《義務教育物理課程標準（2022年版）》“情境素材建議”的內容特征分析

邱凱迪 袁海泉

（蘇州大學物理科學與技術學院，江蘇蘇州 215006）

情境素材的選擇是教師的教學智慧之一.但現今物理教師在情境素材選取中仍存在一些問題，如情境素材來源和種類不豐富、［1］素材與教學內容相關度低、素材缺乏新穎性和時代性等.這些現象都不利于情境教學的落實和學生核心素養的培養.《義務教育物理課程標準（2022年版）》（以下簡稱“新課標”）將課程內容分為五個一級主題，分別是物質、運動和相互作用、能量、實驗探究和跨學科實踐.其中，實驗探究主題在教學提示部分提供了“實驗器材建議”，其他4個主題則提供了“情境素材建議”，這是由于內容性質不同而引起的變化，在此將其統一研究.新課標新增這一部分內容，目的在于引導教師選取情境素材，便于教師創設教學情境，深入分析“情境素材建議”的特征，可以為情境素材的選擇和使用提供參考.

1 “情境素材建議”類型廣泛

情境是包含所學知識有關的社會文化背景，能激發學習動機，讓學生在其中主動建構知識的意義，并能夠進行遷移的氛圍、環境.［2］田潤［3］以背景事件為分類標準，認為情境類型共有七類，以此為依據，根據情境距離學生已有經驗的遠近，將物理教學情境分為六類，［4］如表1所示.

表1 以離學生經驗遠近為分類標準的物理教學情境類型

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基于這一分類體系，依據情境素材所描述的具體事件，將新課標中不同主題下的“情境素材建議”進行分類與數量統計，結果如表2所示.

表2 “情境素材建議”分類

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從表2中可以看出，新課標共明確提出了74個“情境素材建議”，每類情境類型均有涉及，類型廣泛.其中，生活類、實踐類情境素材數量較多（約占72.97%），自然類、物理學史類、社會類、工農生產類情境素材數量較少（約占27.03%）.分析其原因，物理是基于對生活、自然現象的觀察，通過科學的研究方法探究自然界萬物基本規律的科學，與生活、自然具有緊密的聯系.生活類情境素材數量最多，反映了“從生活走向物理，從物理走向社會”的課程理念，以貼近學生生活經驗的具體事實、鮮活案例引導學生在原有經驗基礎上形成正確認識，抽象構建知識，有助于學生逐漸形成從物理學視角看世界、思考世界、探索世界的意識與習慣.以實驗為主要載體的實踐類情境素材數量較多，一方面是由課程性質決定的，物理課程是以實驗為基礎的一門自然科學課程，具有實踐性特點，如果物理學習脫離了實驗，或僅有少量的實驗，物理實驗的育人功能將難以發揮.另一方面體現了育人方式和學習方式的變革，即重視學科實踐，引導學生用物理學科的概念、思想與工具，整合心理過程與操控技能，［5］以解決真實情境中的問題，從而培養學生的核心素養.

2 “情境素材建議”的學科內容指向明確

情境素材作為情境創設的原材料，需要與課程內容緊密聯系，為教學目標服務，即其應具有明確的學科內容指向性，如此才有應用價值.五個一級主題下的內容要求部分有相應的二級主題，分析“情境素材建議”對二級主題的覆蓋情況，發現僅有“物質的結構與物質世界的尺度”這一二級主題完全沒有素材提供，其原因可能是此部分內容跨度大，由微觀世界到宏觀世界，并多以故事講述的形式向學生呈現.由此可見，“情境素材建議”對課程內容覆蓋面廣，為教師教學提供了豐富的素材資源.

為細致分析“情境素材建議”與學科內容之間的關系，以“運動和相互作用”主題為例，將新課標中提供的情境素材與相應的學科內容對應，結果如表3所示，發現情境素材從呈現知識產生的背景與條件和促進知識的遷移與應用兩方面為內容教學服務.知識是在一定條件下被發現的，有相應的社會文化背景，以包含知識形成的背景與條件的情境素材為材料創設教學情境，可以讓知識有源可溯，有助于學生建構知識體系，認識科學本質.例如在“磁場”內容中，新課標提供的情境素材是“利用小磁針探究磁體和通電導線周圍的磁場”，基于這一素材創設科學探究的教學情境，學生基于教師介紹或查閱資料了解相關的歷史背景，合作利用小磁針探究磁體和通電導線周圍的磁場，觀察記錄實驗現象，歸納得出結論，并從中學習科學家持之以恒的品質.如此，學生學習到的知識不是孤立的，而是有一定背景的，可以促進學生在知識之間建立聯系，形成科學態度與責任.情境素材不僅可以引導學生學習學科知識，還可以促進知識的遷移和運用.例如在“凸透鏡成像規律”內容中，新課標提供的情境素材是“討論分析放大鏡的成像原理和近視眼鏡矯正視力的原理”，在學生掌握凸透鏡成像規律后，教師利用此情境素材創設問題情境讓學生解釋原理，可以進一步深化學生對知識的理解與掌握，體會物理知識在生活中的廣泛應用，有助于培養學生的物理觀念.

