班牌”入場亮相于校運動會、校慶、校跑操活動，這是一項極大的榮譽，而2012年奧運會，中國代表團的旗手是易建聯(lián)，如圖3所示.

圖3 旗手的圖片

學(xué)生活動：學(xué)生看到圖片后，歡呼并鼓掌，特別是4位班里的“旗手”，看到自己的照片與易建聯(lián)同時出現(xiàn)在PPT上，激動的同時，一種使命感與責任感由然而生.

教師設(shè)問：圖中的第一位同學(xué)，用手握住班牌的桿，使牌面朝上，桿處于豎直靜止狀態(tài)，則下列說法正確的是( )

A.班牌能靜止在手中，是由于手對班牌的桿的握力大于班牌的重力

B.當手握班牌的桿的力增大，班牌所受的摩擦力不變

C.當手握班牌的桿的力增大，班牌所受的摩擦力也增大

理解是描述對象的特征和由來，闡述此對象與相關(guān)對象之間的區(qū)別和聯(lián)系，是分析問題和解決問題的基礎(chǔ)，是創(chuàng)建數(shù)學(xué)思維的前提，是學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)的根基，是為生活生產(chǎn)服務(wù)的源泉。理解是學(xué)生學(xué)習(xí)相關(guān)課程內(nèi)容的背景，既有利于幫助學(xué)生理解相關(guān)內(nèi)容，也促進其將所學(xué)知識運用于解決問題的過程中，無疑有利于提高學(xué)生的應(yīng)用數(shù)學(xué)的意識和能力。

D.當手握班牌的力變小時，班牌就容易從手滑落，是因為會讓最大靜摩擦力變小，當其小于重力時，就從手中滑落

師生討論：班牌處于平衡狀態(tài)，所受合力為零，所以，班牌所受摩擦力大小等于班牌的重力，當手握班牌的力增大時，班牌所受合力仍為零，所以摩擦力不變；故B正確.

根據(jù)fm=μFN，當手握班牌的力較小時，最大靜摩擦力會變小，當最大靜摩擦力小于重力時，班牌就從手中滑落，故D正確.

設(shè)計理念：此題是在講到新授課“共點力平衡”時的習(xí)題鞏固環(huán)節(jié)，通過重現(xiàn)班級活動作為習(xí)題情境.這不僅讓學(xué)生體會“靜止→受力平衡條件”，使物理知識的學(xué)習(xí)也得到較為深刻的鞏固，也讓學(xué)生在模型構(gòu)建過程中，形成一種科學(xué)思維，當然也通過“班集體活動”的情境再現(xiàn)，培養(yǎng)了學(xué)生的班級責任感.

2.4 最具生動化的情境——漫畫

漫畫有直觀性和趣味性的特點，物理教師若能利用漫畫作為教學(xué)資源，將其直觀性及趣味性與學(xué)科知識有效結(jié)合，營造一種輕松愉快的氛圍，將有利于學(xué)生更主動地學(xué)習(xí)，從而提高教學(xué)質(zhì)量[5].

教學(xué)過程：動力學(xué)問題，常規(guī)的解題思路導(dǎo)圖如圖4.但這對于高一的學(xué)生還是存在學(xué)習(xí)上的困難，課堂上聽得懂，但在課后還是難以獨立解決相關(guān)的問題.究其原因，除了本節(jié)知識本身較綜合的因素外，教師的傳授方式也需要細細反思.

圖4 動力學(xué)問題的常規(guī)解題思路導(dǎo)圖

筆者在講到此知識時，在第一課時教學(xué)較為吃力的情況下，反思諸已，在第二課時教學(xué)中，在黑板上畫了一幅漫畫，如圖5所示，設(shè)計一個“小鳥列式法”，取得了較好的教學(xué)效果.

圖5 “小鳥列式法”的板書

“小鳥列式法”，即：正確地受力分析完畢之后，判斷(或假設(shè))定好加速度的方向，標于受力分析圖的旁邊，加速度方向就是小鳥飛行的方向.

前進的合動力減去指向小鳥尾部的合阻力形成的合力產(chǎn)生加速度，

F合=maF動-f=ma

“兩翼平衡”是指：與加速度垂直的方向必須合力為零，與加速度垂直的兩翼的力必須等大反向.

