基于核心素養的高中物理情境教學策略研究

鄭洪英

摘 ? 要：核心素養是新一輪課改的根本宗旨，而情境教學是培養核心素養的重要環節。在課堂上引入生動的情境教學，將使得學生在獲取知識和深化理解上變得形象化、生動化、情趣化，從而將學生思維引向活潑化、問題化和深入化。因此，教師根據學生的認知心理特點來創設學習情境，會大大提高學習熱情和教學效果。

關鍵詞：核心素養；高中物理；情境教學;策略

在高中物理的課堂教學中，創設合適的情境有利于物理概念的建構和物理規律的形成。如果沒有創設情境，學生學習物理就會索然無味，更無法去理解和掌握它們。有了情境創設，使得學生透過現象看本質，會大大降低思維難度，調動學習主動性，增添課堂樂趣，達到鍛煉思維、提升能力的目的，并讓學生在學習中體會到物理的意義與價值，促使物理核心素養在課堂落地。基于平時教學積累的經驗，研究出以下六個方面有關情境教學的策略。

1 ?利用引課導入創設情境，激發求知欲望

蘇霍姆林斯基說過“在每個年輕的心靈里，都存放著求知好學、渴望知識的火藥，就看你能不能點燃這火藥”，引課需要很好地創設情境，把所要學習的物理概念或規律與導入的情境聯系起來，激發學生思考，并引出相關的物理問題，這個問題既要熟悉，又要有懸念，點燃學生心中求知的火藥，使學生想學、愛學。

例一：教師在“楞次定律”教學中，引課可以通過鋁管、長相差不多的圓磁鐵和圓鐵塊來創設情境，教師從鋁管上端釋放鐵塊，鐵塊下落太快，以致于教師在鋁管下端接不到。然后請出大家推薦反應較快的學生上來嘗試，讓學生從鋁管上端釋放圓磁鐵，由于磁鐵在鋁管內下落緩慢，學生等待許久也錯過了接圓磁鐵的時機。學生觀察兩次的現象引起認識沖突，通過比較發現兩物塊的區別，引發學生提出問題“為什么磁鐵在鋁管內下落會變慢？”激起學生強烈的探究欲望。

例二：教師在“力的合成”教學中，引課可以通過“泗水撈鼎”故事創設情境，現場模擬演示撈鼎的過程，先在鼎的兩側系兩條長繩，請兩個力氣很大的男生分別站在教室兩側，用力拉繩，試圖想把鼎撈起，但是最終還是撈不起鼎；再請一位小女生，單手就把鼎舉起。通過觀察兩次的現象，學生感到詫異，并引發思考“兩拉力的夾角會影響共同作用效果嗎？”學生就帶著這個問題迫不及待地進入后面的學習。

興趣是最好的老師。在課堂導入部分，教師能創設緊扣主題、現象明顯的物理情境，學生通過現象觀察、對比，就能有效激發好奇心和求知欲，學生學習的積極性就會被充分調動起來，他們就會滿腔熱情地去思考、探究。如果在這個教學環節中，教師沒有創設情境，直接切入主題，內容就不會生動，學生的興趣沒有調動起來，教學質量就會大打折扣。

2 ?利用生活實例創設情境，建構物理概念

學生根據日常生活經驗，對周邊的一些事物有了基本的認識，要想在此基礎上建構物理概念，教師應創設情境進行教學，讓學生認真觀察現象，并進行加工，抽象概括出共同屬性，形成相關的物理概念，達到深層次的理解。

例一：教師在“自由落體運動”教學中，學生通常認為重物比輕物下落得快。針對學生的這種認識，教師可利用質量一樣的紙片和紙團從同一高度靜止釋放的具體情境，現象明顯是紙團下落的快，說明下落快慢與質量無關，而是與空氣阻力有關；通過牛頓管中的羽毛和金屬片下落對比，在周圍空氣不斷減少的過程中，兩者的下落快慢越趨接近，從而抽象出物體在真空中下落快慢一樣的特性，建構自由落體運動的概念。

例二：教師在“加速度”教學中，可以創設視頻情境，播放今年東京奧運會蘇炳添百米半決賽的片段，讓學生說說哪一段最精彩，學生會說前面60米左右蘇炳添比博爾特還快，引出問題“是蘇炳添的速度很快？還是速度增加很快？”學生會意識到是速度增加很快，但是用前面學過的物理量不能夠描述速度變化的快慢，從而引出建立加速度概念的意義，再通過類比速度的定義方法，利用比值法定義加速度。

