創(chuàng)設(shè)探究情境 增強(qiáng)學(xué)生積極體驗(yàn)

摘 要：分析了探究情境的實(shí)踐性、探究性、邏輯性3個(gè)方面特征，論證了以探究情境創(chuàng)設(shè)為抓手增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)的重要性。以“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”為例，從以生活實(shí)例創(chuàng)設(shè)問題情境導(dǎo)入新課、創(chuàng)設(shè)問題情境引起思考、任務(wù)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案并驗(yàn)證、利用模擬實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)解釋、利用所學(xué)知識(shí)解釋生活五個(gè)層層遞進(jìn)的主要環(huán)節(jié)，探討了創(chuàng)設(shè)探究情境增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)體驗(yàn)的實(shí)踐路徑。

關(guān)鍵詞：流體壓強(qiáng)；探究情境；積極體驗(yàn)

中圖分類號(hào)：G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-6148（2024）9-0017-4

學(xué)生在物理學(xué)習(xí)中的體驗(yàn)對(duì)他們保持學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力至關(guān)重要。通過創(chuàng)設(shè)探究情境，為學(xué)生設(shè)置疑問引導(dǎo)思考，分解學(xué)習(xí)任務(wù)，促進(jìn)學(xué)生循序漸進(jìn)達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)；通過創(chuàng)設(shè)探究情境，強(qiáng)化物理課堂與生活實(shí)際的聯(lián)系，增強(qiáng)物理課堂的趣味性和實(shí)踐性；通過創(chuàng)設(shè)探究情境，更好地促進(jìn)升華知識(shí)理解，促進(jìn)學(xué)生深度思考，提升他們的思維品質(zhì)。“以學(xué)生為中心，為學(xué)生營(yíng)造高度參與實(shí)驗(yàn)、思維進(jìn)階的學(xué)習(xí)環(huán)境，學(xué)生親身體驗(yàn)動(dòng)手操作、主動(dòng)探究自主思考的深度學(xué)習(xí)，擺脫了聽講記憶、死背答案的低水平、低效率學(xué)習(xí)方式。”［１］學(xué)生在課堂上能聽懂、能學(xué)會(huì)，且感知到物理有用，從而能夠獲得更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。

１ 探究情境的主要特征

１．１ 實(shí)踐性

初中物理源于生活，與生活聯(lián)系緊密。探究情境的實(shí)踐性體現(xiàn)在與生活聯(lián)系密切。一方面，初中學(xué)生知識(shí)儲(chǔ)備不夠、思維水平不高，學(xué)生學(xué)習(xí)抽象的物理知識(shí)有明顯的障礙，通過聯(lián)系生活鋪設(shè)臺(tái)階搭建學(xué)生理解物理的知識(shí)腳手架，學(xué)生更容易達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。另一方面，教育教學(xué)的最終目的是為了教會(huì)學(xué)生生活，將物理探究情境與學(xué)生生活實(shí)際緊密聯(lián)系，用所學(xué)知識(shí)解釋身邊的現(xiàn)象，讓探究學(xué)習(xí)回歸生活，讓學(xué)生走向XEtdjGhluH/mRgFnF0lNcoq+yqj6lL9MeE4wVHeEK8A=社會(huì)。聯(lián)系生活的探究情境，讓學(xué)生的學(xué)習(xí)回歸生活，有利于學(xué)生健康、全面發(fā)展，有利于增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐意識(shí)和實(shí)踐能力，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)和適應(yīng)社會(huì)的能力，從而更好地解決問題和創(chuàng)造價(jià)值。聯(lián)系生活、凸顯實(shí)踐性是探究情境的本質(zhì)屬性，也是其應(yīng)有的育人價(jià)值。

