高中物理生活實(shí)踐類(lèi)情境的創(chuàng)設(shè)

陳建發(fā)

【摘要】本文通過(guò)探究學(xué)生分析和解決實(shí)際問(wèn)題能力偏弱的原因，提出基于生活實(shí)踐類(lèi)情境創(chuàng)設(shè)的教學(xué)方法研究發(fā)現(xiàn).在物理課堂中，參照學(xué)生的認(rèn)知水平，給學(xué)生布置體驗(yàn)生產(chǎn)生活的實(shí)踐任務(wù)，或提供與生產(chǎn)生活相關(guān)的背景材料，并設(shè)計(jì)結(jié)論開(kāi)放、解法靈活的物理問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考和交流探討，提出解決問(wèn)題的方案，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)機(jī)，促進(jìn)他們對(duì)物理知識(shí)的理解和應(yīng)用能力的提升，以及對(duì)科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)·環(huán)境（STSE）的和諧關(guān)系的認(rèn)識(shí).本文提出一些創(chuàng)設(shè)生活實(shí)踐類(lèi)情境的具體方法和策略，針對(duì)情境設(shè)計(jì)有效問(wèn)題或問(wèn)題鏈等研究結(jié)果表明，基于生活實(shí)踐類(lèi)情境創(chuàng)設(shè)的教學(xué)方法對(duì)于提高物理核心素養(yǎng)，落實(shí)立德樹(shù)人的根本任務(wù)具有積極的影響.

【關(guān)鍵詞】高中物理；生活實(shí)踐；創(chuàng)設(shè)情境

《中國(guó)高考評(píng)價(jià)體系》中將“情境”定義為“問(wèn)題情境”，它是真實(shí)的問(wèn)題背景，是以問(wèn)題或任務(wù)為中心構(gòu)成的活動(dòng)場(chǎng)域.基于知識(shí)應(yīng)用和產(chǎn)生方式的不同，情境可以分為“生活實(shí)踐”和“學(xué)習(xí)探索”兩類(lèi).其中，生活實(shí)踐類(lèi)情境源于日常生活和生產(chǎn)實(shí)踐，可用于訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解釋生活中的現(xiàn)象、解決生產(chǎn)實(shí)踐中問(wèn)題的能力.生活實(shí)踐類(lèi)情境主要包括：（1）大自然中的物理相關(guān)問(wèn)題，如潮汐現(xiàn)象，打雷現(xiàn)象等；（2）生產(chǎn)生活緊密聯(lián)系的物理問(wèn)題，如機(jī)械加工與制造、體育運(yùn)動(dòng)等；（3）科技前沿的物理問(wèn)題，如氫核聚變的可控反應(yīng)等.

生活實(shí)踐類(lèi)情境的創(chuàng)設(shè)指參照學(xué)生的認(rèn)知水平，給學(xué)生布置體驗(yàn)生產(chǎn)生活的實(shí)踐任務(wù)，或提供與生產(chǎn)生活相關(guān)的背景材料，并設(shè)計(jì)結(jié)論開(kāi)放、解法靈活的物理問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立思考和交流探討，提出解決問(wèn)題的方案，從而培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用所學(xué)物理知識(shí)和技能，分析解決實(shí)際問(wèn)題的能力.目前，對(duì)于如何有效地創(chuàng)設(shè)生活實(shí)踐類(lèi)情境仍有很大的研究空間，本文旨在探討如何科學(xué)地創(chuàng)設(shè)生活實(shí)踐類(lèi)情境，以提高高中物理課堂的教學(xué)質(zhì)量，并希望通過(guò)本研究的開(kāi)展，為一線教學(xué)提供一些參考[1].