表3 “運動和相互作用”主題內容與相應的情境素材

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3 “情境素材建議”凸顯跨學科性和實踐性

新課標中單獨設置“跨學科實踐”一級主題，是課程內容橫向結構化的表現，對該主題提供的“情境素材建議”從包含的學科內容與成果要求兩方面進行具體分析（如表4所示），發現具有跨學科性和實踐性特征.

表4 “跨學科實踐”主題“情境素材建議”包含的學科內容與成果要求

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從表中可以看出，情境素材與健康生活、低碳生活、動手實踐、社會熱點緊密聯系，是現實生活中有價值的綜合性議題，有利于開闊學生視野，體會物理對生活、技術與環境的影響.在學科內容上，情境素材包含的知識具有跨學科性，在實踐中學生不僅需要學習和運用物理學科知識，還要主動聯系其他學科，如數學、生物等學科，以解決問題和完成任務.此外還重視與技術、工程的融合，體現STEAM 教育理念.在成果要求上，情境素材具有實踐性，最終要有實物或文本成果，如“小屋模型”“主題論文”.其中實物成果占多數，這凸顯課程注重對學生動手操作的實踐能力和工程思維的培養.例如“設計一個節能環保小屋”，基于節能與環保這一社會熱點問題，讓學生設計并制作小屋模型.學生在研究過程中不僅需要緊扣“能量”這一物理學科核心概念，圍繞能量的轉換與守恒的知識思考使用能源的種類與利用方法，還需要主動結合其他學科與該任務相關的知識進行小屋模型的設計，通過工程和技術操作將設計方案變為實物.

4 “情境素材建議”具有引導性

在實際物理教學過程中使用的情境素材數量會遠遠超過“情境素材建議”提供的74個，但教師在選擇其他情境素材時會受到“情境素材建議”的影響，因而新課標中“情境素材建議”具有引導功能.

情境素材為情境創設提供材料，素材的選擇在一定程度上決定了情境創設的效果，“情境素材建議”為教師選擇情境素材起到了導向作用.前文對情境素材建議分類，發現自然類、物理學史類、社會類、工農生產類情境素材數量較少，這并不是因為物理與自然、社會、工農生產聯系不緊密，或對物理學史不重視，反而恰恰凸顯“情境素材建議”的引導性作用.物理與自然聯系緊密，但學生的經驗主要來源于日常生活，且自然現象也有一定的地域特色，所以新課標提供自然類情境素材的數量不多，引導教師除利用普遍性的自然現象創設情境外還要結合實際情況開發有特色的自然類情境素材.物理學史具有豐富教學的功能，在教學中滲透物理學史教育，有利于學生構建知識、發展科學思維和提升科學與人文素養，［6］其教學價值不可忽略.新課標中主要提供了近代和中國古代兩方面的物理學史素材，近代物理學史如“介紹伽利略、牛頓等科學家的事跡”，中國古代物理學史中物理的發展往往通過技術的發展體現，如“我國古人利用磁性材料的特性制成了指南針”.其中中國古代情境素材數量較多，旨在讓學生認識到中國在物理學發展中的貢獻，感受古人智慧，增強民族自信.因此，教師在選取與物理學史相關的情境素材時，不僅要關注西方物理學史的發展歷程，更要關注我國在物理學方面的研究與貢獻.物理課程注重引領學生認識科學、技術、社會、環境之間的關系，具有保護環境、節約資源的意識，其依托的社會類情境素材如“舉辦新材料研制與應用報告會”.由于當今科技迅猛發展，日新月異，社會熱點具有時效性，而新課標作為指導性文件，具有較長一段時間的權威性，所以提供的只是人類長時間需要面對和解決的問題.教師可以根據教學內容，選擇恰當的、時新的社會熱點，創設有效教學情境，引起學生的求知熱情.中國幅員遼闊，各個地區有鮮明的地域特色，其工農生產方式也各有特點，例如“吐魯番的坎兒井”.這樣具有鮮明地域特征的情境素材不能盲目被用于所有地區的物理教學，因為其他地區學生對此情境的陌生感將會影響教學效果.這就引導教師在選擇情境素材時，可以從地方特色中挖掘貼近學生實際生活經驗的素材，以創設高質量的教學情境.

綜上所述，“情境素材建議”具有情境類型廣泛、學科內容指向明確、凸顯跨學科性和實踐性、具有引導性的特征.把握其特征有助于教師搜集更多的素材應用于教學中，也有助于教師結合學生的經驗和特點，根據教學目標和內容選取恰當的情境素材，創設有效的教學情境，引導學生在情境中掌握知識，應用知識，發展核心素養.