基于核心素養發展的物理教學情境生活化設計的思考

鮑 龍

(江蘇省如皋市第一中學 226500)

在設計教學情境時，教師要注意貼近學生的生活實際，如此所開展的教學將有效銜接學生的已有經驗，并讓學生產生較為深刻的情感體驗.學生在這樣的課堂上所學習的物理將不再是單純地堆砌的物理定律和相關公式，而是彰顯生命活力和情感元素的科學知識.這也就要求物理教師能夠關注學生的日常生活，并從學生的生活中搜集相關的素材，由此來創設能夠激發學生探索欲望的學習情境，讓課堂成為溝通物理知識和學生生活的橋梁.

一、創設富有懸念性的生活化教學情境

在日常生活中，學生也經常對一些生活現象感到好奇，但是也僅僅只是好奇而已，他們也很少將這些事情和物理研究聯系起來.物理教師要從生活中發現這些素材，適當加工并由此來創設情境，引導學生進行分析，這樣的教學將有效激活學生的探索熱情，提升物理研究的興趣，學生的學習興趣一旦被激發會主動地思考并應用已學知識來解決問題，整個高中物理學習進入良性循環，提高學習的效果和深度.

比如在研究離心現象的時候，教師可以緊密聯系實踐，以汽車拐彎為素材來創設情境，學生在坐汽車時都有過這樣的體驗，那就是汽車拐彎時，他們都會有身體往邊上傾斜的情形.當時僅僅只是這一點還不足以讓學生產生較為濃厚的探索興趣，筆者認為情境的創設應該更加生動且形象一點，比如可以截取一些賽車視頻，須知賽車行駛的速度遠遠超過了一般的汽車，而且路道的特殊程度也超過了常規路道，比如一級方程式賽道中大量使用的發夾彎，這種情形下出現車身傾斜甚至側滑翻車的概率非常高，筆者在一次上課時刻意截取了大量的翻車集錦給學生在課堂上觀看，大大優化了學生的觀看體驗，視頻內容形成了強大的沖擊力，也充分激起了學生的疑問：為什么汽車的速度大了之后，很容易翻車呢？為什么翻車的情況更容易出現在拐彎的區域呢？為什么某些場地賽的賽道要做成傾斜的姿態呢？這些問題都不需要由教師自己提出，完全可以讓學生在視頻中自己發現相關信息，更主要的是這些信息也能更好地溝通他們的回憶，他們能夠在自己的記憶中找到與之相似的場景，甚至能夠聯想到部分受力體會，這不但能夠強化學生的懸念感，也能在一定程度上為他們后續的探索和研究提供相應的線索.

在物理教學中，我們創設生活化的情境，就要將學生習以為常的生活實例搬運到課堂上，讓學生從中發現原本就存在的疑問，問題的進一步發酵將讓學生以更加主動的姿態參與到問題研究中來，并形成更加深刻的認識和理解.

二、創設能夠拓寬知識面的生活化教學情境

教材僅僅是例子.我們在給學生教學的過程中應該盡可能讓學生感受到物理概念、規律的內涵、外延，盡可能多展示物理知識的全貌.如何實現呢？干巴巴地講授概念、累加概念學生會感覺物理知識學習很枯燥.筆者認為，結合生活素材來創設教學情境，我們就不能局限于教材上原有的知識框架，教師要聯系學生物理學習的基礎，幫助學生打開眼界，讓學生以更加開闊的視域來審視物理問題，由此來促進學生了解更加豐富的知識，同時也要學生以更加靈活的思維來分析和研究問題.