1 創(chuàng)設(shè)高中物理生活實(shí)踐類(lèi)情境的意義

1.1 幫助學(xué)生彌補(bǔ)直接經(jīng)驗(yàn)的不足，提高學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和應(yīng)用能力

從親身實(shí)踐中積累直接經(jīng)驗(yàn)，從虛心學(xué)習(xí)中獲得間接經(jīng)驗(yàn)，二者有機(jī)結(jié)合能幫助學(xué)生彌補(bǔ)直接經(jīng)驗(yàn)的狹隘性，增強(qiáng)體驗(yàn)感，幫助學(xué)生將抽象的物理知識(shí)與實(shí)際生活場(chǎng)景相結(jié)合，增進(jìn)理論與實(shí)踐的結(jié)合，從而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和應(yīng)用能力[2].高中生的直接經(jīng)驗(yàn)相對(duì)缺失，具有狹隘性，其主要原因是缺少實(shí)踐機(jī)會(huì).親身實(shí)踐是獲得新認(rèn)知的重要途徑，但一個(gè)人的實(shí)踐總是有限的，無(wú)法完全通過(guò)親身實(shí)踐的途徑獲得新認(rèn)知.一個(gè)人獲得新認(rèn)知，絕大部分都是間接經(jīng)驗(yàn)的結(jié)果，只不過(guò)要真正理解間接經(jīng)驗(yàn)，還有待于親身實(shí)踐.創(chuàng)設(shè)生活實(shí)踐類(lèi)物理情境既要注重給學(xué)生創(chuàng)造實(shí)踐機(jī)會(huì)，也要注重引導(dǎo)學(xué)生體驗(yàn)生活，參與勞動(dòng)，感受勞動(dòng)人民的智慧，借他人經(jīng)驗(yàn)為己所用.

1.2 幫助學(xué)生建構(gòu)物理圖景、提煉物理模型、并利用物理模型解決實(shí)際問(wèn)題

從物理學(xué)的視角揭示現(xiàn)象背后的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系，能幫助學(xué)生建構(gòu)物理圖景.高中生對(duì)生產(chǎn)生活及自然現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)，比較膚淺，不能將抽象的物理知識(shí)與實(shí)際場(chǎng)景相結(jié)合，揭示現(xiàn)象背后所遵循的規(guī)律，究其原因是物理教學(xué)活動(dòng)主要以學(xué)習(xí)探索類(lèi)情境為背景展開(kāi)，學(xué)生缺乏體驗(yàn)感，缺少?gòu)恼鎸?shí)問(wèn)題背景中建構(gòu)物理圖景的訓(xùn)練，解題經(jīng)驗(yàn)豐富，解決實(shí)際問(wèn)題的能力不足.生活實(shí)踐類(lèi)情境的創(chuàng)設(shè)，要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)際問(wèn)題進(jìn)行理想化處理，抓住主要因素，忽略次要因素，從生產(chǎn)生活及自然現(xiàn)象中建構(gòu)出抽象的、符合客觀事物本質(zhì)的物理圖景.學(xué)生心中有“圖景”，問(wèn)題背后有“模型”，模型建構(gòu)能力是學(xué)習(xí)高中物理課程必備的關(guān)鍵能力之一，它是基于物理圖景的概括和提煉，是解決實(shí)際問(wèn)題的關(guān)鍵要素[3].

1.3 加深學(xué)生對(duì)人與自然的和諧關(guān)系的認(rèn)識(shí)，為學(xué)生終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)

了解社會(huì)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的需求，關(guān)注科學(xué)技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢(shì)，能加深學(xué)生對(duì)人與自然和諧關(guān)系的認(rèn)識(shí).在學(xué)習(xí)高中物理課程時(shí)，學(xué)生不了解社會(huì)發(fā)展和可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)需求，所學(xué)理論與技術(shù)脫鉤，無(wú)法學(xué)以致用，體會(huì)不到學(xué)習(xí)的現(xiàn)實(shí)意義.學(xué)習(xí)高中物理課程不能局限于知識(shí)理論的學(xué)習(xí)，也不能以升大學(xué)作為唯一的目標(biāo)追求，而要著力發(fā)展物理核心素養(yǎng)，形成科學(xué)世界觀和正確價(jià)值觀，還要著眼于為適應(yīng)社會(huì)生活和職業(yè)發(fā)展做好準(zhǔn)備，為終身發(fā)展奠定基礎(chǔ).生活實(shí)踐類(lèi)情境的創(chuàng)設(shè)，要體現(xiàn)高中物理課程的時(shí)代性，要呈現(xiàn)科技、社會(huì)、生態(tài)等發(fā)展的新成就、新成果，要從需求的角度出發(fā)去尋求技術(shù)的創(chuàng)新和突破，要從可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)去認(rèn)識(shí)“科學(xué)·技術(shù)·社會(huì)·環(huán)境”的和諧關(guān)系.

