基于核心素養(yǎng)的高中物理情境教學(xué)策略研究

鄭洪英

摘 ? 要：核心素養(yǎng)是新一輪課改的根本宗旨，而情境教學(xué)是培養(yǎng)核心素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。在課堂上引入生動(dòng)的情境教學(xué)，將使得學(xué)生在獲取知識(shí)和深化理解上變得形象化、生動(dòng)化、情趣化，從而將學(xué)生思維引向活潑化、問題化和深入化。因此，教師根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知心理特點(diǎn)來創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境，會(huì)大大提高學(xué)習(xí)熱情和教學(xué)效果。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng)；高中物理；情境教學(xué);策略

在高中物理的課堂教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)合適的情境有利于物理概念的建構(gòu)和物理規(guī)律的形成。如果沒有創(chuàng)設(shè)情境，學(xué)生學(xué)習(xí)物理就會(huì)索然無味，更無法去理解和掌握它們。有了情境創(chuàng)設(shè)，使得學(xué)生透過現(xiàn)象看本質(zhì)，會(huì)大大降低思維難度，調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)主動(dòng)性，增添課堂樂趣，達(dá)到鍛煉思維、提升能力的目的，并讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中體會(huì)到物理的意義與價(jià)值，促使物理核心素養(yǎng)在課堂落地?；谄綍r(shí)教學(xué)積累的經(jīng)驗(yàn)，研究出以下六個(gè)方面有關(guān)情境教學(xué)的策略。

1 ?利用引課導(dǎo)入創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)求知欲望

蘇霍姆林斯基說過“在每個(gè)年輕的心靈里，都存放著求知好學(xué)、渴望知識(shí)的火藥，就看你能不能點(diǎn)燃這火藥”，引課需要很好地創(chuàng)設(shè)情境，把所要學(xué)習(xí)的物理概念或規(guī)律與導(dǎo)入的情境聯(lián)系起來，激發(fā)學(xué)生思考，并引出相關(guān)的物理問題，這個(gè)問題既要熟悉，又要有懸念，點(diǎn)燃學(xué)生心中求知的火藥，使學(xué)生想學(xué)、愛學(xué)。

例一：教師在“楞次定律”教學(xué)中，引課可以通過鋁管、長相差不多的圓磁鐵和圓鐵塊來創(chuàng)設(shè)情境，教師從鋁管上端釋放鐵塊，鐵塊下落太快，以致于教師在鋁管下端接不到。然后請出大家推薦反應(yīng)較快的學(xué)生上來嘗試，讓學(xué)生從鋁管上端釋放圓磁鐵，由于磁鐵在鋁管內(nèi)下落緩慢，學(xué)生等待許久也錯(cuò)過了接圓磁鐵的時(shí)機(jī)。學(xué)生觀察兩次的現(xiàn)象引起認(rèn)識(shí)沖突，通過比較發(fā)現(xiàn)兩物塊的區(qū)別，引發(fā)學(xué)生提出問題“為什么磁鐵在鋁管內(nèi)下落會(huì)變慢？”激起學(xué)生強(qiáng)烈的探究欲望。

例二：教師在“力的合成”教學(xué)中，引課可以通過“泗水撈鼎”故事創(chuàng)設(shè)情境，現(xiàn)場模擬演示撈鼎的過程，先在鼎的兩側(cè)系兩條長繩，請兩個(gè)力氣很大的男生分別站在教室兩側(cè)，用力拉繩，試圖想把鼎撈起，但是最終還是撈不起鼎；再請一位小女生，單手就把鼎舉起。通過觀察兩次的現(xiàn)象，學(xué)生感到詫異，并引發(fā)思考“兩拉力的夾角會(huì)影響共同作用效果嗎？”學(xué)生就帶著這個(gè)問題迫不及待地進(jìn)入后面的學(xué)習(xí)。

興趣是最好的老師。在課堂導(dǎo)入部分，教師能創(chuàng)設(shè)緊扣主題、現(xiàn)象明顯的物理情境，學(xué)生通過現(xiàn)象觀察、對(duì)比，就能有效激發(fā)好奇心和求知欲，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性就會(huì)被充分調(diào)動(dòng)起來，他們就會(huì)滿腔熱情地去思考、探究。如果在這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，教師沒有創(chuàng)設(shè)情境，直接切入主題，內(nèi)容就不會(huì)生動(dòng)，學(xué)生的興趣沒有調(diào)動(dòng)起來，教學(xué)質(zhì)量就會(huì)大打折扣。

