“新課標(biāo)”背景下高中物理情境下試題的教學(xué)策略研究

李聰霞

摘 要：因物理學(xué)科在高中教育階段的不斷深化，讓物理教師在開(kāi)展教學(xué)時(shí)不得不面臨著更大的挑戰(zhàn)，尤其是近些年在高考題目中出現(xiàn)的“情境化”物理試題，讓學(xué)生自身對(duì)物理知識(shí)的掌握情況得到了全方位的考查，使物理學(xué)科的改革與深化也得到了一定的促進(jìn)。本篇文章便以物理情境試題為基礎(chǔ)，針對(duì)新課標(biāo)背景下的高中物理教學(xué)展開(kāi)一系列的探討分析，并提出相應(yīng)改進(jìn)措施。

關(guān)鍵詞：高中物理;新課標(biāo);教學(xué)策略;試題;情境

高中物理知識(shí)總體較為抽象，學(xué)生在對(duì)其進(jìn)行學(xué)習(xí)時(shí)難以深入理解，物理學(xué)科整體學(xué)習(xí)質(zhì)量較差。同時(shí)，高中物理教師一味采用理論灌輸式教學(xué)，學(xué)生難以感受到物理學(xué)科的重要性，對(duì)于物理知識(shí)的學(xué)習(xí)興趣也難以得到保障。在新課標(biāo)逐步普及落實(shí)的背景下，其對(duì)于物理教學(xué)的方式，以及教學(xué)內(nèi)容等方面均提出了更為嚴(yán)格的要求，既要將物理學(xué)科整體教學(xué)成效提高，又要使學(xué)生懂得物理知識(shí)的具體應(yīng)用，深化學(xué)生自身物理素養(yǎng)。

一、情境教學(xué)概述

在一般意義上，“情境”是一種特定的環(huán)境和場(chǎng)合，它將變革的概念延伸到高中物理教學(xué)中。所謂“物理情境”是指有效學(xué)習(xí)物理課程所需的環(huán)境和場(chǎng)合。它是從學(xué)習(xí)者的需求出發(fā)，借助特定的教學(xué)工具，創(chuàng)造相應(yīng)的學(xué)習(xí)場(chǎng)景，使學(xué)習(xí)者沉浸其中，運(yùn)用感官進(jìn)行全面學(xué)習(xí)，極大地提高學(xué)習(xí)效率和質(zhì)量，達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。而在高中物理試題教學(xué)中運(yùn)用情境教學(xué)，不僅能夠進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，而且能夠讓學(xué)生占據(jù)課堂主導(dǎo)地位，與新課標(biāo)的要求十分相符。

二、“新課標(biāo)”背景下高中物理情境下試題的教學(xué)思路

（一）創(chuàng)設(shè)有效問(wèn)題情境

一般來(lái)說(shuō)，在物理情境下的試題教學(xué)中，教師所創(chuàng)設(shè)出的物理試題教學(xué)情境，與物理學(xué)科知識(shí)傳授之間存在著直接的關(guān)系。只有教師在試題教學(xué)中將其知識(shí)充分與物理教學(xué)情境相融合，學(xué)生才能夠?qū)ξ锢碇R(shí)中蘊(yùn)含的生命力、吸引力有著更為充分的體會(huì)，同時(shí)能夠讓各項(xiàng)物理知識(shí)在物理試題教學(xué)中被學(xué)生所理解。如果教師在教學(xué)過(guò)程中不能及時(shí)針對(duì)物理試題教學(xué)方式及物理試題教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行設(shè)計(jì)、優(yōu)化，只停留在簡(jiǎn)單的物理教材試題內(nèi)容中，其為學(xué)生帶來(lái)的物理試題知識(shí)課程難免會(huì)顯得十分無(wú)趣。教師難以將物理知識(shí)轉(zhuǎn)化為學(xué)生能夠輕易理解的知識(shí)。由此，教師在物理教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)物理情境課堂的建設(shè)加以注重，為學(xué)生營(yíng)造出更為科學(xué)、合理的物理試題問(wèn)題情境，要求學(xué)生在教學(xué)中與其他學(xué)生進(jìn)行溝通交流，并將自身真實(shí)想法充分表達(dá)出來(lái)，提高學(xué)生對(duì)物理試題知識(shí)的學(xué)習(xí)體驗(yàn)，調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí)欲望，讓學(xué)生能夠在更為輕松的情境中進(jìn)行物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，能夠?qū)︻}目有著更為直觀、形象的理解[1]。