比如在指導學生研究熱力學第一定律和熱力學第二定律時，學生對熱力學第一定律能夠很快地進行理解和接受，但是在熱力學第二定律的研究中，卻很難進入狀態.事實上，熱力學第二定律反映著宏觀世界能量自發轉變的方向性，學生對“自發”一詞的認識頗為生澀，再加上熱力學第二定律有著諸多不同的表述方式，這也對學生的學習能力和理解能力提出了要求.筆者認為，在當前能源應用頗為緊張的大背景下，引導學生全視角地研究熱力學第二定律，這有助于學生更加深度地理解物理知識，也有助于學生知識面的拓展.比如探索熱力學第二定律的第一種表述，即“熱量不能自發地從低溫物體傳到高溫物體”，教師結合生活情境，提出這樣的問題：“冰箱是可以制冷的，那么是否可以這樣操作：在家里將門窗緊閉，然后將冰箱的門打開，這樣不就可以用釋放的冷氣來讓房間降溫了嗎？”這個問題有著很強的生活性，部分學生可能也曾經在生活中有所思考，但是卻沒有從物理學的角度進行系統化地分析和處理，在物理課堂上引導學生分析這個問題，學生會意識到這就是一個從低溫系統將熱量導向高溫系統的模型，而這一切卻無法自發地發生，這需要壓縮機做功，并以制冷劑為中介將能量傳輸到外界，如果將房間緊閉，其實里面的溫度不僅不會降低，反而會升高.至于熱力學第二定律的另外一種表述：“不可能從單一熱庫吸收熱量，使之完全變成功，而不產生其他影響.”其實，這直接對應著熱機的效率，我們要讓學生明確：熱機在能量轉化方面，效率不能達到100%，傳統的蒸汽機效率僅為4%到8%，汽油機的效率為25%到35%，柴油機的效率為35%到45%，理論上最高效率的卡洛循環也只有80%.上課的過程中，我們聯系新能源汽車等熱門話題和學生分析這些熱機的效率，可以讓學生更加深刻地理解熱力學第二定律.

三、結合實驗創設生活化的情境

物理學習離不開實驗！我們要通過實驗教學發展學生的核心素養，串接學生的物理概念和實驗經驗，發展學生的科學思維和嚴謹的實驗態度，筆者認為除了教材中的分組實驗和演示實驗外，我們教師應該注重自制實驗資源的開發，可以結合物理知識、規律教學的需要，將生活實景與實驗探究相結合，生活化的情境創設不能止步于教師的口頭描述或視頻播放，在教學過程中，教師要能夠結合實驗將相關內容展示在學生面前，讓學生聯系這些展現在面前的物理場景，積極溝通已有的認識，并嘗試用物理化的語言來進行分析和研究.

比如在分析氣體實驗定律時，有很多規律在生活中都有原型，比如查理定律，它研究是氣體的等容變化，生活中有這樣的現象：冬天的熱水瓶灌有半瓶開水，如果放上兩天就很難再打開.這是什么原因呢？原因就在于瓶塞是在水溫較高的情形下蓋上，那個時候壓強等于外界大氣壓，時間長了之后，水溫降低了很多，內部氣體的壓強也降低很多，這樣外界與內部的壓強差就將瓶塞牢牢壓在瓶子上.僅僅只是口頭描述這些情形，學生很難將相關場景聯想到位，這就要求教師準備相應的實驗，筆者預先向一個密封性較好的塑料飯盒中注入半盒熱水，蓋上蓋子，靜置使其冷卻，課堂上讓學生設法打開這個盒子，盒子的邊緣相對較窄，學生無處著力，打開難度更大.怎樣運用查理定律解決問題呢？學生在討論中給出答案：將盒子泡在熱水中加熱，內部壓強增大之后，自然輕松搞定.

實踐經驗表明，學生對科學的認識很大程度上與觀察生活，體驗生活相關.在物理教學的過程中我們教師如果能夠意識到這一點，同時將學生熟悉的生活情境搬到課堂上來，結合生產生活中的場景與教學內容的要求來設計問題情境，或是關注學生平時所關心話題設置任務，引導學生帶著任務來進行物理知識的探究，如此的教學環節設置能夠有效激發學生的探究熱情，在完成任務的過程中感受到科學探究的價值和物理學習的意義，并形成用物理視角去觀察生活、思考問題的習慣.最終，將實踐意識和物理學科核心素養有機的結合在一起，實現比學科核心素養更高階次的核心素養的提升.限于版面，本文筆者也僅僅是簡單介紹了基于核心素養發展的生活化情境創設的基本思路，這些內容都值得我們在教學中進一步探索和實踐.