１．２ 探究性

初中物理探究情境凸顯探究流程的完整性和邏輯性。學(xué)生以源于生活的具體情境為背景，以學(xué)習(xí)任務(wù)為驅(qū)動(dòng)，以問題為主線，以問題解決為目標(biāo)，經(jīng)歷提出問題、作出假設(shè)、制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論等探究過程。基于情境的探究更能激發(fā)學(xué)生的求知欲，激活學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，學(xué)生積極主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)體會(huì)更深刻，效果更好。在探究中完成學(xué)習(xí)任務(wù)，彰顯“做中學(xué)”“做中思”的育人理念，經(jīng)歷探究，學(xué)生不僅能掌握知識(shí)，習(xí)得物理思想方法，更能提升動(dòng)手實(shí)踐和深度思考的能力。

１．３ 邏輯性

初中學(xué)生探究能力和知識(shí)儲(chǔ)備都不足以支持教學(xué)中開展自由探究。要更好地完成學(xué)習(xí)任務(wù)，需要教師通過若干問題引導(dǎo)學(xué)生，為學(xué)生探究指明方向。為了激發(fā)學(xué)生的興趣和動(dòng)力，在探究中教師依據(jù)實(shí)際將大任務(wù)、大目標(biāo)分解為若干小任務(wù)，一起驅(qū)動(dòng)學(xué)生循序漸進(jìn)達(dá)成目標(biāo)。“通過實(shí)際問題的引導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，推動(dòng)學(xué)生對(duì)常見的物理現(xiàn)象進(jìn)行分析和推理，得出結(jié)論，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。”［２］需要教師在探究中以一個(gè)個(gè)環(huán)環(huán)相扣的小任務(wù)和問題為教學(xué)主線，增強(qiáng)教學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性、流暢性、邏輯性。

2 以探究情境增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)的重要性

2.1 凸顯學(xué)生的主體地位

課堂凸顯學(xué)生的主體地位，才能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。學(xué)生越會(huì)主動(dòng)、深入地思考，積極解決問題，才能更好地達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)生感覺初中物理學(xué)習(xí)難度大，需要持續(xù)、主動(dòng)地思考、學(xué)習(xí)，才能突破障礙，突破學(xué)習(xí)難點(diǎn)。探究情境中，需要學(xué)生完成提出問題、作出假設(shè)、制訂計(jì)劃、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、收集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論等環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)無一不需要學(xué)生手腦并用。通過動(dòng)腦思考、動(dòng)手操作、解決實(shí)際問題，調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)思考、主動(dòng)探究。在探究中前一環(huán)節(jié)是后一環(huán)節(jié)的基礎(chǔ)，各個(gè)環(huán)節(jié)依次進(jìn)階，完成探究的過程類似于闖關(guān)游戲，符合初中學(xué)生好奇的心理特征，能調(diào)動(dòng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

2.2 增加學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的認(rèn)同感

要學(xué)生有學(xué)習(xí)的意愿，有學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，就需要學(xué)生認(rèn)同這門學(xué)科，覺得這門學(xué)科有用、有趣，自己努力了能夠?qū)W懂，學(xué)生對(duì)課程有親密的情感。拉近學(xué)生和物理學(xué)科的情感距離，是增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力的重要舉措，也是保證學(xué)生有持續(xù)學(xué)習(xí)的動(dòng)力，主動(dòng)投入時(shí)間和精力學(xué)習(xí)的重要前提。與生活聯(lián)系密切的探究情境，凸顯物理是源于生活、走向社會(huì)的課程，強(qiáng)化了物理和生活之間的聯(lián)系，這拉近了物理和初中學(xué)生之間的情感距離，增加學(xué)生對(duì)物理學(xué)科的認(rèn)同感。