高中物理概念較多，若是直接拋給學生，沒有一個建構的過程，學生學完會有“云里霧里”的感覺。因此，通過創設與物理概念相關的情境，了解每個概念的來龍去脈，理解每個概念建構的意義，讓學生學會正確描述每一個物理概念，真正感受物理學科的簡潔美。

3 ?利用實驗器材創設情境，理解物理規律

物理規律是從大量事例中抽象出來的，教師在教學過程中應準備一些有針對性的實驗器材來創設情境，通過現場演示實驗，使學生通過觀察現象而獲得直觀認識，這是調動學生多種感官理解和掌握物理規律最有效的方法。教師在這個教學環節中，不能只憑口頭講解、模擬實驗等來替代，應盡量利用可視化的實驗，變抽象的物理知識為具體清晰，變無形為有形，讓學生真正理解規律的內涵，達到深度學習的效果。

例一：教師在“力的作用是相互的”教學中，可以從固體、液體、氣體角度去尋找合適的演示器材。例如玩具小汽車在輕板上前進時，輕板后退，說明力的作用是相互的；玩具小豬在水里劃槳，槳往后劃，豬卻前進了，說明力的作用是相互的；玩具直升小飛機飛起的過程中，下方的紙屑也滿天飛起，說明力的作用是相互的。經過三個演示實驗，讓學生更深刻理解力的作用總是相互的，同時也培養學生平時生活中多觀察、多動手，提升學習物理的興趣。

例二：教師在“碰撞動量守恒”教學中，可以提供創新實驗器材傳感器小車、配重片、導軌、光電門等，為了讓測量結果具有普遍意義，可以選擇不同器材和設計不同方案進行探究，讓學生分組進行實驗，一組是質量相等的小車碰撞，一組是質量大的小車碰撞質量小的小車，一組是質量小的小車碰撞質量大的小車，碰撞后有兩車分開的，也有兩車粘合在一起的，學生需要測量兩車的質量和兩車碰撞前后的速度，小組合作探究，記錄分析數據，得出規律，再交流展示。讓學生經歷這么一個比較完整的實驗探究過程，可以高效地培養學生的邏輯推理、綜合分析及科學探究的能力。

因此，教師應更新教學理念，從純理論教學轉變為培養學生的全面發展。結合教學內容實際，盡可能為學生創設實驗情境，培養學生尊重實驗事實，注重科學本質，讓學生掌握更多無法從書本獲取的知識，體驗實驗的全過程，將理論和實踐有機融合，增強實驗操作技能，提升學生的綜合素質。

4 ?利用物理問題創設情境，促進高階思維

在高中物理教學過程中，通過創設情境引出問題，會促使學生的思維得到高階發展，還可以引起學生之間的思維火花碰撞，促進教學目標的達成。

例一：教師在“牛頓第二定律的應用”教學中，可以創設“交通管理車輛，不允許酒駕、超載、超速，是為什么？”的問題情境，學生獨立思考后討論交流，綜合分析：車輛遇到緊急情況需要停下，駕駛員看到情況到采取措施所用的時間叫反應時間，這個過程可看作為勻速運動s1=vt1，剎車過程可看作勻減速運動，a=f／m，s2=v2/2a，因為酒精作用使反應時間t1變長，超載使m變大，超速使v變大，這些因素會使車輛前行的總距離變大，容易造成交通事故，所以必須禁止。經過生活中熟悉的情境設置問題，激起學生的思維碰撞，提升綜合推理分析的能力，利用所學知識解決實際問題，讓學生體驗學以致用的快感。

例二：教師在“超重和失重”教學中，通過演示用細紙條懸掛鉤碼，剛開始保持靜止，突然加速上提，紙條斷了，引出問題“拉力變大了嗎？”，驅動任務一：實驗驗證，學生利用彈簧測力計拉著鉤碼，觀察上提的過程中，拉力有變大和變小的現象，但由于運動過程不好觀察拉力大小變化的問題；驅動任務二：利用力傳感器代替彈簧測力計，可以記錄各個時刻拉力的大小，方便觀察，比較變化情況。這樣以情境導向問題，為了解決問題而有目的地驅動任務，不僅鍛練學生的科學思維，還培養學生的創新意識和操作技能。

