情境教學法在高中物理教學中的應用以力學教學為例

1引言

《普通高中物理課程標準（2017年版2020年修訂）》明確提出，教師應創設符合學生認知特點的問題情境，發展科學思維、提升科學探究能力，并強化學生科學態度與責任感.在教學中融人情境，可以促使學生主動參與學習，又能利用多層次的問題設計引導學生深度思考，形成完整的知識體系和邏輯結構.

2高中物理力學教學中存在的問題

2.1問題鏈設計缺乏層次性，難以啟發思維

問題鏈設計是情境教學法的核心環節，但當前教學實踐中存在問題鏈邏輯混亂、缺乏層次性的問題.物理力學中的問題本身具有較強的抽象性，問題鏈如果無法實現從淺顯到深入的逐步推進，就難以調動學生的積極性，進而影響其邏輯推理能力的提升.

2.2 情境教學環節過于單一，探究環節不足

情境教學中的活動設計單調，缺乏多樣性，難以滿足學生多層次的學習需求.物理力學教學需要學生在不同情境中進行實驗探究和模型建構，但當前教學往往重視講解，忽視實踐，教學過程以教師講述和學生記憶為主，探究能力得不到有效發展[2].

3情境教學法在高中物理教學中的應用以力學教學為例

3.1 緊密結合生活實際，優化情境設計

情境教學法強調教學情境應貼近實際生活，使知識傳授與學生的認知經驗緊密相連，切實激發學生的學習興趣，培養其科學探究能力.教師在設計問題情境時，需要以學生的認知發展水平為依據，結合生活中的實際案例，選擇具有啟發性的典型素材.問題情境要契合物理學科特點，還應注重貼近學生的日常生活體驗，利用生活情境引導學生思考物理現象背后的本質規律.教師設計情境時，還需要考慮學生的生活環境、社會背景等因素，增強情境的吸引力和代入感，達到寓教于樂的目的.

例如在重力與彈力的相關內容教學過程中，教師可以從學生日常生活中熟悉的場景切入，設計直觀的生活情境.以“課桌上的書是否會掉下來”為主題展開討論：一名學生不小心將一本書推至桌邊，但書仍懸在桌角未掉落.教師請學生放置書籍展示該情境，并提問“為什么書沒有掉下來？”引導學生觀察書的靜正狀態.接著教師提出更具挑戰性的問題：如果逐漸增加置于桌邊的重量，書是否會掉落？哪些因素會影響書的靜止狀態？之后圍繞上述問題展開課堂活動，教師以演示實驗逐步分析重力和支持力的作用.學生需要觀察實驗現象并記錄書的位置變化，結合重力和彈力的概念進行分析.在活動中，教師鼓勵學生結合實際生活中的其他場景（如橋梁的承重設計或樓梯的支撐結構）提出自己的假設，并設計小實驗來驗證.上述方式使問題情境更加貼近實際生活，并能夠逐步提升情境復雜度，引導學生深刻理解物理概念并初步建立重力與彈力之間的關系模型.

3.2構建遞進問題鏈，循序漸進啟發思維

遞進式問題鏈是情境教學法中的重要策略，教師利用層層遞進的提問，可逐步引導學生從表面現象深人到概念理解和規律探究.教師設計問題鏈時需要按照由淺人深、由易到難的順序組織問題，使學生在每一步的思考中都能夠獲得成就感，為后續更高層次的思維活動打下基礎.問題鏈設計要注重邏輯性，每一個問題之間應具有緊密的因果關系，避免問題之間出現邏輯跳躍，確保學生能夠逐步加深對問題本質的理解.

例如在共點力的平衡教學中，教師可以設計一組遞進式問題鏈，以小實驗為依托展開思考.教師先引導學生觀察靜止在桌面上的懸掛重物，并提出問題：此時重物為什么沒有運動？引導學生初步認識力的平衡條件.接著教師提出第二個問題：如果改變一側繩子的角度，重物的平衡狀態會發生什么變化？為什么？教師要求學生在實驗中調整懸掛繩子的角度并觀察重物是否仍保持靜止，進一步思考力的合成與分解問題.問題鏈逐步深入，教師隨后提問：能否用數學方法表達兩條繩子對重物的拉力與重物自身重力之間的關系？要求學生結合實驗數據，運用三角函數計算力的分解與合成.在最后階段，問題鏈轉向開放性探索：生活中還有哪些情境中存在類似的力的平衡現象？如何設計實驗驗證它們？在上述過程中，教師逐步深化問題鏈，引導學生從力的平衡現象觀察開始，逐步培養對物理規律的數學描述能力，并能夠聯系實際生活場景進行進一步的探究與應用.

