基于核心素養的物理教學真實情境的創設 ①
——以“平拋運動”教學為例

耿宜宏 陳扣余 龔嘉琦

(1. 江蘇省前黃高級中學，江蘇 常州 213161；2. 上海市復興高級中學，上海 200434)

1 引言

在物理教學中，核心素養的發展和生活情景有密切的聯系，學生在自己經常接觸的情景中的學習往往更有效率。因此，基于真實世界的任務而學習，并將所學知識和真實的情境連接起來，才能讓學生在基于生活情境的理解與體驗過程中展開深度學習。所以，我們在教學設計時應將教學任務融合在真實情境中，讓學生在解決真實問題的過程中建構模型，發現規律，提升物理學科核心素養。筆者以“平拋運動”教學為例，探討創設真實情境、提升學生核心素養的策略。

2 “平拋運動”教學中真實情境的創設

2.1 新課引入

真實情境1：拋圈套鴨

學生分小組做“拋圈套鴨”游戲，要求學生觀察小圈的運動有什么相同之處和不同之處？通過學生的描述，引入課題，建立拋體運動的模型，引出平拋運動的定義。

通過身邊常見的游戲，為學生創設真實的教學情境，使之迅速融入課堂，能夠自然地建構拋體運動和平拋運動的概念，培養學生的提取信息、建立模型的能力。

2.2 新課展開

真實情境2：實拍平拋運動視頻

利用手機視頻的慢拍功能，現場拍攝物體做平拋運動的過程，并通過Tracker軟件得到平拋運動的軌跡和水平位移x、豎直位移y、時間t的數據(圖1)。根據實拍的平拋運動視頻及軟件給出的數據，引導學生思考并討論：為處理這些數據，我們有哪些方法？基于這些數據，如何才能驗證做平拋運動的物體在水平方向上做勻速直線運動、在豎直方向上做自由落體運動？

圖1

圍繞實拍視頻情境中得到的x、y、t數據處理方法，學生展開交流討論，幫助其提煉出數據處理的一般方法——圖像法，提升學生的數據處理能力、基于證據得出結論并進行評估和反思的能力。

利用現代教育技術處理實驗數據，一方面讓學生的學習更富有時代氣息，提升了學生的學習興趣，另一方面也為后續斜拋等復雜曲線運動的研究提供了技術上的支持，為學生接下來的自主學習留下空間。

真實情境3：扔飛鏢

在探究“平拋運動合速度v的方向隨時間t的變化”時，先進行理論探究，得出結論：合速度v的方向越來越接近豎直方向。在確定質點在某一位置的速度方向時，最大的困難是無法及時記錄，利用飛鏢的箭頭指向可以解決這個問題。因此利用真實情境，學生將事先準備好的飛鏢水平拋出，由飛鏢飛行形態觀察平拋物體的速度方向。教師還拍攝飛鏢視頻，再慢鏡頭播放，讓學生觀察(圖2)。

圖2

視頻記錄了真實情境，還能慢鏡頭播放，通過觀察解決真實的問題，可以使學生養成在面對復雜而具體的物理問題挑戰時，能從物理的視角去分析問題，做出理性和科學的判斷與決策。

真實情境4：用DIS探究平拋物體的運動時間

在探究“平拋物體運動時間的影響因素”時，先由學生通過理論探究得出結論：飛行時間由h決定，與v0無關。再通過實驗驗證，裝置如圖3所示，在斜槽軌道末端安裝光電門傳感器，可測出初速度，在鐵架臺臺面上也安裝光電門傳感器，可測出飛行時間。改變光電門的高度和小球釋放點的位置，多次實驗后得到結論。

圖3

在教學中根據教學內容，創設真實情境，讓學生參與體驗，能激發學生的學習熱情，學生在享受了探究的成功和樂趣后印象深刻，學習自信心得到加強。

2.3 課堂練習

真實情境5：拋球打鈴

讓學生參與游戲，比一比誰能拋球打中鈴鐺，在固定于鐵架臺臺面的刻度尺的“20 cm”刻度處放置一個鈴鐺，鈴鐺高度為5cm，豎直桿最高處高度為45cm，由圖4中標記點釋放小球，小球平拋初速度分別為0.9m/s、0.8m/s、0.7m/s、0.6m/s、0.5m/s，斜槽的高度可以調節。如何能讓小球水平拋出后打中鈴鐺？請給出方案。

圖4

學生根據所學平拋規律提出解決方案后，在實際中體驗用小球打中鈴鐺，興趣盎然。

課堂練習測試學生對新知的理解和應用能力，同時也是能力的內化過程，基于真實情境的課堂練習能有效強化這一過程。

3 教學反思

本節教學內容具有與生活聯系緊密的特點，選擇生活中真實情境作為研究對象比較適合。

3.1 創設真實情境，提升教學效率

所謂的教學情境指的是讓學生加入學習活動中，從而產生學習行為的一種環境場所，它具有情感氛圍濃、體驗性高等特點，有助于提高學生的學習能力。在本節課中利用手機現場拍攝平拋運動視頻，并通過Tracker軟件得到平拋運動的軌跡和水平位移x、豎直位移y、時間t的數據，大大地提高了教學效率。

3.2 創設真實情境，讓學生體驗知識生成的過程

實驗在物理教學中扮演著重要的角色，在本節課中設計了多個真實場景活動，如拋圈套鴨、扔飛鏢等，學生可以在實驗過程中進行溝通交流、合作，從實際生活出發，使得學習和生活有效地結合在一起。在創設教學情境時，要盡量使用學生比較熟知的真實情境，使學生更有親近感。通過親身體驗，學生分析與情景相關的問題，自主建構知識，真正理解知識的價值。

3.3 創設真實情境，促進深度學習

本節課用生活中的拋圈游戲引入新課，最后以帶有定量特點的“拋球打鈴”游戲結束教學，這些游戲都是根據生活中的實際情景，帶領學生進行實驗探索、解決問題，學生參與其中，可以有效提升綜合能力。在教學過程中學生的學習熱情高漲，促進了思維向縱深發展，讓學習真正發生，很好地詮釋了“物理來源于生活，又應用于生活”的意境，讓學生真切地感受物理學科的應用價值，增強其社會責任感。

4 結語

我們應該根據教學內容，創設更多與課堂教學相關的真實情境，使教學更加生動有趣。教學設計應基于教學目標，以問題為紐帶、以實驗為基礎，使學生親身體驗科學探究過程。將教學和學生的實際生活有效結合起來，在實際生活中挖掘情境素材，使得學生倍感親切，以激發學生學習的興趣，培養學生的合作溝通能力和創新能力。