2 創(chuàng)設(shè)高中物理生活實(shí)踐類(lèi)情境的策略

2.1 創(chuàng)設(shè)高中物理生活實(shí)踐類(lèi)情境遵循的原則

創(chuàng)設(shè)高中物理生活實(shí)踐類(lèi)情境要堅(jiān)持正確的政治立場(chǎng)，要兼顧學(xué)生升學(xué)目標(biāo)、適應(yīng)社會(huì)生活和職業(yè)發(fā)展的個(gè)人發(fā)展目標(biāo)，要能體現(xiàn)技術(shù)發(fā)展與社會(huì)進(jìn)步的緊密聯(lián)系，要能體現(xiàn)高中物理課程的育人價(jià)值.

2.2 創(chuàng)設(shè)高中物理生活實(shí)踐類(lèi)情境的一般步驟

創(chuàng)設(shè)高中物理生活實(shí)踐類(lèi)情境的一般步驟為：①確定創(chuàng)設(shè)情境所要達(dá)成的目標(biāo)；②選擇合適的生活實(shí)踐類(lèi)情境；③設(shè)計(jì)啟發(fā)思考的物理問(wèn)題或問(wèn)題鏈；④建構(gòu)物理圖景、提煉物理模型；⑤提出解決問(wèn)題或問(wèn)題鏈的方案[4].

例如 在學(xué)完“科學(xué)探究：電容器”一節(jié)后，學(xué)生對(duì)電容器在電路中所起的作用以及充放電的規(guī)律已經(jīng)有了初步的了解，為了使學(xué)生進(jìn)一步了解電容器在現(xiàn)實(shí)生活中的具體應(yīng)用，有必要?jiǎng)?chuàng)設(shè)這樣的物理情境.首先給出若干個(gè)常見(jiàn)的電容器樣品，然后提出以下幾個(gè)問(wèn)題：（1）常見(jiàn)電容器的種類(lèi)有哪些？（2）如何解讀電容器標(biāo)注的參數(shù)？（3）電容器的額定電壓和擊穿電壓有什么不同？（4）請(qǐng)簡(jiǎn)述電容器在照相機(jī)和計(jì)算機(jī)鍵盤(pán)中的工作原理.接著引導(dǎo)學(xué)生查閱資料，獨(dú)立解決上述問(wèn)題，隨后進(jìn)行交流探討.經(jīng)歷從理論過(guò)渡到應(yīng)用的探究過(guò)程，學(xué)生對(duì)理想的平行板電容器和現(xiàn)實(shí)版的電容器有了更深入的認(rèn)識(shí)，體會(huì)到物理的應(yīng)用價(jià)值，能增進(jìn)學(xué)生物理知識(shí)的理解和應(yīng)用能力的提升，也能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情.

2.3 高中物理生活實(shí)踐類(lèi)情境的呈現(xiàn)形式

2.3.1 形式1 真實(shí)開(kāi)展益智游戲、體育運(yùn)動(dòng)、體力勞動(dòng)等實(shí)踐活動(dòng)，創(chuàng)設(shè)體驗(yàn)情境