2.3 樹立學(xué)生物理學(xué)習(xí)的自我效能感

探究情境聯(lián)系生活，能夠激活學(xué)生的感性經(jīng)驗(yàn)，有利于將抽象的物理知識(shí)具象化，從而降低學(xué)習(xí)難度，讓學(xué)生更容易學(xué)懂、學(xué)通物理知識(shí)，達(dá)成學(xué)習(xí)目標(biāo)。學(xué)習(xí)探究依托情境，各環(huán)節(jié)環(huán)環(huán)相扣，每一環(huán)節(jié)都是一個(gè)小任務(wù)，有效分解學(xué)習(xí)難度。學(xué)生層層遞進(jìn)解決問題，逐漸達(dá)成目標(biāo)，降低了思維的難度，有效減少思維混亂，這符合初中學(xué)生的思維水平。學(xué)生普遍認(rèn)為物理難學(xué)，通過聯(lián)系生活的探究情境，激活學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn)，降低思維難度，讓學(xué)生在物理學(xué)科取得突破能夠幫助他們?cè)鰪?qiáng)自信，形成良好的自我效能感，樹立理想信念。

2.4 培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的動(dòng)力

依托生活情境的學(xué)習(xí)探究活動(dòng)，學(xué)生感受到物理學(xué)習(xí)的有用、有趣、能學(xué)會(huì)。有用、有趣會(huì)激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，產(chǎn)生學(xué)習(xí)物理的意愿和動(dòng)力。能學(xué)會(huì)，并將所學(xué)運(yùn)用到具體問題解決，學(xué)生會(huì)有成就感，從而樹立學(xué)好物理的自信心和決心，產(chǎn)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力和耐力。學(xué)生不僅愿意學(xué)，也會(huì)在遇到障礙、困惑時(shí)有韌勁、有耐心持續(xù)投入時(shí)間和精力，會(huì)主動(dòng)想辦法跨越障礙。

2.5 誘發(fā)學(xué)生深度學(xué)習(xí)

學(xué)習(xí)效果好壞體現(xiàn)在學(xué)生對(duì)知識(shí)記憶的持久性、理解的深刻性、運(yùn)用的靈活性。教師追求課堂教學(xué)之后學(xué)生能將知識(shí)記牢、理解、靈活運(yùn)用在不同的問題情境，這也是課堂追求實(shí)效和培養(yǎng)核心素養(yǎng)的體現(xiàn)，即追求深度學(xué)習(xí)。深度學(xué)習(xí)不僅能產(chǎn)生較好的學(xué)習(xí)的顯性結(jié)果，表現(xiàn)為學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的通透理解，能夠掌握相關(guān)知識(shí)所承載的思想和方法，具有較好的遷移性，而且會(huì)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)持續(xù)產(chǎn)生隱性影響，比如學(xué)生學(xué)習(xí)積極體驗(yàn)增多，學(xué)習(xí)意愿和持續(xù)力增強(qiáng)。以情境為載體的探究，凸顯了學(xué)生的主體地位，學(xué)生深入動(dòng)腦思、親自動(dòng)手做，全程、深度參與知識(shí)建構(gòu)的全過程，產(chǎn)生有意義的學(xué)習(xí)，誘發(fā)深度學(xué)習(xí)。

3 創(chuàng)設(shè)探究情境的策略例析

3.1 以生活實(shí)例創(chuàng)設(shè)問題情境導(dǎo)入新課

好開端就成功了一半，一節(jié)物理課是否能夠吸引學(xué)生，課堂引入很關(guān)鍵。課堂引入往往受到教師極大的重視，期望通過精彩的引入，聚焦學(xué)生的學(xué)習(xí)注意力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。好的引入，需要有趣且緊扣課堂核心內(nèi)容。在“流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”這一知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)中，將我國(guó)國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)在２０２３年５月２８日商業(yè)首飛的視頻剪輯后作為新課引入，激發(fā)學(xué)生尋找神奇的升力的欲望，順利導(dǎo)入新課。國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)首飛視頻不僅緊扣我國(guó)科技前沿，也與本節(jié)課核心知識(shí)密切聯(lián)系，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，聚焦學(xué)生學(xué)習(xí)注意力，也能培養(yǎng)學(xué)生的民族自豪感，滲透愛國(guó)主義教育，實(shí)現(xiàn)無痕課程思政。