（二）將情境與物理知識(shí)相結(jié)合

在高中物理情境下的試題教學(xué)，總體而言便是結(jié)合真實(shí)物理情境來(lái)進(jìn)行的物理教學(xué)活動(dòng)，但物理情境試題教學(xué)開(kāi)展主要目的是測(cè)試學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的實(shí)際掌握程度?；诖耍處熢趯?shí)際的物理試題教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)將情境與物理知識(shí)相結(jié)合，讓學(xué)生們能夠?qū)υ囶}中出現(xiàn)的問(wèn)題情境有著更為深入的了解與認(rèn)知，讓學(xué)生能夠充分掌握物理基礎(chǔ)知識(shí)。

在物理知識(shí)教學(xué)中，物理教師不僅要在課程進(jìn)行過(guò)程中講解知識(shí)，更要重視知識(shí)的應(yīng)用情境[2]。情境導(dǎo)入模式可以幫助學(xué)生充分了解物理知識(shí)的應(yīng)用背景以及實(shí)際情況，從而真正實(shí)現(xiàn)物理知識(shí)的應(yīng)用。在此背景下，教師可以創(chuàng)造與現(xiàn)實(shí)生活相關(guān)的情境。此種教學(xué)方式可以使學(xué)生對(duì)這種形式的試題形成一定的理解，有效避免學(xué)生在遇到類(lèi)似問(wèn)題時(shí)產(chǎn)生陌生感，無(wú)法充分發(fā)揮其真正解決問(wèn)題能力的現(xiàn)象。更重要的是，將情境與知識(shí)聯(lián)系起來(lái)可以有效地鍛煉學(xué)生的物理思維。學(xué)生知識(shí)學(xué)習(xí)的最終目的是使用，與生活情境相互關(guān)聯(lián)，可以讓學(xué)生充分了解物理知識(shí)的實(shí)用性?xún)r(jià)值，并掌握物理知識(shí)在生活中應(yīng)用的方式，最終使學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)自主性以及積極性也一并提高[3]。

（三）使學(xué)生具備提煉情境解題條件技能

在對(duì)物理情境中蘊(yùn)含的問(wèn)題進(jìn)行探究時(shí)，學(xué)生需要具備在情境中及時(shí)提取解題有利條件的技能。在日常物理教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)對(duì)這方面能力的培養(yǎng)引起注意，鍛煉學(xué)生在這方面的能力，還要教導(dǎo)學(xué)生解決問(wèn)題的正確步驟。只有學(xué)生掌握在情境中提煉解題條件的技能，才能真正實(shí)現(xiàn)對(duì)物理問(wèn)題的快速解決，讓學(xué)生不會(huì)因?yàn)閱?wèn)題內(nèi)容而影響到解題的思路。在高考物理題目中，他們經(jīng)常需要面對(duì)生活情境相關(guān)的試題，如果學(xué)生不具備提煉解題條件的技能，就將導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物理問(wèn)題感到疑惑，不知應(yīng)當(dāng)怎樣才能解決物理問(wèn)題。最終將導(dǎo)致學(xué)生在物理知識(shí)考試中難以取得理想的成績(jī)。

（四）開(kāi)設(shè)物理實(shí)踐活動(dòng)