3.3 開展多樣實驗探究，提升操作能力

實驗探究是物理教學中不可或缺的環節，也是情境教學法的重要實施方式.學生通過動手實驗，能夠在真實的物理現象中感知科學規律，掌握基本實驗技能，發展科學探究能力.教師在設計實驗探究活動時，需注重多樣性和系統性，綜合利用定性觀察、定量測量、模型建構、誤差分析等多種形式3.實驗內容應與學生的生活實際緊密結合，注重引導學生在操作過程中養成科學嚴謹的態度和反思習慣.為確保實驗探究活動的有效性，教師需要明確實驗目標，合理分配學生角色，并提供適當的指導和支持，使學生在實踐中掌握知識并提升科學素養.

例如在講授摩擦力的過程中，教師可以設計一個實驗探究活動，圍繞“影響摩擦力大小的因素”展開.活動開始，教師設置一個生活化情境：某品牌需要設計一款適用于不同地面的鞋底材料，增大抓地力，達到冬天防滑的目的.學生分組展開實驗，在實際操作中驗證摩擦力與接觸面的粗糙程度、壓力大小的關系.教師先為學生準備不同粗糙程度的材料（如砂紙、塑料板、木板等）和不同重量的滑塊（在滑塊上可疊加砝碼調節重量），要求學生在實驗前列出假設，如“接觸面越粗糙，摩擦力越大”以及“壓力越大，摩擦力越大”之后學生自由實驗，使用彈簧測力計測量滑塊在不同接觸面上被拉動時的摩擦力，并記錄數據.在此過程中，學生要自主調整變量，僅改變單一因素（即采用控制變量法，如僅更換接觸面或改變壓力），探究不同因素對實驗結果的影響.之后學生應分析實驗數據，繪制摩擦力隨壓力變化的圖像或表格，比較數據，驗證假設是否正確.教師引導學生思考實驗中可能存在的誤差來源，并提出改進方案，例如使用更精確的測量工具或控制環境變量.最后，學生小組展示實驗結果，并圍繞鞋底材料的設計方案展開討論，最終確定能夠滿足不同環境需求的最佳選擇.

3.4利用多元素材內容，培養科學態度

教師充分利用多元素材，能夠使物理知識更加鮮活生動，幫助學生從不同視角理解科學的本質和意義.教師借助圖像、視頻、文本、實物模型等多種形式的素材，可以有效彌補單一教學形式的局限性，激發學生的學習興趣，在多樣的情境中培養科學態度.素材內容選擇需與教學目標緊密結合，既要關注物理學科知識，也要涵蓋科學史、技術應用和社會責任等內容，全方位培養學生的核心素養.呈現素材時，教師應注重邏輯層次，逐步引導學生形成科學思維，并在情感上培養他們對科學的尊重與熱愛之情.

例如在講授牛頓第三定律時，教師可以利用一系列多元化素材設計教學活動，使學生從感性認知過渡到理性思考，逐步深入理解物理規律的內涵.教師先以情境引入，播放一段慢動作視頻，展示兩人在冰面上相互推開的場景，隨后提問\"為什么兩人會朝相反方向滑動？推力的大小和方向有什么關系？”學生在視覺刺激下對這一現象產生興趣，開始思考背后的物理規律.之后教師提供一張牛頓第三定律的原理示意圖，圖中清晰展示作用力與反作用力的大小、方向關系，引導學生分析素材.學生在圖解的基礎上，結合教師講述，初步建立起作用力和反作用力的概念.為加深理解，教師再展示一段航天火箭發射的視頻，說明作用力與反作用力在技術中的應用，并鼓勵學生思考“火箭噴出的氣體如何推動其升空？”接著學生分組進行小實驗，驗證牛頓第三定律，例如利用氣球動力小車模型，學生放飛氣球觀察其運動方向和噴氣方向的關系，并用力傳感器測量作用力和反作用力的大小.在實驗過程中，學生需記錄數據，分析其與理論的契合程度.為進一步培養學生的科學觀念，教師可以引入科學史素材，講述牛頓發現第三定律的背景及其對近代科學的影響，展示牛頓原始著作的圖片以及相關科學家的評價，使學生能夠更加深刻地體會科學研究的艱辛和意義，激發對科學家的敬意.最后，學生結合素材和實驗總結牛頓第三定律的應用實例，并討論反思科學規律對技術發展的推動作用.在上述過程中，多元素材能夠輔助情境創設，增強課堂的趣味性，培養學生嚴謹求實的科學態度和探索精神.

