基于核心素養下物理情景教學的研究

【摘 要】廣東省從2020年秋季開始實施新的普通高中課程方案，使用新教材。普通高中物理課程的理念與目標是通過高中物理課程的學習，進一步促進學生物理學科核心素養的養成和發展。情景教學也叫情景探究教學，對培養學生的科學核心素養具有重要作用。

【關鍵詞】情景教學;核心素養;創設途徑

情景教學是指利用外界的環境，實現和學生心境共鳴的教學方法。它以直觀具體的場景，引起學生實際的體驗，從而在探究情景中，掌握知識，發現規律。不論是物理概念、物理規律的教學，還是物理問題解決的教學，很多時候都需要結合具體的情景來進行。它不僅適用于新課的教學，對于習題課、復習課也是同樣適用的。

一、情景教學的心理學依據

現代教育心理學認為：個體內在興趣、好奇心或成就需要等內部原因引起學生學習內源性動機。情景教學就是通過學生在學習過程中，直接觀察或感受到外界施加的刺激而引起機體作出反應，從而喚醒學生學習的內驅力，提高學生學習的積極性和興趣，形成“愉快教育”。情景教學使認知具有直觀性，所創設的情景，是經過教師人為有意識地精心設計過的。它可以使學生處于特定的情景設置中，引起學生的感知和好奇，對學習起到催化作用。這種有意識與無意識的心理活動，不但使學生產生參與學習的需要，形成目標定向，還可以使學生根據思維科學相似性的原理，形成關聯。這有助于學生靈感的產生，也培養了相似性思維的能力，使學生進行聯想延伸，并進行知識遷移，形成實際的應用與拓展，達到教育教學“學以致用”的根本目的。學生從注意到關聯，建立信心，獲得滿足，這是現代教育心理學中，激發與維持學生學習動機的常用策略。

二、情境教學的創設途徑

情境教學法在不同的學科課堂中，創設途徑多種多樣。每種方式都有各自的優缺點，筆者在物理教學過程中，常用的創設途徑主要有：

1.利用生活現象創設情境

基于教材的知識信息承載量是有限的，且物理是一門與日常生產生活聯系緊密的學科，很多問題的提出都是源于對生活的實踐與思考。因此，生產生活中有很多能生成有價值的科學探究問題的情景。教師可以根據這些情景引導學生生成問題，并引導學生探究這些現象背后所蘊藏的知識本質，讓學生在解決問題的過程中，逐步形成物理學科核心素養。例如：講解參考系時可引入汽車剛啟動時的情景，讓學生思考為什么會感覺到旁邊景物在后退？講解慣性定律時，讓大家回憶坐公交車時開車或剎車的情景。在安全行駛這一節書當中，思考為什么不能疲勞或者酒后駕駛？讓學生講述救護車經過的情景來分析多普勒效應……教師通過學生身邊熟悉的生活化場景引入，引導學生感受生活中的物理，使學生用更加科學的眼光看待身邊的事物，學會“透過現象看本質”，從而提升學生的科學素養。

2.利用多媒體技術創設情境

很多抽象的物理模型和物理過程，肉眼難以直接觀察，用語言也難以形象描述，學生理解容易出現問題。這時候借助多媒體技術，比如用動畫、課件、視頻形象直觀地展示，幫助學生理解物理情景和物理過程。例如，利用多媒體虛擬仿真技術，可以形象表示出幾種常見電荷周圍的電場線和等勢面的特點，這些直觀立體的物理模型，是平面圖難以描述與呈現的。其他如鏈式反應、電容器的充放電、光電效應、波的干涉與衍射、α粒子大角度散射、兩物體先碰撞后壓縮等一些微觀或高速的物理情景，也可以借助多媒體技術來放大、放緩展示。學生通過多媒體技術，突破了認知的時空限制，增強了對事物模型的理性認識。