真實(shí)開(kāi)展學(xué)生能夠親身參與其中的實(shí)踐活動(dòng)，增強(qiáng)學(xué)生的體驗(yàn)感，幫助學(xué)生將抽象的物理知識(shí)與實(shí)際生活場(chǎng)景相結(jié)合，增進(jìn)理論與實(shí)踐的結(jié)合，讓學(xué)生感受物理原理的作用和應(yīng)用，從而增強(qiáng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和應(yīng)用的能力.這種親身經(jīng)歷能夠讓學(xué)生更加直觀地理解和體驗(yàn)物理學(xué)科的魅力，從而激發(fā)他們學(xué)習(xí)物理的內(nèi)在動(dòng)力.若條件允許，在教學(xué)設(shè)計(jì)中，教師應(yīng)積極調(diào)動(dòng)學(xué)生真實(shí)開(kāi)展實(shí)踐活動(dòng)，進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè).在組織高中物理教學(xué)時(shí)，最容易開(kāi)展的實(shí)踐活動(dòng)就是項(xiàng)目繁多的體育運(yùn)動(dòng)，如拔河、攀巖、陸上賽艇等，而一些與高中生學(xué)習(xí)生活緊密聯(lián)系的勞動(dòng)實(shí)踐，如做家務(wù)、打掃校園衛(wèi)生等也是便于開(kāi)展的實(shí)踐活動(dòng).這些精彩紛呈的實(shí)踐活動(dòng)背后蘊(yùn)藏著豐富的物理原理，是創(chuàng)設(shè)高中物理生活實(shí)踐類(lèi)情境首選素材[5].

例如 在組織“生活中的拋體運(yùn)動(dòng)”一節(jié)的教學(xué)活動(dòng)時(shí)，可現(xiàn)場(chǎng)組織部分學(xué)生參與擲飛鏢的游戲，并用手機(jī)拍攝飛鏢在空中的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，利用慢放功能再現(xiàn)飛鏢的運(yùn)動(dòng)軌跡，啟發(fā)學(xué)生思考：可能影響投擲成績(jī)的因素有哪些？通過(guò)交流分享“投擲經(jīng)驗(yàn)”，引導(dǎo)學(xué)生建構(gòu)斜拋運(yùn)動(dòng)的模型，從理論上推導(dǎo)出射高和射程的結(jié)論，以結(jié)論為指導(dǎo)，再次組織學(xué)生擲飛鏢，試圖提高投擲的成績(jī).在建構(gòu)起“投擲飛鏢”的物理圖景和“斜拋運(yùn)動(dòng)”物理模型的基礎(chǔ)上，組織學(xué)生利用課余時(shí)間到運(yùn)動(dòng)場(chǎng)上投擲鉛球，以活動(dòng)的方式探究：投擲力量有限的情況下，沿什么方向擲出鉛球，能使鉛球飛得更遠(yuǎn)？學(xué)生經(jīng)歷過(guò)一系列的親身實(shí)踐之后，對(duì)生活中的拋體運(yùn)動(dòng)不再止步于紙上談兵，而是有更深刻的體驗(yàn)和更深入的理解.最終能由此及彼，順理成章地把“斜拋運(yùn)動(dòng)”的物理模型遷移到生活中的其他拋體運(yùn)動(dòng)中.

2.3.2 形式2 布置撰寫(xiě)報(bào)告、設(shè)計(jì)方案、制作模型等實(shí)踐任務(wù)，創(chuàng)設(shè)應(yīng)用情境

高中物理課程基于“必備知識(shí)”的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化能力立意和素養(yǎng)導(dǎo)向.學(xué)生通過(guò)參與撰寫(xiě)科技小論文、設(shè)計(jì)科學(xué)探究方案、制作物理模型等活動(dòng)，不斷提升物理學(xué)科的“關(guān)鍵能力”.高中物理魯科版（2019）教材在正文部分設(shè)置了“拓展一步”“科學(xué)書(shū)屋”“物理聊吧”等欄目，以漫談的形式介紹物理學(xué)對(duì)人類(lèi)生活和社會(huì)發(fā)展產(chǎn)生的影響，在“章末練習(xí)”部分設(shè)置了“科學(xué)辨析”“科技交流”等欄目，布置科學(xué)實(shí)踐活動(dòng)任務(wù)，這些欄目的設(shè)置拓展了學(xué)生的知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、人文情懷，及節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境的科學(xué)態(tài)度與社會(huì)責(zé)任感，充分體現(xiàn)“以學(xué)生發(fā)展為本”的課程理念.高中物理教學(xué)的關(guān)注點(diǎn)要從“解題”向“解決問(wèn)題”，從“做題”向“做人做事”轉(zhuǎn)變，要?jiǎng)?chuàng)設(shè)情境引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)應(yīng)用知識(shí)，形成從物理走向社會(huì)的意識(shí).