在物理教學(xué)過(guò)程中，實(shí)踐、實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是其中非常重要的內(nèi)容之一。在物理教學(xué)中應(yīng)用實(shí)踐活動(dòng)或者物理實(shí)驗(yàn)的方式，能夠充分調(diào)動(dòng)出學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，使學(xué)生對(duì)物理知識(shí)有著更為深入的理解。在物理相關(guān)的考試中，學(xué)生經(jīng)常會(huì)遇到各種物理情境問(wèn)題，其中不乏物理實(shí)驗(yàn)相關(guān)試題。因此，在物理試題教學(xué)中，教師應(yīng)在課程中開(kāi)設(shè)物理實(shí)踐活動(dòng)，通過(guò)真實(shí)的物理實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能夠?qū)?shí)驗(yàn)中蘊(yùn)含的物理知識(shí)有一定的了解，充分體會(huì)到物理知識(shí)學(xué)習(xí)的樂(lè)趣與魅力。在新課標(biāo)逐步普及落實(shí)的背景下，要求教師關(guān)注起學(xué)生在物理教學(xué)中占據(jù)的地位，要求學(xué)生開(kāi)展更為自主的知識(shí)學(xué)習(xí)。各個(gè)教師應(yīng)遵循新課標(biāo)的準(zhǔn)則，為學(xué)生帶來(lái)更多交流、實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生能夠?qū)⒆约旱恼鎸?shí)想法充分表達(dá)出來(lái)，并實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生之間的思維交流，從而打破傳統(tǒng)思維所帶來(lái)的局限性，讓學(xué)生與教師自身出現(xiàn)更多的思維。由此可見(jiàn)，物理實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展對(duì)學(xué)生自身學(xué)習(xí)成效的提升十分有利，同時(shí)也時(shí)刻影響著學(xué)生的個(gè)人發(fā)展[4]。

三、新課標(biāo)背景下高中物理情境下試題的教學(xué)策略

（一）“單擺”物理知識(shí)教學(xué)策略

在探索“單擺”這一物理知識(shí)時(shí)，教師首先可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行更具探索性的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，以此來(lái)對(duì)學(xué)生自身思維進(jìn)行訓(xùn)練，讓學(xué)生對(duì)其物理知識(shí)有著更進(jìn)一步的了解。在教學(xué)開(kāi)展過(guò)程中，可應(yīng)用多媒體設(shè)備播放生活中各種物件擺動(dòng)的視頻，如晴天娃娃、鐘擺，以及吊燈等。在學(xué)生對(duì)視頻進(jìn)行觀看的過(guò)程中，教師可以要求學(xué)生對(duì)自己觀察到的物體物理現(xiàn)象進(jìn)行抽象化的想象，以此來(lái)構(gòu)建出最為理想的單擺模型，使學(xué)生接下來(lái)需要進(jìn)行探討、分析的物理問(wèn)題不再困難。運(yùn)用想象的形式，使學(xué)生能夠?qū)?shí)際生活與物理知識(shí)之間存在的關(guān)系有真正的了解。教師可以在教學(xué)中應(yīng)用小組合作教學(xué)模式，將學(xué)生劃分為幾個(gè)學(xué)習(xí)小組。要求每個(gè)學(xué)習(xí)小組成員自行確立實(shí)際分工，利用繩子、剪刀、膠水，以及其他各種工具，測(cè)量出小球在15秒內(nèi)擺動(dòng)了多少次。待實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，各學(xué)習(xí)小組派出一名學(xué)員，在課堂中報(bào)告小組得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。通過(guò)對(duì)學(xué)習(xí)小組得出數(shù)據(jù)的整合不難發(fā)現(xiàn)，其最終得出的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)往往存在較多不同。這時(shí)教師便可以通過(guò)學(xué)習(xí)小組實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在差異的現(xiàn)象，有效調(diào)動(dòng)學(xué)生個(gè)人思維，讓學(xué)生能夠?qū)ξ锢碇R(shí)主動(dòng)進(jìn)行探索。通過(guò)教學(xué)情境建構(gòu)，組織學(xué)生來(lái)對(duì)本節(jié)課程最為核心的問(wèn)題進(jìn)行分析，即鐘擺周期的相關(guān)因素有哪些？為什么進(jìn)行相同的實(shí)驗(yàn)，最終每一學(xué)習(xí)小組得出了完全不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。

在這一教學(xué)階段，教師不應(yīng)給予學(xué)生過(guò)多的干預(yù)，應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生將自身想象能力，以及推演能力充分發(fā)揮出來(lái)，要求學(xué)生結(jié)合猜想來(lái)設(shè)計(jì)該實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)走進(jìn)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地，與各學(xué)習(xí)小組一同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，有針對(duì)性地指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)。影響擺錘周期的重要因素有很多種，教師應(yīng)當(dāng)如何對(duì)各個(gè)變量之間存在的關(guān)系進(jìn)行分析？由此，物理教師可以在學(xué)生實(shí)踐中落實(shí)“控制變量”這一實(shí)驗(yàn)方式。在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生往往會(huì)通過(guò)他人不同的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與自己的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比的方式，發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中存在的物理問(wèn)題，并深入思考、猜測(cè)這個(gè)物理問(wèn)題，有效改變學(xué)生以往被動(dòng)接受知識(shí)的學(xué)習(xí)狀況，讓學(xué)生能夠?qū)ξ锢碇R(shí)探索產(chǎn)生更多的興趣，樂(lè)于參與到實(shí)驗(yàn)中。此外，在學(xué)習(xí)小組開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，物理教師的適當(dāng)參與以及及時(shí)引導(dǎo)可以確保學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，而且能夠保證這一物理實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的順利開(kāi)展，讓學(xué)生能夠在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中加深對(duì)物理知識(shí)的了解，充分掌握物理實(shí)驗(yàn)的方法，最終使學(xué)生自身學(xué)習(xí)能力得到進(jìn)一步的提高。

