核心素養視角下高中物理教學中真實情境的運用

石愛民

摘 要：核心素養作為教學中的重要內容，為中學物理教師教學活動的展開提供了更多的思路，在核心素養理念的引導下，中學物理教學改革也有了新的方向。其中，情境教學因其創新性強的特征而在現階段的物理教學中被廣泛應用起來，通過核心素養理念和教學情境創設過程的融合，實現學生綜合物理能力的發展。在此，本文就以核心素養為導向，對高中物理教學中真實情境運用的策略進行探究，以期為后續教學工作提供有效參考。

關鍵詞：核心素養;高中物理教學;真實情境

新課程標準中就對高中物理學科的核心素養體系進行了深入的闡述，指出物理核心素養主要包括物理觀念、科學思維、科學探究以及科學態度和責任四個層面;而且，課程標準中也明確提到，在實際教學中，教師應將真實情境的運用重視起來，引導學生充分利用課堂上形成的物理觀念和科學思維，充分解決實際生活中的問題，不斷培養科學探究能力，形成良好的科學態度，擔起社會責任，真正實現學生物理核心素養的全面提升。

一、創設問題情境，促進學生樹立物理觀念

在高中物理核心素養中，物理觀念是最基礎的內容，通常情況下，物理觀念及其應用會涉及到會涉及到解釋日常自然現象、解決實際問題等多個方面，因此，在高中物理教學中，教師應將問題情境的創設重視起來，引導學生在創設的多方面物理問題情境下進行積極的思考和探索，在形成物理觀念的同時，完成相關概念和規律的內化和建構，以確保能夠將其更好的應用到實際生活中，解決實際問題。實際上，在問題情境的引導下，學生的物理觀念自然而然的就能形成[1]。

以“參考系”這一部分的知識為例，學生在初中階段已經初步了解了“參照物”的相關知識，知道參照物只是在描述物體運動時用做簡單對照所選取的某個具體物體;但是，在高中物理中，“參考系”則是描述被觀察物體相對于選定參考系各種復雜形式的運動變化情況，這種參考系中涉及到的運動觀高中物理教學中發揮著重要作用。因此，在高中教學的初始階段，教師就要將這種運動觀念的培養重視起來，將課本上的物理知識和生活實際結合起來，利用學生身邊經常發生的事件或社會問題創設物理問題情境，如：可以利用馬路上正在行駛的汽車這一現象創設問題情境，提出問題：“同學們，你們知道路上的行人和汽車上的乘客時怎么看待汽車司機的運動狀態的嗎？”當教師提出這一問題后，學生紛紛開始想象馬路上汽車行駛的畫面，在討論和總結的過程中就能探索出“參考系”的概念，從而讓學生在原有“靜止是相對的”觀念的基礎上，形成“運動是相對的”觀念。不僅如此，教師還可以利用多媒體向學生展示飛機在空中加油、宇宙飛船在太空與空間站對接的情境，創設相符的問題，在激發學生探索興趣的同時，引導學生思考在此種情景下完成這些動作需要的條件。在這樣的情境中，學生不僅能夠明確參考系在物理運動觀念中所發揮的重要作用，也能牢牢掌握不同環境下處理運動問題時參考系的選擇方法和條件，真正實現學生物理觀念的提升。

二、創設模型情境，促進學生發展科學思維

物理模型就是教師在進行物理學現象和規律的教學過程中，利用其中的某個假設條件和規則，將現實生活中的某一對象和目標抽象展示出來，從而引導學生對其進行進一步研究并明確物理學現象和規律的工具。一般而言，在當前高中階段的教學中，我們主要用到的模型有三種：1.對象模型，即在全面分析物理對象特點的基礎上，舍次求主，構建一個簡單且能充分反應物理核心內容的模型，就物理教材中的知識而言，質點、點電荷等知識都可以利用對象模型的方式展現出來;2.過程模型，此模型主要應用于物體運動的研究上，需以考慮問題需求和運動性質為基礎，在深入剖析的基礎上得出可以體現物體運動本質的過程，構建過程模型，實際上，像物理教材中的勻速直線運動、勻變速直線運動都可以通過過程模型的方式展現出來[2];3.條件模型，即將已知的物理條件進行模型化，舍次求主，抓住重點，建立一個由難到簡的條件模型，如：在講解真空、恒力這些知識點時，教師就可以將其中不重要的條件舍去，抓住真空和恒力的核心知識。在現階段的教學工作中，雖然多數學生都具備了初步的物理建模意識，但他們并沒有掌握正確的建模方法，模型在課堂中得不到有效的利用。此時，物理模型的創設就顯得尤為重要。

基于以上情況，在實際教學中，教師就可以將課堂實驗充分利用起來，在實驗中創設模型情境，就拿“向心力”和“向心加速”這些相關的知識來說，一般課堂教學中都會和圓錐擺動聯系起來，因此，教師就可以將這一運動充分利用起來，利用學生日常生活中經常接觸到的事物創設模型情境，如：利用旋轉秋千的原理，對向心力和向心加速進行模擬，利用一根繩子拴住小球，通過手的作用，讓小球在水平面上進行勻速圓周運動。在此，教師就可以抓住這一機會，在實驗過程中創設物理情境，繩子和小球一起運動時像一個圓錐，所以，可以結合其特征設計“圓錐擺模型”;通過這一模型就能將小球的受力情況直觀的展示出來，此時，我們就可以發現繩子對小球的拉力和小球重力之間形成了合力，小球轉動有了足夠的向心力。通過這一模型情境，學生不僅進一步掌握了物理模型的建構過程，也能幫助學生將復雜的問題簡單化，為復雜問題的解決提供便利，可以在一定程度上提升學生的物理建模能力，從而為其科學思維的發展奠定基礎。