2 ?利用生活實(shí)例創(chuàng)設(shè)情境，建構(gòu)物理概念

學(xué)生根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn)，對(duì)周邊的一些事物有了基本的認(rèn)識(shí)，要想在此基礎(chǔ)上建構(gòu)物理概念，教師應(yīng)創(chuàng)設(shè)情境進(jìn)行教學(xué)，讓學(xué)生認(rèn)真觀察現(xiàn)象，并進(jìn)行加工，抽象概括出共同屬性，形成相關(guān)的物理概念，達(dá)到深層次的理解。

例一：教師在“自由落體運(yùn)動(dòng)”教學(xué)中，學(xué)生通常認(rèn)為重物比輕物下落得快。針對(duì)學(xué)生的這種認(rèn)識(shí)，教師可利用質(zhì)量一樣的紙片和紙團(tuán)從同一高度靜止釋放的具體情境，現(xiàn)象明顯是紙團(tuán)下落的快，說明下落快慢與質(zhì)量無關(guān)，而是與空氣阻力有關(guān)；通過牛頓管中的羽毛和金屬片下落對(duì)比，在周圍空氣不斷減少的過程中，兩者的下落快慢越趨接近，從而抽象出物體在真空中下落快慢一樣的特性，建構(gòu)自由落體運(yùn)動(dòng)的概念。

例二：教師在“加速度”教學(xué)中，可以創(chuàng)設(shè)視頻情境，播放今年東京奧運(yùn)會(huì)蘇炳添百米半決賽的片段，讓學(xué)生說說哪一段最精彩，學(xué)生會(huì)說前面60米左右蘇炳添比博爾特還快，引出問題“是蘇炳添的速度很快？還是速度增加很快？”學(xué)生會(huì)意識(shí)到是速度增加很快，但是用前面學(xué)過的物理量不能夠描述速度變化的快慢，從而引出建立加速度概念的意義，再通過類比速度的定義方法，利用比值法定義加速度。

高中物理概念較多，若是直接拋給學(xué)生，沒有一個(gè)建構(gòu)的過程，學(xué)生學(xué)完會(huì)有“云里霧里”的感覺。因此，通過創(chuàng)設(shè)與物理概念相關(guān)的情境，了解每個(gè)概念的來龍去脈，理解每個(gè)概念建構(gòu)的意義，讓學(xué)生學(xué)會(huì)正確描述每一個(gè)物理概念，真正感受物理學(xué)科的簡潔美。

3 ?利用實(shí)驗(yàn)器材創(chuàng)設(shè)情境，理解物理規(guī)律

物理規(guī)律是從大量事例中抽象出來的，教師在教學(xué)過程中應(yīng)準(zhǔn)備一些有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)器材來創(chuàng)設(shè)情境，通過現(xiàn)場演示實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生通過觀察現(xiàn)象而獲得直觀認(rèn)識(shí)，這是調(diào)動(dòng)學(xué)生多種感官理解和掌握物理規(guī)律最有效的方法。教師在這個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中，不能只憑口頭講解、模擬實(shí)驗(yàn)等來替代，應(yīng)盡量利用可視化的實(shí)驗(yàn)，變抽象的物理知識(shí)為具體清晰，變無形為有形，讓學(xué)生真正理解規(guī)律的內(nèi)涵，達(dá)到深度學(xué)習(xí)的效果。

例一：教師在“力的作用是相互的”教學(xué)中，可以從固體、液體、氣體角度去尋找合適的演示器材。例如玩具小汽車在輕板上前進(jìn)時(shí)，輕板后退，說明力的作用是相互的；玩具小豬在水里劃槳，槳往后劃，豬卻前進(jìn)了，說明力的作用是相互的；玩具直升小飛機(jī)飛起的過程中，下方的紙屑也滿天飛起，說明力的作用是相互的。經(jīng)過三個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生更深刻理解力的作用總是相互的，同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)生平時(shí)生活中多觀察、多動(dòng)手，提升學(xué)習(xí)物理的興趣。

例二：教師在“碰撞動(dòng)量守恒”教學(xué)中，可以提供創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)器材傳感器小車、配重片、導(dǎo)軌、光電門等，為了讓測量結(jié)果具有普遍意義，可以選擇不同器材和設(shè)計(jì)不同方案進(jìn)行探究，讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，一組是質(zhì)量相等的小車碰撞，一組是質(zhì)量大的小車碰撞質(zhì)量小的小車，一組是質(zhì)量小的小車碰撞質(zhì)量大的小車，碰撞后有兩車分開的，也有兩車粘合在一起的，學(xué)生需要測量兩車的質(zhì)量和兩車碰撞前后的速度，小組合作探究，記錄分析數(shù)據(jù)，得出規(guī)律，再交流展示。讓學(xué)生經(jīng)歷這么一個(gè)比較完整的實(shí)驗(yàn)探究過程，可以高效地培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理、綜合分析及科學(xué)探究的能力。

