淺議初中物理教學中“創設情境”與“核心素養”的關系

楊成武

(肥西縣桃花初級中學 安徽合肥 231200)

新時代需要新人才，新人才需要新教育，新教育呼喚學科核心素養。經過深入討論，業內外人士對物理學科核心素養的要素和內涵的認識基本趨于一致，普遍認為“科學探究”這一核心素養的培養是從“問題”開始的，認為提出問題比解決問題更重要。“三維目標”時代，科學探究是從“提出問題”環節開始的，而“核心素養”時代，科學探究也是從“問題”要素開始的。問題是人們從生活實際、生產實際中對現象的觀察、思考而產生的。筆者認為問題的產生，需要創設一個情境。不論在理論研究中，還是實際教學中，每位教師都提出了“創設情境”，筆者從自己的教學實踐和思考出發，談談當下“核心素養”的培養與“情境創設”的關系。

一、“創設情境”與“物理觀念”的關系

“物理觀念”是學生通過學習形成的，對物理概念、規律、現象、本質等的整體認識，是物理學科核心素養的主要內容和重要基礎。促進學生形成物理觀念是物理課堂教學的主要目標之一。而“物質觀念”“運動和相互作用觀念”“能量觀念”三大部分是物理學研究的主要范圍。

“物理觀念”是物理學科核心素養的基礎和主要體現，是學生實現可持續發展的重要支撐。它對學生能夠持續學習物理和其他學科，以及走入社會后工作、生活來說，其重要性不言而喻。但如果在實際教學中，直接告訴學生什么是質量、比熱容、電壓等相關概念，那教學將十分低效，甚至無效。

怎樣教才能有效、高效呢？這是筆者長期以來一直在思考的問題。具備新時代核心素養的教師會在自己的教學設計中，創設符合科學發展歷程和學生認知規律的情境。比如在“質量”概念教學中，筆者會準備一個鐵釘和一個大鐵錘，引導學生觀察、體驗、思考：這二者有什么不同？通過引導，學生結合自己的經驗，會認識到鐵釘含鐵量少、鐵錘含鐵量多這一基本事實，從而順利理解“質量”的概念。在“比熱容”概念教學中，筆者會引導學生實驗探究相同質量的水和煤油，吸收相同的熱量后，誰的溫度更高？通過實驗，學生發現煤油的溫度高一些，認識到不同的物質吸熱能力不同這一事實，從而理解了“比熱容”。在“電壓”概念教學中，筆者會從水流產生的原因和必要條件——水的壓力差開始，通過類比來引導學生觀察、思考電流形成的原因和必要條件——電壓。這樣學生才能形成牢固正確的物理概念和準確地掌握物理規律。所有的物理觀念并不僅僅是些名詞，它們的內涵遠遠超過字面意義，它們的出現是有著特定的科學經歷。因此，在開展物理概念、物理規律等知識教學的時候，可以根據它們各自的特點，創設恰當的情境。只有通過這些恰當的情境，引導學生動手操作、觀察、思考，學生才能將這些“物理觀念”在自己的大腦中綜合加工、深度加工，最后形成正確的物理概念。

因此，“創設情境”是培養學生“物理觀念”這一核心素養的前提。

二、“創設情境”與“科學思維”的關系

科學思維是從物理學科角度對世界的觀察、認識、思考的方式與能力，它是學生必備的一種關鍵能力，是在物理觀念的基礎上或物理觀念形成過程中獲得的思維能力和思維習慣。它包括模型構建、科學推理、科學論證、質疑創新的能力。