三、創設分組探究式實驗情境，提升學生科學探究能力

學生科學探究能力的提升與其相互合作意識有著密不可分的聯系，同學之間的合作意識可以將某個基于特定行為規則和其他主體共同行動的認知和能力充分展現出來，在物理實驗中發揮著重要的作用。在科學探究中，合作意識就是促使學生共同完成實驗任務并在小組中互助的實驗方式。在這種實驗方式下，學生在課堂教學中占據主導地位，教師只負責引導和協助。因此，要想實現學生相互交流合作意識的提升，首先需要做的就是教師要及時轉變以往教師主導的觀念，充分發揮學生的主觀能動性，讓學生自主動手操作，通過分組探究式的實驗情境，讓學生在討論和合作的過程中完成對實驗的探索。

1.結合具體實驗目標讓學生以小組為單位進行分工合作。例如：在“探究小車速度隨時間變化規律”實驗教學時，引導學生思考怎樣才能將小車速度準確測量出來？有什么方法？在思考問題的過程中就能對之前學到的計時器相關知識進行回憶鞏固;當明確方法后，教師就可以為學生提供一個分組探究式的實驗情境，讓學生自由組合，四個人為一組，思考探究實驗的具體方案，明確方案后即可展開實驗，實驗過程中應對生成的各項數據進行記錄。在具體實驗中，不僅要重視學生的主體作用，還要關注教師作用的發揮，教師還要針對學生的實驗情況進行及時的指導，讓學生在細繩上掛上不同質量的鉤碼，對紙帶打出點的不同進行對比;實驗結束后學生可以自行討論，對自己的實驗結果和實驗中出現的問題進行分析總結，不斷提升其科學探究能力。

2.引導不同小組在不同實驗方案中探索出統一的實驗目標。例如：在測定電池電動勢和內阻的實驗中，這一實驗有很多的實驗方法，因此，在進行這一實驗的教學時，教師就可以引導學生先進行分組討論，以小組為單位設計相應的實驗方案，并在課堂上展示出來。通常情況下，在此實驗中學生可能自主設計出以下幾種方案：

①如圖1所示，電源的電動勢E和內阻r與電壓U和電流I的關系可以寫成E=U+Ir，只要測出U和I的數據，就能得出電動勢E和內阻r。

②如圖2所示，已知公式E=IR+Ir，只要測出I和R的數據，就能得到有關E和r的方程，從而得出E、r的最終結果。

當探討出這些實驗方案后，教師就可以向學生提供所需的實驗器材，讓學生根據實驗方案合作交流、實驗探究，并對其中的各項實驗數據進行記錄，以便后續展示。在科學探究中，分組探究實驗情境可以在很大程度上激發出學生的學習興趣，強化相互合作、共同交流的意識，從而為其科學探究能力的提升提供有效保障。

四、創設社會生活情境，促進學生科學態度和責任的發展

物理學科核心素養不僅對學生物理學習進行了規范，也對其道德規范的形成提出了明確的要求。在實際教學中，教師必須將學生科學態度和責任意識的培養重視起來，引導學生進一步理解物理中的科學知識和其他要素間的相關關系，為學生科學理念和社會責任意識的形成奠定基礎。深入剖析，在學習物理知識的過程中，學生不僅需要理解理論知識的本質，還要能夠在社會生活中促使知識和技能的結合，形成正確觀念，增強社會責任感，從而更好的實現自身的人生價值。但是，就當前現實情況而言，高中生大部分學習都在學校內部完成，與社會接觸的機會和時間非常少，在這種情況下，教師有必要將真實社會情境的創設重視起來，將物理知識與社會生活緊密聯系起來，讓學生在課堂上充分接觸社會生活，在分析社會現象和當今科學技術的過程中，提升學生的社會責任感。

例如：在講解“電能的輸送”這一部分內容時，除了講解基礎知識外，教師還可以向學生介紹三峽大壩的水利發電以及“西電東送”工程，在此過程中，學生不僅需要掌握電能輸送的基礎知識，還要深刻認識到科學技術發展和社會以及環境有著緊密的聯系。這樣，學生的物理學習積極性就可以被充分調動起來，主動投入到物理學習中，探索新鮮技術，促進自身發展;在此過程中，教師幫助學生樹立科學的態度和責任觀念，為其未來的科學發展奠定良好的認知基礎。

結束語

總之，在高中物理課堂中創設真實情境，對發展學生物理學科核心素養具有重要意義，教師有必要將其重視起來，在課堂教學中全方位的創設物理情境，充分激發學生學習興趣，促使其主動投入到情境學習中，形成良好的物理觀念，發展科學思維，提升科學探究能力，從而為其綜合素質的提升提供有力保障。

參考文獻

[1]方雄兵.核心素養視角下高中物理教學中真實情境的運用[J].高考，2020，（36）：29-31.

[2]吳秀萍.核心素養視角下高中物理教學中真實情境的運用[J].中學理科園地，2020，16（02）：13-14.