因此，教師應(yīng)更新教學(xué)理念，從純理論教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)榕囵B(yǎng)學(xué)生的全面發(fā)展。結(jié)合教學(xué)內(nèi)容實(shí)際，盡可能為學(xué)生創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，培養(yǎng)學(xué)生尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)，注重科學(xué)本質(zhì)，讓學(xué)生掌握更多無法從書本獲取的知識(shí)，體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的全過程，將理論和實(shí)踐有機(jī)融合，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)操作技能，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)。

4 ?利用物理問題創(chuàng)設(shè)情境，促進(jìn)高階思維

在高中物理教學(xué)過程中，通過創(chuàng)設(shè)情境引出問題，會(huì)促使學(xué)生的思維得到高階發(fā)展，還可以引起學(xué)生之間的思維火花碰撞，促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。

例一：教師在“牛頓第二定律的應(yīng)用”教學(xué)中，可以創(chuàng)設(shè)“交通管理車輛，不允許酒駕、超載、超速，是為什么？”的問題情境，學(xué)生獨(dú)立思考后討論交流，綜合分析：車輛遇到緊急情況需要停下，駕駛員看到情況到采取措施所用的時(shí)間叫反應(yīng)時(shí)間，這個(gè)過程可看作為勻速運(yùn)動(dòng)s1=vt1，剎車過程可看作勻減速運(yùn)動(dòng)，a=f／m，s2=v2/2a，因?yàn)榫凭饔檬狗磻?yīng)時(shí)間t1變長，超載使m變大，超速使v變大，這些因素會(huì)使車輛前行的總距離變大，容易造成交通事故，所以必須禁止。經(jīng)過生活中熟悉的情境設(shè)置問題，激起學(xué)生的思維碰撞，提升綜合推理分析的能力，利用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題，讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)以致用的快感。

例二：教師在“超重和失重”教學(xué)中，通過演示用細(xì)紙條懸掛鉤碼，剛開始保持靜止，突然加速上提，紙條斷了，引出問題“拉力變大了嗎？”，驅(qū)動(dòng)任務(wù)一：實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，學(xué)生利用彈簧測力計(jì)拉著鉤碼，觀察上提的過程中，拉力有變大和變小的現(xiàn)象，但由于運(yùn)動(dòng)過程不好觀察拉力大小變化的問題；驅(qū)動(dòng)任務(wù)二：利用力傳感器代替彈簧測力計(jì)，可以記錄各個(gè)時(shí)刻拉力的大小，方便觀察，比較變化情況。這樣以情境導(dǎo)向問題，為了解決問題而有目的地驅(qū)動(dòng)任務(wù)，不僅鍛練學(xué)生的科學(xué)思維，還培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和操作技能。

因此，在物理教學(xué)中，教師應(yīng)該有效地創(chuàng)設(shè)問題情境，激發(fā)學(xué)生的潛能，在課堂中推進(jìn)生生評(píng)價(jià)、師生評(píng)價(jià)環(huán)節(jié)，促使學(xué)生的思維與學(xué)習(xí)能力的發(fā)展，進(jìn)一步提升學(xué)生的綜合素質(zhì)和物理知識(shí)水平。

5 ?利用物理學(xué)史創(chuàng)設(shè)情境，傳承科學(xué)精神

物理學(xué)史記錄物理概念、規(guī)律、科學(xué)思想及思維方式的發(fā)展過程。在高中物理課堂上，結(jié)合物理學(xué)史的回顧，有助于學(xué)生對(duì)物理概念的理解、物理規(guī)律的掌握、科學(xué)思維方法的領(lǐng)悟，也是物理核心素養(yǎng)提高的有效途徑。

例一：在“牛頓第一定律”教學(xué)中，精彩之處在于物理學(xué)史的介紹，亞里士多德基于生活經(jīng)驗(yàn)和觀察提出物理問題“力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系”，他認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)需要力來維持；伽利略利用理想斜面實(shí)驗(yàn)和科學(xué)推理方法，認(rèn)為物體的運(yùn)動(dòng)不需要力來維持；笛卡爾進(jìn)一步指出如果沒有其它因素干擾，運(yùn)動(dòng)物體將繼續(xù)以原來的速度沿著一條直線運(yùn)動(dòng)；站在巨人肩膀上的牛頓提出笛卡爾的觀點(diǎn)對(duì)一切物體都成立，并提升為理論?；厮萘瓦\(yùn)動(dòng)關(guān)系跨越2000多年的研究歷程，充分挖掘物理學(xué)史的教育價(jià)值，感悟科學(xué)思想和方法，培養(yǎng)批判質(zhì)疑的科學(xué)精神和團(tuán)隊(duì)合作精神。