例如 在教學(xué)力的相關(guān)內(nèi)容的過(guò)程中，講到“科學(xué)書(shū)屋”欄目中的小知識(shí)“我國(guó)古人對(duì)‘力的認(rèn)識(shí)”時(shí)，可以引申出古代人用滑車(chē)打水的情景：將一根短圓木固定在水井旁邊的木架上，圓木上纏繞麻繩，繩的一端固定在圓木上，另一端懸吊水桶，轉(zhuǎn)動(dòng)圓木就可提水只要繩子纏繞得當(dāng)，繩索兩端都可懸吊木桶，一桶提水上升，另一桶往下降落，這就可以使轆轤總是在做功，教師可以引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)分析這一過(guò)程中用到了哪些力學(xué)知識(shí)，并動(dòng)手制作簡(jiǎn)易模型.這樣不僅能引發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，使學(xué)生意識(shí)到物理與生活的聯(lián)系，且能拓展其思維、鍛煉其動(dòng)手能力.

2.3.3 形式3 播放機(jī)械、技術(shù)、社會(huì)、自然等科普類(lèi)微視頻，創(chuàng)設(shè)創(chuàng)新情境

視頻類(lèi)的教學(xué)素材因更具生動(dòng)性，使用得當(dāng)就能起到活動(dòng)物理課堂氛圍和輔助課堂教學(xué)的作用。教師可通過(guò)微視頻、微動(dòng)畫(huà)平臺(tái)搜集到相關(guān)的素材，如到B站、字節(jié)跳動(dòng)等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，收集優(yōu)質(zhì)微視頻UP主鏈接，通過(guò)播放機(jī)械、技術(shù)、社會(huì)、自然等科普類(lèi)微視頻拉近學(xué)生與課本知識(shí)的距離，讓學(xué)生通過(guò)微視頻領(lǐng)會(huì)物理知識(shí)在工業(yè)生產(chǎn)、產(chǎn)品制造、技術(shù)論證等領(lǐng)域的創(chuàng)新性應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí).

例如 通過(guò)播放“航天員在軌工作生活場(chǎng)景展示”“太空細(xì)胞學(xué)研究實(shí)驗(yàn)展示”“太空轉(zhuǎn)身”“浮力消失實(shí)驗(yàn)”“水膜張力實(shí)驗(yàn)”“天地互動(dòng)交流”“泡騰片實(shí)驗(yàn)”“水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)”等系列太空授課視頻，激發(fā)學(xué)生對(duì)宇宙空間的向往、對(duì)學(xué)習(xí)科技知識(shí)的熱情，使學(xué)生走近航天、了解航天、熱愛(ài)航天，培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感。

3 結(jié)語(yǔ)

物理不僅是一門(mén)學(xué)科，更是一種思維方式和解決問(wèn)題的工具.通過(guò)實(shí)踐和觀察，可以發(fā)現(xiàn)物理原理無(wú)處不在，而且對(duì)人們的生活產(chǎn)生著深遠(yuǎn)的影響.基于對(duì)科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)、環(huán)境（STSE）的和諧關(guān)系的認(rèn)識(shí)，通過(guò)創(chuàng)設(shè)生活實(shí)踐類(lèi)情境來(lái)探索物理規(guī)律，不僅可以增加學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的理解和掌握，還可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰徒鉀Q問(wèn)題的能力，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理的興趣和熱愛(ài)，讓學(xué)生更加關(guān)注和應(yīng)用物理知識(shí)，從而提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和解決實(shí)際問(wèn)題的能力.

參考文獻(xiàn)：

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