（二）“系統(tǒng)機(jī)械能守恒”及“圓周、平拋運(yùn)動(dòng)”

在“系統(tǒng)機(jī)械能守恒”及“圓周、平拋運(yùn)動(dòng)”相關(guān)知識(shí)的教學(xué)中，教師可以為學(xué)生創(chuàng)設(shè)出投石機(jī)與靶子的情境。假設(shè)投石機(jī)被固定在桌子上，且無(wú)限平行于桌面，投石機(jī)的桿可以圍繞水平軸（OO′）在豎直的平面內(nèi)進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)，將較長(zhǎng)一端的投石機(jī)石子裝槽設(shè)定為A點(diǎn)，將較短一端的配重點(diǎn)設(shè)定為B點(diǎn)。在一次打靶中，小組內(nèi)的學(xué)生將投石機(jī)這一杠桿逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)至某一方向（θ），之后靜止投石機(jī)，釋放小石塊，投石機(jī)的桿在配重點(diǎn)的作用下轉(zhuǎn)至垂直位置時(shí)，石塊水平拋向正前方垂直放置的靶子，并擊中了目標(biāo)中心偏向上方的“6”環(huán)，如果想要擊中靶子的最中心“10”環(huán)，科學(xué)小組的學(xué)生應(yīng)采取怎樣的舉措才能實(shí)現(xiàn)？這時(shí)，教師可為學(xué)生列出四種不同的選項(xiàng)，如增加A點(diǎn)石子質(zhì)量，減小配重點(diǎn)B的質(zhì)量;縮減投石機(jī)與靶之間的距離，并增大θ;增加投石機(jī)與靶之間的距離，并減小θ;縮減投石機(jī)與靶之間的距離，并加大配重點(diǎn)B的質(zhì)量。

這一題目曾在福建省2021年高三適應(yīng)性物理考試中出現(xiàn)，是一種十分典型的情境類(lèi)試題。在實(shí)際教學(xué)中，教師可以為學(xué)生制作出簡(jiǎn)易的投石機(jī)，讓學(xué)生針對(duì)投石機(jī)的構(gòu)造、工作原理等進(jìn)行探究，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生對(duì)這一試題的學(xué)習(xí)興趣，并為學(xué)生創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，讓學(xué)生對(duì)問(wèn)題進(jìn)行探討分析。例如：教師向?qū)W生提問(wèn)：投石機(jī)桿對(duì)配重以及石子來(lái)說(shuō)做的是正功還是負(fù)功？石子與配重的機(jī)械能是怎樣變化的？學(xué)生可以回答出正確答案，明白投石機(jī)桿對(duì)石子做的是正功，石子機(jī)械能得到增加;桿對(duì)配重做的是負(fù)功，配重機(jī)械能減少?；蛘邌?wèn)學(xué)生，當(dāng)石子置于最高點(diǎn)時(shí)，其與配重的速度有什么關(guān)聯(lián)？或者石子在被投石機(jī)擲出后在空中做什么運(yùn)動(dòng)？經(jīng)過(guò)一系列的情境教學(xué)，學(xué)生就可得知，石子與配重角速度相同，線(xiàn)速度與半徑成正比。而因?yàn)槭铀艿目諝庾枇缀蹩刹挥?jì)，石子在被投石機(jī)擲出后在空中做的是平拋運(yùn)動(dòng)。這三個(gè)問(wèn)題分別對(duì)應(yīng)著三個(gè)知識(shí)點(diǎn)，即系統(tǒng)機(jī)械能守恒、圓周運(yùn)動(dòng)，以及平拋運(yùn)動(dòng)[5]。