F1=F2

只有這樣，小鳥才能正常飛行.所以，以后列式，就先初定一個加速度的方向，即“鳥嘴”的方向，反向的就是“鳥尾巴”方向，再定“兩翼”，則方程組的框架已定.

設(shè)計理念：物理方程相對較為抽象、概括，如王云五先生所言：“數(shù)理的定義簡括，自修較難明了”.基于此，需要教師拓展教學(xué)思路，對學(xué)生進行合理引導(dǎo)，并培養(yǎng)其模型構(gòu)建及科學(xué)分析的能力.而利用漫畫作為備課素材，將抽象之物形象化直觀化，有利于學(xué)生理解、吸收并運用相關(guān)的知識去解決問題，以此發(fā)展學(xué)生的關(guān)鍵能力.

3 對情境教學(xué)的冷思考

3.1 情境教學(xué)要適度且合理

每次課程改革，都會被許多盲目跟風的人描繪成一種盛景，其間不乏充斥著種種“神話”.實際上《普通高中物理課程標準(2017)》《中國高考評價體系(2019)》屬于綱領(lǐng)性文件、指導(dǎo)性文件，不能誤認為這兩份就是教案.各省市教學(xué)情況不盡相同，即使是同校的不同班級也會有差異，如選“物理+化學(xué)+生物”組合的班級，與選“物理+政治+地理”的班級，兩者學(xué)情是不同的，故不可不假思索地搬用.正如《普通高中物理課程標準(2017)》文中所講的“結(jié)合學(xué)生年齡特點和學(xué)科特征”.所以,還要結(jié)合具體的學(xué)情與教情.

作為一個物理教育工作者，要嚴謹治學(xué)，要研讀文件，細審文件中教育價值與效用價值，結(jié)合具體的校情、教情、學(xué)情，設(shè)計好教學(xué)方案，并諸實踐.情境教學(xué)不宜盲目跟風，并不是每一節(jié)課都是需要設(shè)情景來教學(xué)的.要警惕情境教學(xué)的模式固化，切不可過于激進，使課堂教學(xué)陷入了“每課必情境”的旋渦，讓課堂變得很形式主義.中學(xué)物理教學(xué)的發(fā)展，必須是扎實的發(fā)展，樸素真實的發(fā)展[6]，若不然，當教師誤解或過度狂熱就可能出現(xiàn)濫用“情境教學(xué)”惡劣影響，稍有不慎，會使學(xué)生更加迷惑，抑惑浮想翩翩，適得其反，故情境教學(xué)要適度且合理.

適度且合理的情境教學(xué)，應(yīng)該是：初學(xué)新知識的前幾節(jié)課，需要情境教學(xué)，此階段此舉有利于形成正確的物理觀念，而對大部分學(xué)生已掌握的知識講解，不宜再費時構(gòu)情境；同一情境素材不宜多次重復(fù)出現(xiàn)，不然學(xué)生會有一種“同一部電影看N遍”的視覺疲勞，學(xué)生看片頭已知結(jié)局；一些簡單易懂的知識，無須創(chuàng)設(shè)意境，別浪費了彼此的時間與精力；情境教學(xué)的素材來源于正能量的活動，可以取自黨和國家政策改革、社會發(fā)展、歷史事實、中華優(yōu)秀文化、科技前沿等方面，這樣才有利于考查學(xué)生知識和能力，測評其學(xué)科素養(yǎng)水平[3].

3.2 情境教學(xué)要適度培養(yǎng)學(xué)生自由思考

情境教學(xué)的目的，是將物理問題情境化，使高一學(xué)生順利踏出學(xué)習(xí)物理的第一步臺階，這就要求給予學(xué)生一個自由思考的空間，不能急于求成.自由思考是讓學(xué)生沐浴在未被禁止和排斥的氣氛中.對于高一學(xué)生來說，會接觸到一些新的物理詞匯，如:加速度、打點計時器、平行四邊形定則等.學(xué)生會對陌生之物有著各種猜想，甚至是錯誤的認識，這是很正常的，也是思想活躍的表現(xiàn)，教師切不可按預(yù)設(shè)答案否定學(xué)生的認識.比如初學(xué)加速度，部分學(xué)生會望詞生義，以為一定是加速運動，此時不可馬上否定學(xué)生，應(yīng)是創(chuàng)設(shè)加速直線運動與減速直線運動兩類生活意境，讓學(xué)生思考后自然頓悟，達到自我糾錯的目的；當然，若此時學(xué)生仍不能頓悟，教師再來糾正也不遲.

