指向深度學習的高中物理情境創設的實踐與思考

摘要：核心素養的提出為新一輪課堂教學改革指明了方向。如何將核心素養發展和落實在各學科教育教學中？廣大的一線教育工作者進行了積極的探索。筆者認為，指向深度學習的情境創設是落實核心素養的重要抓手，本文通過幾個案例，闡述筆者的實踐與思考。

關鍵詞：深度學習；核心素養；情境創設；案例分析

1問題的提出

《普通高中物理課程標準（2017版）》提出：物理核心素養是學生在接受物理教育過程中逐步形成的，適應個人終身發展和社會發展需要的必備品格和關鍵能力，是學生通過物理學習內化的帶有物理學科特性的品質，主要由“物理觀念”、“科學思維”、“實驗探究”、“科學態度與責任”等四個方面構成。物理學科核心素養的培養如何在教學活動中落地，成了當前亟待解決的問題。而“深度學習”是一種基于理解的學習，注重對學科領域的關鍵問題和基本思想的理解和應用，以學科核心內容為線索，聚焦學生的高級思維和創造性解決問題能力的培養，有助于提升學生物理學科核心素養。

教學情境是指教師在教學過程中創設的情感氛圍，也是指具有一定情感氛圍的教學活動。建構主義理論認為，知識并不是獨立于情境之外的文字或公式，而是存在于具體的、情境性的、可感知的活動中的，知識是情境化的知識，一切知識來源于情境?！秶鴦赵恨k公廳關于新時代推進普通高中育人方式改革的指導意見》中提到：“積極探索基于情境、問題導向的互動式、啟發式、探究式、體驗式等課堂教學......”,特別指出“互動式、啟發式、探究式、體驗式”要“基于情境、問題導向”。創設指向深度學習的教學情境，是實現核心素養目標的重要策略。筆者在教學實踐中，嘗試探索指向深度學習的教學情境創設，下面以幾個案例和片段跟各位同行分享，以期拋磚引玉。

2案例與分析

教學情境是課堂教學的基本要素，創設教學情境是教師的一項常規教學工作，創設指向深度學習的教學情境則是教學改革的重要追求。在新一輪的教育教學改革中，情境創設是核心素養得以落地的重要抓手。教學中，以問題式、活動式、探究式等情境為抓手讓學生經歷知識形成過程，達成學科核心素養培養目標。

2.1新課引入時創設情境，激起學生深度學習的欲望

新課引入是一節課的關鍵環節，教學中很多老師都很注重新課的引入。新課引入的方式有很多，創設情境是其中一種重要的手段。但是也有不少老師創設的情境或者與教學內容關聯不大，或者教學過程脫節，或者過于生硬等等。指向深度學習的情境創設不但應該完成新課引入，還應該引領新課的深度學習。

案例1：《靜摩擦力的研究》教學中靜摩擦力概念的引入。

教師演示實驗：把一個薄塑料袋放進杯子，想把杯子提起來但不成功。接著往塑料袋中緩緩的注入水，結果杯子被提起來了。

學生非常驚訝并且好奇，教師再進一步提出：塑料袋是利用什么力將水杯提起的？教師要求學生分析水杯提起來的受力。進一步引導得出塑料袋是利用摩擦力提起水杯的，讓學生直觀地了解和感受靜摩擦力，得出靜摩擦力的概念。

接著通過對比實驗，得到靜摩擦力的產生條件。

(1）通過分析不加水，塑料袋不能提起杯子。得到靜摩擦力的第一個產生條件：兩物體相互接觸并擠壓。

(2)通過分析在杯子周圍涂上食用油，杯子較難握起來。得到靜摩擦力的第二個產生條件：兩物體的接觸面粗糙。

(3)通過分析杯子被提起來后，由于重力想往下掉，但是實際上沒有往下掉。得到靜摩擦力的第三個產生條件：有相對運動趨勢。

孔子說："不憤不啟，不悱不發，舉一隅不以三隅反，則不復也。"孔子的這段話，在肯定啟發作用的情況下，尤其強調了啟發前學生進入學習情境的重要性。本案例在教學引入時通過創設實驗情境讓學生產生好奇和驚訝，激發起學生探索和學習的欲望，然后教師引導學生循序分析，讓學生不但理解了靜摩擦力概念和產生條件，也培養了學生的科學思維和科學探究精神。

2.2探究過程中創設情境，讓學生經歷知識獲得到素養養成過程

物理概念和規律的學習如果只是簡單的告知和傳授，學生理解不深刻，僅靠機械記憶，就去大量刷題，往往“事倍功半”，反復刷題卻反復遺忘。因此，物理概念和規律的學習往往要讓學生經歷探究過程，創設引導學生探究的實驗情境、生活情境、問題情境等，精彩的探究情境是一節課成敗的關鍵。