因此，在物理教學中，教師應該有效地創設問題情境，激發學生的潛能，在課堂中推進生生評價、師生評價環節，促使學生的思維與學習能力的發展，進一步提升學生的綜合素質和物理知識水平。

5 ?利用物理學史創設情境，傳承科學精神

物理學史記錄物理概念、規律、科學思想及思維方式的發展過程。在高中物理課堂上，結合物理學史的回顧，有助于學生對物理概念的理解、物理規律的掌握、科學思維方法的領悟，也是物理核心素養提高的有效途徑。

例一：在“牛頓第一定律”教學中，精彩之處在于物理學史的介紹，亞里士多德基于生活經驗和觀察提出物理問題“力和運動的關系”，他認為物體的運動需要力來維持；伽利略利用理想斜面實驗和科學推理方法，認為物體的運動不需要力來維持；笛卡爾進一步指出如果沒有其它因素干擾，運動物體將繼續以原來的速度沿著一條直線運動；站在巨人肩膀上的牛頓提出笛卡爾的觀點對一切物體都成立，并提升為理論。回溯力和運動關系跨越2000多年的研究歷程，充分挖掘物理學史的教育價值，感悟科學思想和方法，培養批判質疑的科學精神和團隊合作精神。

例二：在“磁生電的探索”教學中，可以利用電磁感應的探索歷程創設情境。1820年奧斯特發現電能生磁的現象之后，科學家們按逆向思維思考著“磁能生電嗎？”。1821年，安培設計一個實驗：把一個多匝線圈在豎直方向上固定起來，并在這個線圈內平行地懸掛另一個閉合線圈，猜想固定的線圈通過強電流時，另一個線圈就會產生感應電流，但最終沒有達到預期效果。1825年，科拉頓將一塊磁鐵放在螺線管中移動，猜想螺線管會產生感應電流，為了避免干擾，通過長導線把電流計放在隔壁觀察，在來回跑動中錯失良機。1830年，亨利在研究繞有不同長度導線的電磁鐵所產生的磁力大小時，偶然發現產生感應電流的現象，但由于新學期開始，他不得不中止進一步研究，也錯失良機。1821-1831年，法拉第經過上百次的實驗失敗和挫折，最終發現電磁感應現象，并提升為理論，引領人類社會進入了電氣時代。

因此，在物理教學中，利用經典的物理學史為教學資源，引導學生領悟物理知識背后隱藏的科學思想和方法，學會用辯證的眼光評價科學的發展，體會物理的科學本質，培養正確的科學精神。

6 ?利用信息技術創設情境，發展創新思維

時代在更新，科技在進步。結合新課改的理念，教學手段、方式應與時俱進，物理課堂除了引進先進實驗器材外，還應與信息技術有機整合，有些實驗難于演示的情境，可以利用多媒體技術來處理，模擬實驗情境，發展創新思維。

例一：在“磁感線”教學過程中，因為磁感線是看不見摸不著的，只是為了描繪磁場而假想出來的曲線，比較抽象，教師可以利用動畫模擬幾種常見磁場的磁感線。常見磁場包含條形磁鐵產生的磁場、蹄形磁鐵產生的磁場、通電直導線周圍產生的磁場、環形電流產生的磁場。呈現時可以選不同的角度，形象直觀，有震撼力。

例二：在“多普勒效應”教學中，當觀察者與波源發生相對運動時，觀察者接收的頻率就會發生變化，而要探究其變化規律，教師可以利用手機下載測量聲波頻率的軟件，其中一部手機當波源，另一部手機當觀察者，當兩者發生相對運動時，可記錄觀察者接收到的頻率與波源發出的頻率，現場分析數據，歸納結論。

因此，在物理教學過程中，有些課程內容可利用影視作品、動畫摸擬、特殊軟件等創設情境，輔助教學，拓寬學生視野，跟上時代潮流，課堂教學新鮮有趣，吸引學生眼球，聚焦學生注意力，會達到事半功倍的效果。

7 ?結語

在高中物理教學中，學生理解不透教材中的物理概念和規律，就會對公式的物理意義一知半解，應用解決問題和分析問題的能力就會受限，所以教師應精心創設情境進行教學，激發學生主動參與，了解每一個物理概念的建構過程和物理規律的形成過程，從而逐步搭建完整的知識體系；精心創設情境教學還會使物理課堂充滿朝氣活力，而在這充滿朝氣活力的課堂里，學生會樂此不疲地學習，學生的天性會得到充分釋放，學生的發展會得到全面提升，從而打造高效課堂。