3.2 創(chuàng)設(shè)問題情境引起思考

正當(dāng)學(xué)生意猶未盡時(shí)，提出問題：那么大的飛機(jī)都可以升起來，這么輕的乒乓球應(yīng)該也可以升起來，誰來試一下？給學(xué)生提供乒乓球和從礦泉水瓶上裁剪下來的瓶口部分，讓學(xué)生嘗試。學(xué)生吹氣方法如圖１所示，嘗試失敗。然后，教師演示自己的方法（圖２），將乒乓球放在亞克力管管口下端，用吹風(fēng)機(jī)吹亞克力管上端管口，實(shí)驗(yàn)成功。為了增加實(shí)驗(yàn)效果，給學(xué)生帶來觀感上的沖擊，繼續(xù)演示將多個(gè)乒乓球吹起來（圖３）。

學(xué)生猜想流體（氣體、液體）的壓強(qiáng)與流速有關(guān)，流速越大，壓強(qiáng)越小。依次追問：如何驗(yàn)證猜想？需要改變什么物理量？測(cè)量什么物理量？沒有直接測(cè)量壓強(qiáng)的器材怎么辦？通過這些問題的思考，學(xué)生知道要多次實(shí)驗(yàn)，要改變流速測(cè)壓強(qiáng)，要通過間接顯示作用效果進(jìn)行對(duì)比的方法得到壓強(qiáng)的變化，從而為后面設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證猜想奠定基礎(chǔ)。

3.3 任務(wù)驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)方案并驗(yàn)證

給學(xué)生明確的任務(wù)指引可以讓學(xué)生在課堂上有方向和動(dòng)力，提升學(xué)習(xí)效率，增強(qiáng)學(xué)習(xí)體驗(yàn)。通過上述實(shí)驗(yàn)，學(xué)生已經(jīng)可以猜想到壓強(qiáng)與流體流速有關(guān)。接下來，教師可以給學(xué)生提供紙張、積分塑料幣、直尺、夾子、礦泉水瓶（瓶蓋打孔）、吸管等材料，讓學(xué)生設(shè)計(jì)方案驗(yàn)證自己的猜想。學(xué)生分組討論、試錯(cuò)、完善后形成如下代表性的方案。

方案１ 如圖５所示，用吸管吹另一插入紅色液體中的吸管口（以白紙為背景方便觀察），當(dāng)吹氣越快時(shí)，噴出的液體越多。

方案２ 如圖６所示，用夾子將直尺固定當(dāng)作“欄”，用力吹積分塑料幣，幣就跨過“欄”。

學(xué)生分組展示各自的實(shí)驗(yàn)方案，并分析、解釋，最后得出結(jié)論，流體流速越快，壓強(qiáng)越小，產(chǎn)生的作用力越小，從而液體飛出、塑料幣跨欄。

3.4 利用模擬實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)解釋

得出結(jié)論后回到引入課題時(shí)的疑問——大飛機(jī)為何能上天。創(chuàng)設(shè)圖７、圖８所示的實(shí)驗(yàn)情境。用塑料泡沫制成“機(jī)翼”，并將其固定在豎直金屬桿上，用大風(fēng)扇吹“機(jī)翼”。在圖７中，將“機(jī)翼”置于底端，在風(fēng)扇吹風(fēng)過程中逐漸上升，較好地模擬了飛機(jī)起飛。

然后，利用壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋為何飛機(jī)能獲得起飛的升力。機(jī)翼的形狀導(dǎo)致下表面流速小、壓強(qiáng)大，上表面流速大、壓強(qiáng)小，壓強(qiáng)差導(dǎo)致飛機(jī)獲得向上的升力。在圖８中，將“機(jī)翼”倒置，并用橡皮筋拉住，隨著風(fēng)扇吹風(fēng)“機(jī)翼”逐漸往下，橡皮筋被拉長(zhǎng)，對(duì)圖８實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的解釋進(jìn)一步逆向驗(yàn)證了流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。