科學思維是人類智力發展、認識水平提高、改造自然能力提高、集體智慧成長與延續的重要手段，也是人類區別于其他物種的標志性特征之一。科學思維的培養與知識點的教學密不可分。在沉悶的環境中用抽象的語言是無法培養學生的科學思維的。杜威認為，思維訓練要有一定的經歷和事實以引起聯想，而且思維就是將各種具體事物引起的各種具體聯想加以排列，聯結到一起，而這就是情境。蘇霍姆林斯基認為課堂教學中沒有抽象的學生。而筆者認為沒有情境，就不可能發展學生的抽象思維。例如，在實踐教學中，不能直接要求學生理解“勻速直線運動”的定義和特點，不能要求學生直接得出“一切物體在不受外力作用時，總保持勻速直線運動狀態或靜止狀態”的結論，不能要求學生直接判斷“滑動摩擦力與接觸面積大小無關”，也不能要求學生在不知曉二極管的作用時直接利用二極管來設計某種智能化設備。

在思維訓練中，筆者會將某項活動放到某個情境中。例如，筆者會通過讓學生實際計算某個物體在不同的時間段或路程中的速度，發現相同的時間里，行駛的路程總是相同，或者行駛相同的路程用的時間總是相同，然后學生才能理解“勻速直線運動”的概念和特點，學生也才能利用“勻速直線運動的特點”解決相關問題。筆者會創造一個實驗環境，讓小車從同一斜面的同一高度滑下，使每次實驗中水平面上的摩擦力總比上一次小一些，學生會發現小車每一次都比上一次運動的距離遠一些，在大量實驗的基礎上，學生就會想到“如果水平面上的摩擦力為零，那么，小車會保持勻速直線運動”。筆者會引導學生利用控制變量法設計實驗，使控制壓力和接觸面粗糙程度不變，改變物體的接觸面積，觀察摩擦力，這樣學生才能得出“滑動摩擦力與接觸面積大小無關”的結論。我會通過實驗先展示二極管的特點和性能，然后引導學生利用二極管來設計某種智能設備……

因此，“創設情境”是培養學生“科學思維”這一核心素養的第一環節。

三、“創設情境”與“科學探究”的關系

“科學探究”是指在真實情境中遇到了困惑，提出問題，根據自己已有的知識和經驗針對問題進行猜測和假設，然后用實驗探究、查詢資料等科學的方法獲取和處理信息，再依據歸納法得出結論。而這些也必須要有真實的情境。

在杜威的五步教學法中，創設情境是課堂教學的第一步，突出了“創設情境”的重要性。問題不是憑空而來的，是在生活、生產、學習的實際中遇到了困惑，才能產生問題。也只有在這些真實情況中產生的問題才具有價值。所以很多科學家都認為，能夠提出有意義的問題遠比解決問題更重要、更有價值。有了問題，才會有解決的需求、解決的方法、解決的過程和解決的結果。因此，在實際教學中，也不可能有憑空而來的“科學探究”。如果是這樣，學生一定會感到莫名其妙，不知所措。例如，在探究“速度的變化”時，只有向學生指明要研究的對象是真實情境中的哪一個物體，何時在何地運動，如何運動，才能引起學生思考“其速度是否發生變化”這一問題，才能引起學生思考“如何設計實驗才是科學合理的”和“探究的結果是否可靠”等。在探究“液體壓強特點”時，只有展示真實實驗或讓學生動手操作，學生才能發現不同情況下液體的壓強不同，才能引出 “液體的壓強與什么因素有關”的問題，才能引導學生設計實驗開展探究。因此，沒有了“創設情境”，“科學探究”就成了無根之木、無源之水。

因此，“創設情境”是培養學生“科學探究”這一核心素養的起源。

四、“創設情境”與“科學態度與責任”的關系

“科學態度與責任”是“立德樹人”的一個基本體現。人類社會之所以蓬勃發展，就是因為人類具有對待科學嚴肅的態度，就是因為人類對自己、社會、國家有高度的責任心。因為，我們要在課堂教學中引導學生在認識科學本質、深刻理解科學與人類社會的關系基礎上，使其形成正確的科學態度和責任觀。