案例2：《機械能守恒定律》的教學。

教師播放一段重15公斤的清障球“碰鼻子”的驚險視頻（如圖1），觀看過程中讓學生思考下面兩個問題：

（1）擺球擺動過程中發生了什么能和什么能的相互轉化？

（2）視頻中所說的“物理生效了我還活著”，究竟是什么生效了？

短短的三分鐘視頻，通過真實的情境，給學生的視覺和聽

覺以很大的沖擊，高度的激發了學生的學習情緒和興趣、調動了學生的注意力。接著教師在上述情境下提出以下問題串：

問題1： 如圖2，一個質量為2kg的物體在高空中由靜止開始下落，經過離地面高度為20m的A點時速度為10m/s，經過離地面高度為5m的B點時速度為20m/s，（不計空氣阻力，g取10m/s2，以地面為參考平面）.請計算：

(1)物體在A點的動能EKA和重力勢能EPA各等于多少？機械能EA呢？

(2)物體在B點的動能EKB和重力勢能EPB各等于多少？機械能EB呢？

(3)比較物體在A點和B點的機械能，你發現了什么？

問題2:小球從A點運動到B點過程中重力所做的功是多少？你是怎樣計算的？

問題3:除了用重力做功來求解，還要其他方法嗎？

問題4:如果A和B點是小球下落過程中的任意兩點，其機械能還相等嗎？

教師通過四個問題合理引申拓展，由“特殊”推廣到“一般”，順利而自然地讓學生經歷了機械能守恒定律的探究過程，層層遞進、深入淺出，讓學生深刻地理解和掌握了機械能守恒定律的來龍去脈，同時也讓學生在探究過程中感悟到機械能守恒定律實際上是動能定理的特例，更重要的是讓學生養成了科學思維的習慣和科學探究精神。

2.3鞏固過程中創設情境，引導學生從淺層學習到深度理解

物理概念和規律形成后，如何鞏固習得的概念和規律？不少老師的做法是直接進入大量習題訓練，以期“熟能生巧”，但往往發現學生對概念和規律的理解片面、淺層，稍作變式就無從下手。對概念和規律的深度和全面理解，需要老師精心設計指向深度學習的情境，讓學生通過情境去感悟和體驗，豐富學生對概念和規律的認識。

案例3：《牛頓第三定律》的教學。

在得出牛頓第三定律之后，為了加深學生對定律的理解，并學以致用。教師創設了拔河比賽活動情境。

教師提出：校運會中，甲班和乙班進行拔河比賽，結果甲班贏了，你認為是不是因為甲班同學拉繩子的力大于乙班同學拉繩子的力呢？拔河比賽取勝的決定因素是什么？

先讓學生分組進行討論，在大家經過一輪激烈爭論但又沒有壓倒性意見時，教師請兩位同學（一位是體型比較粗壯的，一位是體型比較瘦小的），進行拔河比賽。兩位同學各拉繩子的一端，結果發現，是粗壯的同學贏了。接著，教師讓比較壯的同學站在滑板車上，結果發現，這時候是瘦小的同學贏了。這就激起了學生強烈的認知沖突。

教師要求學生分析兩種情況的差異，再次討論和分析拔河比賽取勝的關鍵因素，加深了對“作用力與反作用力總是大小相等”的理解，培養了相互作用觀念和科學思維。

案例4：《靜摩擦力的研究》的教學。

在學習完靜摩擦力的方向后，教師組織學生分組在課堂感受走路時前后腳相對地面的運動情況（如圖3），分析前后腳受到的靜摩擦力方向。在感受和討論時思考以下問題：圖3

①人走路時后腳相對地面是向哪邊蹬？

②后腳相對地面的運動趨勢方向向前還是向后？

③前腳受到的靜摩擦力是向前的，還是向后的？

學生通過小組內體驗、觀察和討論，進一步領悟“相對運動趨勢的方向”，增強了科學思維和科學探究精神。

在學生經歷知識形成和素養達成后，應用形成的物理觀念和科學思維用于解決實際問題，學會抓住主要矛盾，將實際問題抽象成物理模型，提高學習的深度，進一步提升學生的學科核心素養。

3.結束語

“價值引領，素養導向，能力為本，知識為基”是新一輪教育教學改革的主題，教學實踐中如何落實，是廣大教育工作者的使命和擔當。通過創設指向深度學習的情境，讓學生基于問題解決經歷知識形成的過程，并將形成的物理觀念和科學思維用于解決實際問題，是核心素養有效達成的重要抓手。筆者通過一年多的實踐和探索，發現在教學過程設計中以創設指向深度學習的教學情境為抓手，可以進一步優化教學設計。另外，在教學實施中，基于情境的教學也是課堂組織的重要形式，教學效果明顯。在新一輪的教學改革中，基于教學的不同環節，如何創設指向深度學習的教學情境，是值得廣大教學工作者研究的問題。

參考文獻：

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[4]高秀麗. 基于支架式教學策略下的高中物理高效課堂[J].《物理教學探討》，2014(6)

作者簡介：

高秀麗，女，1972年出生，中學物理高級教師，廣州市名教師及名教師工作室主持人，主要從事高中物理教學及研究工作。