3.5 引導模型建構遷移，發展抽象思維

模型建構是一種重要的物理學習方式，能夠將復雜的物理現象簡化為易于理解的抽象模型，為學生提供科學的思維框架.情境教學法強調在真實問題情境中引導學生建構模型，觀察、分析和抽象物理現象，逐步形成物理概念.模型建構過程可幫助學生理解物理知識，幫助其培養邏輯推理能力和抽象思維.教師在教學中需要創設適當的任務情境，激發學生對現象的探究欲望，并引導學生觀察和思考，幫助其將實際問題抽象為科學模型.與此同時，教師還需注重模型的遷移應用，使學生學會類比和推廣，將所建構的模型應用于其他情境，發展遷移能力.

例如在力的合成與分解教學中，教師可以設計一個涉及斜面問題的情境，幫助學生理解力的分解與合成方法.在課堂伊始，教師展示一張照片，畫面中是一輛自行車停靠在山坡上，旁邊的輪胎下墊著石塊，教師提問：為什么需要墊石塊？如果沒有石塊，自行車會如何運動？借助該情境問題激發學生的興趣，隨后引導學生觀察斜面的角度和輪胎位置，從直觀感受入手提出研究目標：分析斜面上物體的受力情況.接著教師利用多媒體展示一個物體沿斜面滑下的動畫，動畫中標注出重力、斜面支持力以及物體沿斜面的運動趨勢.學生觀察動態效果，能夠直觀感受到重力對物體運動的影響.教師接著引導學生從情境中提取關鍵信息，逐步簡化復雜的受力情況.在教師指導下，學生認識到重力可以分解為平行于斜面方向和垂直于斜面方向的兩個分力.此時教師不直接給出分解的數學方法，而是以提問引導學生思考如何利用三角形的幾何特性建立力的分解模型.學生分組使用實驗器材模擬物體沿斜面下滑的情況，并通過測量和繪圖驗證分解模型是否合理.在建構模型的過程中，學生可逐漸發展抽象思維，能夠準確分解力的大小和方向，理解分力之間的關系.為了進一步發展學生的遷移能力，教師可以設計開放性任務：如果將自行車換成一輛裝滿貨物的卡車，如何分析它的受力情況？學生需要運用之前建構的力的分解模型，對新的問題進行分析.在討論過程中，學生逐漸意識到模型的適用范圍和局限性，并調整變量優化模型.整個過程中，學生在模型建構與遷移的實踐中加深對力學規律的理解，培養抽象思維與創新意識，從單一現象研究逐步進階至對科學本質的深入探討.

4結語

情境教學法在高中物理教學中具有廣闊的應用前景.教師應優化情境設計、構建遞進式問題鏈、強化實驗探究、多元化素材運用和模型建構遷移，有效提升學生的學習興趣與科學素養.在未來的教學實踐中，教師需要進一步結合人工智能等現代教育技術，為學生創設更加真實多樣的學習情境，激發其探究熱情.教師還應開展更多實踐研究，探索情境教學法在不同學科中的應用模式，為教育改革提供持續支持.

參考文獻：

[1]曾勤華.淺析高中物理教學中教學情境的創設與應用[J].名師在線， 2024（35）：70-72

[2]王言利.新課改下高中物理情境化課堂教學研究[J].數理天地（高中版），2024（22）：61—63.

[3]張進寶.高中物理教學中創設問題情境的策略[J].家長，2024（31）：111—113.