科學技術是一把雙刃劍。任何一項科學或技術剛剛起步的時候，人類都很難預判它將會產生怎樣的影響。例如，人類在剛剛對原子核內部有所研究和掌握時，并不能預知或感受到其可怕性。但是，當原子彈在廣島、長崎的爆炸給人類帶來了巨大災難時，人類震驚了，這時人類才意識到核武器可能會給人類帶來毀滅性災難，所以積極呼吁要控制核武器的發展，要和平使用核能源。再如，人類在剛剛發現煤和石油的時候是滿懷驚喜的，很長一段時間都沒有意識到大量開采和使用帶來的可怕后果。但是當人類進入20世紀，大量、無節制地使用礦物燃料時，造成空氣污染、固體污染、水污染、溫室效應等，帶給人類身心健康長期的負面影響，破壞人類的美好生活，對人類賴以生存的家園造成巨大威脅，這個時候人類才意識到要保護環境，控制礦物燃料的使用，研發新能源，等等。

人類對科學技術的共同意識、共同責任，都是在遭受了可怕的災難后形成的，并預判到了沒有正確的態度和共識，沒有科學的應對措施，沒有為人類未來負責的強烈責任心，將會導致人類毀滅的結果。

因此，“創設情境”是培養學生“科學態度與責任”這一核心素養的必由之路。

五、“創設情境”是學生在課堂活動中開展真實學習的起點和學習效果的保證

以上四點，說明了“創設情境”與物理學科“核心素養”的具體關系。另外，筆者還從教育學的角度來說明它們之間為什么存在這種關系。

(一)“創設情境”是學生在課堂活動中開展真實學習的起點

陶行知的“生活即教育”觀點和杜威的“教育即生活，學校即社會”觀點，都強調了真實情境在教育中的重要作用。蘇霍姆林斯基也強調了教育要“到自然界去旅行”的觀點。這進一步說明了“創設情境”在核心素養的培養中至關重要。

良好的教育一定是在生活中實現的。人類的發展史和教育史是同步前進、相輔相成、互相促進、互相制約的，從人類發展史和教育史關系中可以明確地看出，真實的學習一定是從真實的情境開始的。離開了讓學生能夠感同身受、經驗遷移的真實情境的學習，一定是無效的學習，一定是虛假的學習。

(二)興趣是最好的老師，興趣是依存于“真實情境”之中的，興趣是課堂學習效果的保證

如果課堂教學不能激發學生的學習興趣，就不能引發學生思維，更不能引導學生深度學習。這樣的課堂是低效的、無效的，培養學生的核心素養就更無從談起。

杜威認為好奇心、聯想、活動是進行思維訓練的三個關鍵要素。好奇心就是興趣，聯想就是興趣產生的結果。而好奇心一定是來自真實情境，來自對真實情境中現象的觀察、疑惑、思考。蘇霍姆林斯基也認為興趣來自實際生活和自然萬物，來自學生在發現各種現象中體驗到的勞動和成就。無數的教學實例驗證了這個觀點是正確的。而興趣不是憑空產生的，是依存于真實情境中，是完全包含在真實情境中，是學生在真實活動中通過觀察、思考，激發了他們內心探究的動力，真實美妙的情境一定是興趣的出發點和起動器。因此，在課堂教學中創設恰當的、符合教學要求的、能抓住學生心靈的、真實的情境，是教師必備的一項技能。

新一輪課改大幕已經拉開，“核心素養”時代已經到來，培養學生物理學科核心素養將是初中物理課堂教學的出發點和立足點。筆者通過多年教育教學實踐，以及對其他優秀物理教師課堂教學的觀察發現，高效課堂都是從“創設情境”開始的，三維目標的達成是從“創設情境”開始的，培養學生核心素養當然也要從“創設情境”開始。因此，初中物理課堂教學要根據學生的年齡特點，根據學生的生活經驗和學習經驗，科學合理地創設真實的情境，以情境為基礎，為學生搭建有效學習、高效學習的平臺，并在這些情境中以學生為主體，培養全面發展的社會主義建設者和接班人。