3.利用圖畫創設情境

圖畫是形象展示情景的主要手段。課本插圖、運動過程圖、示意圖等都可以用來展示物理情景。2020年秋季應用的廣東版新教材與舊教材比較，就增加了很多與生產生活相關的物理情境圖、示意圖等，以此幫助學生理解物理情景、解決問題。例如，在《共點力的平衡條件及其應用》這一節，書中就增加了廣州塔、斜拉橋、平衡木等利用了平衡原理的情境圖，清晰展示了我們在自然及生產生活中利用到的平衡現象;在《力的分解》這一節，書中增加了一幅將載貨卡車拉出泥坑的情境圖和示意圖，幫助學生理解一個較小的合力可以產生兩個較大的分力;在《拋體運動》中增加了傳送帶運輸玉米餃子、噴霧灌溉等生產生活實際應用的情景圖，幫助學生理解拋體運動模型;在《生活中的圓周運動》這節中增加了火車車輪的細節圖，很多同學都搭過火車，但很少留意到火車車輪有突出的輪緣，所以講到火車轉彎速度過小或過大會擠壓內外軌這個問題時，理解起來比較困難，課本的圖片使教學內容變得簡單直觀，有利于學生理解知識、拓展思路。又如講解追擊及相遇問題時，這類情景化的習題，可以根據題目給出的條件，畫出運動示意圖。教師在教學過程中，通過引導學生挖掘圖片的內涵，培養學生的觀察能力、分析推理能力，提升學生的核心素養。

4.利用實驗活動創設情境

物理是以實驗為基礎的科學，不論是教師的演示實驗，還是學生的分組探究實驗，都能讓學生參與到真實發生的物理情景中來。在各種有趣的實驗現象刺激下，會引發學生探尋實驗現象背后蘊藏知識的興趣。例如，講解豎直面的圓周運動時，我把紅墨水滴在裝了半瓶水的礦泉水瓶中，制成一個簡易的水流星，學生會對瓶身倒轉而水不滴下產生強烈的認知沖突。講《渦流》這節時，我直接把電磁爐帶到教室，在電磁爐上隔著幾張報紙來煲水。很多學生在家里都使用過電磁爐，但沒想過爐體和鍋不直接接觸也能加熱，究竟它的工作原理是怎樣的呢？這類器材簡單、操作方便、現象明顯的演示實驗極易引發學生的好奇心。教師在利用實驗情景教學時，要注意在引導學生關注實驗現象的同時，也應創設足夠的思考空間，讓學生在觀察的基礎上，通過問題引導，探尋規律，解決問題。此外，如探究感應電流產生條件等這類學生分組實驗，學生更是高度融入學習情景中，在實驗過程中培養學生的觀察能力、猜想能力、動手能力、邏輯推理能力、分析綜合能力、質疑能力、創新能力以及團隊協作能力，從而全面提升學生的核心素養。

5.游戲活動創設情境

任何年齡段的學生，游戲活動都能調動他們學習的積極性，無論是新課學習，還是課后習題，都可以通過游戲活動來打開思路。例如筆者在講授摩擦力這一節課之前，會利用大課間時間先進行一次拔河比賽，一場比賽過后，在勝方的腳下灑一些細沙再重新進行比賽，課堂上再讓大家思考勝方由勝轉敗的原因;有道課后習題，學生很難理解猴子勻速爬桿上升時，為什么受到的摩擦力向下，即學生不理解運動方向與相對運動趨勢方向的區別，于是筆者把學生拉到操場上去，讓他們沿著豎直桿分別上行和下滑來真實感受所受摩擦力的方向。這樣寓教于樂的游戲活動，把物理知識與實踐情景生動結合起來，使學生在愉快的氛圍中掌握了物理知識，并且記憶深刻。不過開展這類活動時要注意考慮學情，高中課時緊張，教師要注意選取的活動要具有一定的目的性和啟發性，使游戲活動不僅能激發學生學習的興趣，強化以物理視覺解釋和解決實際問題的能力，還能使學生釋放壓力，減輕學習負擔，助力學生身心發展。

6.利用故事創設情境

物理故事包括科學家研究物理知識的事跡，探尋物理知識過程發生的故事，以及一些物理學家的生活瑣事，等等。教師要根據教學內容選取合適的故事進行鋪墊。例如：牛頓發現地心引力背后的故事;錢學深沖破重重阻力回國的故事;高考物理只有5分的錢偉長最后成為物理大家的故事;于敏隱姓埋名28年研制氫彈的故事;在電磁感應現象發現過程中法拉第“十年磨一劍”的故事……這些物理故事落實了物理學科立德樹人的根本任務，發揮了物理課程的德育功能，引導學生形成正確的世界觀、人生觀、價值觀，提升學生的科學素養與社會責任感。

三、結束語

不論哪一種教學方式，都是讓學生在接受物理教育過程中，逐步形成適應個人終身發展、社會發展需要的正確的價值觀、必備的品格及關鍵的能力。作為教師，我們要根據教學內容和教學目標來合理選取不同的情景創設模式，努力用有質量的情景來促進課堂教學質量，提升學生的核心素養。

（責任編輯：周瑋凌）

肇慶鼎湖中學 李小靈