例二：在“磁生電的探索”教學(xué)中，可以利用電磁感應(yīng)的探索歷程創(chuàng)設(shè)情境。1820年奧斯特發(fā)現(xiàn)電能生磁的現(xiàn)象之后，科學(xué)家們按逆向思維思考著“磁能生電嗎？”。1821年，安培設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)：把一個(gè)多匝線圈在豎直方向上固定起來，并在這個(gè)線圈內(nèi)平行地懸掛另一個(gè)閉合線圈，猜想固定的線圈通過強(qiáng)電流時(shí)，另一個(gè)線圈就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，但最終沒有達(dá)到預(yù)期效果。1825年，科拉頓將一塊磁鐵放在螺線管中移動(dòng)，猜想螺線管會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電流，為了避免干擾，通過長導(dǎo)線把電流計(jì)放在隔壁觀察，在來回跑動(dòng)中錯(cuò)失良機(jī)。1830年，亨利在研究繞有不同長度導(dǎo)線的電磁鐵所產(chǎn)生的磁力大小時(shí)，偶然發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生感應(yīng)電流的現(xiàn)象，但由于新學(xué)期開始，他不得不中止進(jìn)一步研究，也錯(cuò)失良機(jī)。1821-1831年，法拉第經(jīng)過上百次的實(shí)驗(yàn)失敗和挫折，最終發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并提升為理論，引領(lǐng)人類社會(huì)進(jìn)入了電氣時(shí)代。

因此，在物理教學(xué)中，利用經(jīng)典的物理學(xué)史為教學(xué)資源，引導(dǎo)學(xué)生領(lǐng)悟物理知識(shí)背后隱藏的科學(xué)思想和方法，學(xué)會(huì)用辯證的眼光評(píng)價(jià)科學(xué)的發(fā)展，體會(huì)物理的科學(xué)本質(zhì)，培養(yǎng)正確的科學(xué)精神。

6 ?利用信息技術(shù)創(chuàng)設(shè)情境，發(fā)展創(chuàng)新思維

時(shí)代在更新，科技在進(jìn)步。結(jié)合新課改的理念，教學(xué)手段、方式應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，物理課堂除了引進(jìn)先進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材外，還應(yīng)與信息技術(shù)有機(jī)整合，有些實(shí)驗(yàn)難于演示的情境，可以利用多媒體技術(shù)來處理，模擬實(shí)驗(yàn)情境，發(fā)展創(chuàng)新思維。

例一：在“磁感線”教學(xué)過程中，因?yàn)榇鸥芯€是看不見摸不著的，只是為了描繪磁場而假想出來的曲線，比較抽象，教師可以利用動(dòng)畫模擬幾種常見磁場的磁感線。常見磁場包含條形磁鐵產(chǎn)生的磁場、蹄形磁鐵產(chǎn)生的磁場、通電直導(dǎo)線周圍產(chǎn)生的磁場、環(huán)形電流產(chǎn)生的磁場。呈現(xiàn)時(shí)可以選不同的角度，形象直觀，有震撼力。

例二：在“多普勒效應(yīng)”教學(xué)中，當(dāng)觀察者與波源發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，觀察者接收的頻率就會(huì)發(fā)生變化，而要探究其變化規(guī)律，教師可以利用手機(jī)下載測量聲波頻率的軟件，其中一部手機(jī)當(dāng)波源，另一部手機(jī)當(dāng)觀察者，當(dāng)兩者發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)，可記錄觀察者接收到的頻率與波源發(fā)出的頻率，現(xiàn)場分析數(shù)據(jù)，歸納結(jié)論。

因此，在物理教學(xué)過程中，有些課程內(nèi)容可利用影視作品、動(dòng)畫摸擬、特殊軟件等創(chuàng)設(shè)情境，輔助教學(xué)，拓寬學(xué)生視野，跟上時(shí)代潮流，課堂教學(xué)新鮮有趣，吸引學(xué)生眼球，聚焦學(xué)生注意力，會(huì)達(dá)到事半功倍的效果。

7 ?結(jié)語

在高中物理教學(xué)中，學(xué)生理解不透教材中的物理概念和規(guī)律，就會(huì)對(duì)公式的物理意義一知半解，應(yīng)用解決問題和分析問題的能力就會(huì)受限，所以教師應(yīng)精心創(chuàng)設(shè)情境進(jìn)行教學(xué)，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與，了解每一個(gè)物理概念的建構(gòu)過程和物理規(guī)律的形成過程，從而逐步搭建完整的知識(shí)體系；精心創(chuàng)設(shè)情境教學(xué)還會(huì)使物理課堂充滿朝氣活力，而在這充滿朝氣活力的課堂里，學(xué)生會(huì)樂此不疲地學(xué)習(xí)，學(xué)生的天性會(huì)得到充分釋放，學(xué)生的發(fā)展會(huì)得到全面提升，從而打造高效課堂。