（三）“加速度”物理知識(shí)教學(xué)策略

在物理試題教學(xué)中，教師可以應(yīng)用教室內(nèi)配備的多媒體設(shè)備完成情境教學(xué)，首先利用大屏幕向?qū)W生展示情境標(biāo)題“巔峰對(duì)決”，之后為學(xué)生播放賽車(chē)以及戰(zhàn)斗機(jī)相關(guān)的數(shù)據(jù)，并放映出相對(duì)應(yīng)的圖片。這時(shí)教師便可以向?qū)W生進(jìn)行提問(wèn)：如果讓?xiě)?zhàn)斗機(jī)以高速與賽車(chē)進(jìn)行作戰(zhàn)，那么哪一方可能跑得更快？在提問(wèn)完畢后，先向?qū)W生展示戰(zhàn)斗機(jī)最高2600km/h的速度，以及賽車(chē)最高380km/h的速度。讓學(xué)生就此問(wèn)題進(jìn)行討論與分析。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的討論后，有大部分的學(xué)生認(rèn)為戰(zhàn)斗機(jī)會(huì)贏得此場(chǎng)比試，少數(shù)學(xué)生對(duì)這一結(jié)果持反對(duì)意見(jiàn)。此時(shí)教師便可以播放賽車(chē)以及戰(zhàn)斗機(jī)在同一時(shí)間、同一地點(diǎn)的視頻，并要求學(xué)生回答。此時(shí)學(xué)生給出的答案仍然存在較多不同。教師此時(shí)無(wú)須對(duì)學(xué)生給出的答案進(jìn)行評(píng)估，而是重新對(duì)這一視頻進(jìn)行播放，但在賽車(chē)與戰(zhàn)斗機(jī)行駛到600米、900米，以及1200米處時(shí)暫停視頻播放，讓學(xué)生能夠意識(shí)到在600米之前，明顯賽車(chē)的行駛速度優(yōu)于戰(zhàn)斗機(jī)，但600米之后，戰(zhàn)斗機(jī)逐漸趕上賽車(chē)的位置，并超越賽車(chē)。在此基礎(chǔ)上，教師便可以向?qū)W生提出另一個(gè)問(wèn)題：為什么賽車(chē)最高時(shí)速只有380km/h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及戰(zhàn)斗機(jī)2600km/h的速度，但賽車(chē)卻可以在600米之前超越戰(zhàn)斗機(jī)呢？在物理試題教學(xué)過(guò)程中，創(chuàng)設(shè)此種真實(shí)的情境，便能夠?yàn)閷W(xué)生營(yíng)造出更為寬松、愉悅的物理知識(shí)學(xué)習(xí)環(huán)境，引導(dǎo)學(xué)生能夠?qū)?wèn)題答案進(jìn)行積極探索。并且還可以在學(xué)生心中形成認(rèn)知上的沖突，讓學(xué)生能夠?qū)?wèn)題產(chǎn)生濃厚的探知欲望，繼續(xù)對(duì)這一問(wèn)題的答案進(jìn)行探討分析。教師運(yùn)用情境教學(xué)，讓學(xué)生快速進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，充分體驗(yàn)自己的生活與物理知識(shí)之間存在的關(guān)系，明白在對(duì)任何事物進(jìn)行快慢對(duì)比時(shí)，不能總以速度來(lái)對(duì)其進(jìn)行衡量，從而為物理知識(shí)的學(xué)習(xí)打下良好的基礎(chǔ)，將物理教學(xué)整體質(zhì)量提升[6]。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在新課標(biāo)逐漸深入高中教育的發(fā)展背景下，為加強(qiáng)高中物理教學(xué)成效，物理教師可以在物理情境下帶領(lǐng)學(xué)生一同解決各種物理難題，培養(yǎng)學(xué)生自身物理核心素養(yǎng)，使學(xué)生能夠在高考中發(fā)揮自身真實(shí)水平。利用多種物理情境向?qū)W生提出物理問(wèn)題，讓學(xué)生能夠?qū)ξ锢碇R(shí)有著更為深入的了解與認(rèn)知，并幫助學(xué)生掌握應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際生活問(wèn)題的能力，最終將學(xué)生物理知識(shí)學(xué)習(xí)價(jià)值最大限度地提升。

參考文獻(xiàn)

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