3.3 情境教學(xué)要適度引導(dǎo)同學(xué)間的協(xié)作與討論

不能讓高一學(xué)生像高三學(xué)生備考那樣整天泡于題海之中，低頭刷題，高一知識是“新授知識”，要注重體驗、協(xié)作與討論.同學(xué)間的討論與交流，有時學(xué)到的東西會更多，就如對于適齡讀幼兒園的小孩子，家長選擇自己在家里帶，或選擇送到幼兒園與小朋友一起玩，最終效果是不一樣的，正常情況下，處于后一種選擇的小朋友學(xué)習(xí)到的東西會更多.同理，高一的同學(xué)間年齡相仿，教師要適當創(chuàng)設(shè)情境引導(dǎo)同學(xué)間的協(xié)作與討論.自己動手做實驗是最真實的物理情境，圖6是筆者在實驗室?guī)W(xué)生做實驗的場景.3位同學(xué)合作，首次打出的紙帶沒有點跡，“失敗”了，但正如同施一公所說:“做實驗科學(xué)的研究，要接受失敗的可能，且失敗可能才是經(jīng)常發(fā)生的”.所以,不要打擾他們.實際上這3位學(xué)生也沒有來問老師，而是其中有一個人去觀察其他小組的器材組裝、操作與自己有何不同，回來與同組的同學(xué)討論，發(fā)現(xiàn)問題的所在并調(diào)整之，最終打出一條點跡清晰的紙帶.同齡人之間的溝通無代溝，特別是進入實驗室的學(xué)生如同一群進了科普園的小朋友一樣，只要不涉及安全的問題，教師僅需引導(dǎo)即可，多點時間給學(xué)生們協(xié)作與討論.哪怕是沒有良好的實驗結(jié)果，也無妨.

圖6 同學(xué)間的協(xié)作與討論

3.4 情境教學(xué)是引子 踏實學(xué)習(xí)是保障

情境教學(xué)只是一個引子而已，發(fā)展學(xué)生的能力，也絕非僅在課堂就可以解決的，不可能“畢其功于一役”，大量的功夫在課外.教師需要趁熱打鐵，布置有針對性的學(xué)習(xí)任務(wù)給學(xué)生，并要求其做到獨立思考且踏實學(xué)習(xí).何為獨立思考呢？在做題時，絕對不參閱答案，演算后發(fā)現(xiàn)有錯誤，仍不立即檢閱詳草.凡非經(jīng)過自己最大努力，就不應(yīng)該遽行借于外力[7].因習(xí)題是學(xué)生理解和鞏固所學(xué)知識，發(fā)展相應(yīng)知識與能力，形成解決問題意識和創(chuàng)新精神的重要載體[8]，那么當學(xué)生能在課后踏實學(xué)習(xí)，特別是獨立做題時，課堂中的情境會在腦海中重現(xiàn)，甚至能聯(lián)想到生活中其它情境、發(fā)現(xiàn)新問題、覓得新規(guī)律、悟出新結(jié)論.所以物理知識的學(xué)習(xí)決非僅是課堂中就情境教學(xué)可以解決的，大量的功夫還在課外的訓(xùn)練.

4 后記

高一物理課堂中的情境教學(xué)嘗試，是為了讓學(xué)生感受物理的魅力，明白物理來源于生活，物理就在我們身邊，讓更多的學(xué)生能帶著興趣踏出學(xué)習(xí)物理第一步.要讓那此對物理有點興趣的學(xué)生，都愿意來學(xué)習(xí)物理，而不僅是鼓勵那些物理“高分學(xué)生”來選報物理.畢竟“高一而已” ，有興趣就別放棄.作為高一物理教師要富于熱情且智慧地工作，要根據(jù)章節(jié)知識與學(xué)情特點，合理且適度地設(shè)置相應(yīng)的情境，激起學(xué)生強烈的問題意識和探索未知的求知欲，引導(dǎo)學(xué)生獨立思考及踏實地學(xué)習(xí)；教師在以自己的教育行動扎實樸素地推進教學(xué)改革過程中，也讓學(xué)生體會科學(xué)的研究方法，養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣，形成關(guān)鍵能力.