3.5 利用所學(xué)知識(shí)解釋生活

“從生活走向物理，從物理走向社會(huì)”是新課程標(biāo)準(zhǔn)的重要育人理念，要求課堂與生活緊密聯(lián)系，“以具體事例、鮮活案例、生活經(jīng)驗(yàn)和基本概念等引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行理性思考”［３］。將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用到生活中，解釋現(xiàn)象、理解規(guī)則不僅能激發(fā)興趣，有利于學(xué)生學(xué)懂、學(xué)通知識(shí)，也有利于學(xué)生更好地適應(yīng)社會(huì)。

學(xué)習(xí)本知識(shí)點(diǎn)后可以讓學(xué)生思考跑車尾部的氣流偏導(dǎo)器（倒置的“機(jī)翼”）有什么作用？為什么要在地鐵站、高鐵站設(shè)置黃色安全線？通過對(duì)第一個(gè)問題的思考，強(qiáng)化了學(xué)生在生活中運(yùn)用物理知識(shí)進(jìn)行理解、解釋，甚至創(chuàng)造；通過對(duì)第二個(gè)問題的思考，學(xué)生能從物理學(xué)科知識(shí)角度理解生活中規(guī)則的重要性。

4 結(jié) 語

物理課堂是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維、彰顯學(xué)科育人價(jià)值、達(dá)成育人目標(biāo)的主陣地，而課堂成功的關(guān)鍵在探究情境的創(chuàng)設(shè)。“要堅(jiān)持從生活走向物理的理念，創(chuàng)設(shè)基于生活的具體情境、恰當(dāng)?shù)膯栴}情境。”［４］創(chuàng)設(shè)探究情境，引導(dǎo)學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究、理論思考，層層遞進(jìn)完成學(xué)習(xí)任務(wù)。無論是實(shí)驗(yàn)探究情境，還是理論探究情境，都會(huì)催生很多問題、任務(wù)，通過這些問題思考、任務(wù)完成，學(xué)生在課堂上會(huì)更有方向感，學(xué)習(xí)會(huì)更深入，思考會(huì)更透徹。層層遞進(jìn)的問題，不僅分解學(xué)習(xí)目標(biāo)，降低學(xué)習(xí)難度，更能幫助學(xué)生不斷從已知到未知。成功的體驗(yàn)?zāi)軌驇椭鷮W(xué)生獲得積極的自我效能感，從而堅(jiān)定學(xué)好物理的信心。創(chuàng)設(shè)探究情境，往往需要緊密聯(lián)系生活實(shí)際，物理課堂的教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生生活關(guān)聯(lián)密切，提高了課堂的趣味性，學(xué)生能夠真切感受到學(xué)習(xí)物理的作用。讓學(xué)生在物理課堂上享受用物理知識(shí)去理解、解釋、批判、創(chuàng)造生活的樂趣，增強(qiáng)體驗(yàn)、激發(fā)興趣，學(xué)生將學(xué)到的知識(shí)運(yùn)用于日常生活中，有效解決復(fù)雜問題［５］，實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)培養(yǎng)。創(chuàng)設(shè)探究情境還可以培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)。在探究過程中，一方面要求學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，另一方面也需要學(xué)生深入思考。教師需要給學(xué)生設(shè)置疑問、引導(dǎo)思考，學(xué)生能夠感受到探究過程中的思維容量，感受到思考契機(jī)對(duì)自己思維品質(zhì)的錘煉作用。

參考文獻(xiàn)：

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［３］中華人民共和國(guó)教育部．義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)（２０２２年版）［S］．北京：北京師范大學(xué)出版社，２０２２：２．

［４］徐龍蛟．著眼核心素養(yǎng) 助力科學(xué)探究——滬科版“科學(xué)探究：牛頓第一定律”教學(xué)設(shè)計(jì)［Ｊ］．中學(xué)物理教學(xué)參考， ２０２３，５２（１）：１９－２２．

［５］江文靜，李志超．化知識(shí)為素養(yǎng)的教學(xué)實(shí)踐探析［Ｊ］．教學(xué)與管理，２０２４（６）：１－５．

（欄目編輯 趙保鋼）