新高考背景下高中物理情境教學法的實踐與思考

洪英蘭 溫升爔

摘? ?要：情境化教學模式在新一輪的課程改革中起著主導地位。在高中物理教學實踐中，教師應用多媒體創設情境、創設課堂小實驗情境、創設問題情境促進實踐探究的教學模式，利用生產實踐與科技應用素材進行試題情境創設等，能激發學生學習物理的興趣和熱情，本文針對情境化教學模式存在問題進行思考并總結三條原則，希望有助于情境化教學模式的改進和提升。

關鍵詞：課程改革;核心素養;高中物理;情境化教學

2017年開始新一輪的課程改革襲卷整個中國，推出以立德樹人為核心，發展學生核心素養為目標的教學變革。三年來全國范圍內高中物理課堂教學究竟有多大的變化和收效？筆者在教學實踐中發現，情境化教學模式顯然在這場教學變革中起著主導地位。

1? 情境化教學模式研究成果

在知網查閱文獻，依次輸入“情境化教學”“物理情境化教學”“高中物理情境化教學”，分別就自2005年至2020年內，分三個5年段進行檢索，截止到2020年4月12日，統計篇數結果見表1。

可見，隨著我國改革開放、解放思想的深入，國內學者對情境化教學方法的研究越來越多，盡管高中物理情境化方面相關的研究較少，但也呈現了倍數的增長，這是教育進步的必然趨勢，是適應世界教育改革發展的趨勢，也是一線教育工作者探索教法改革的大趨勢。通過知網論文搜索表明，目前有關情境化教學的主要研究趨勢有以下幾個方面。

2? 高中物理情境化教學的實踐

物理情境教學法是指在物理教學中，教師有目的地創設與現實生活、科技生產有關的現實場境，以引起學生態度的體驗和情感的共鳴，幫助學生理解知識的同時使學生的思維、建模等解決物理問題的能力得到發展的教學方法。情境化教學不僅在課堂教學中實施，還可在試題命制中應用。情境教學法作為實現核心素養落地的主要途徑，在教學中正廣泛推廣著。

2.1? 應用多媒體創設情境的教學模式

高中物理研究的對象既有宏觀低速的、也有微觀高速的。對微觀世界的物理現象，學生不借助儀器是無法進行觀察，要想使學生能夠很好地掌握微觀世界的物質運動，單純借助語言描述和幾幅掛圖等傳統教學法是無法實現的。類似這種情形下，教師是可以利用多媒體進行物理情境創設，通過動畫模擬物理實驗，讓學生可以通過視覺和聽覺等多方位感知物理現象，使抽象的概念或不可見的實驗變得直觀可見。

比如，在上“原子的核式結構模型”一課中，在講授α粒子散射實驗，由于中學實驗室不具備做該實驗的條件，教師就可利用多媒體動畫模擬該實驗（如圖1），從而使學生能感同身受，掌握α粒子散射實驗的實驗現象和方法。教師也能更好引導學生對實驗現象進行討論與交流，從而建立原子核式結構模型，進而培養了學生對現象進行分析歸納得出結論的邏輯推理能力，又能使學生學會建立物理模型來解決物理問題的方法，理解物理模型的演化及其在物理學發展過程中的作用。

再如，物理學中的“場”是看不見、摸不著，但又是客觀存在的物質。在教“場”這個概念時，物理學家引入電場線和磁感線使抽象的物質變得直觀形象，可用浸在蓖麻油里的頭發屑和磁鐵周圍的細鐵屑來模擬電場線和磁感線，但學生觀察到的也只限于平面上的場線。如果教師能夠利用多媒體技術，比如應用Flsh動畫來制作三維空間的電場線和磁感線（如圖2），再通過視頻展示給學生，這樣學生對各種場源所產生的場的認識就更加全面，學習效率大大提高。

2.2? 創設學生課堂小實驗情境的教學模式

物理是一門以實驗為基礎的學科，物理知識中的概念、規律都來自實驗。課堂如果只空講概念，學生會覺得枯燥乏味。教學過程中如果能多創設物理小實驗，親歷實驗情境，讓學生直觀感受到知識的來源，學生不僅能形成實事求是的科學價值觀，還能有效激發濃厚的學習興趣。

例如在上“力的分解”一課時，教師可自制一端削尖，另一端帶有繩套的小木棍30套，分發給學生，讓學生親自感受重力產生的兩個作用效果（如圖3）。再比如在上“豎直平面內的勻速圓周運動”一節時，教師可事先布置學生利用生活中的瓶瓶罐罐自制水流星，并在課堂上分組表演雜技，看看誰的水流星在做豎直圓周運動時沒有把瓶里的水灑出。這兩個課堂小實驗所用素材簡單易制，全體學生又都能參與到實驗情境中，課堂氣氛空前高漲，這樣的教學不僅激發了學生的學習熱情，還能提升學生的動手能力，幫助建立物理模型，相比于傳統的只對著課本圖片講授物理知識的教法，教學效果要大大提高。類似這樣的小實驗還有很多，比如自制反應尺測反應時間、自制旋轉紙板探究圓周運動的線速度方向等等，教師只要有心設計，就一定能取得好的教學效果。

2.3? 創設問題情境促進實踐探究的教學模式

新一輪課改的高中物理新教材嚴格落實課程標準要求，教材以知識為載體，努力保障物理學科核心素養落地[ 1 ]。筆者認為加強問題意識和質疑精神的培養，是培養物理核心素養的途徑之一。教師在教學中應從學生實際出發，善于創設問題情境，引導學生發現并提出要探究的問題。關注學生在課堂上的認知狀態、認知過程，引導學生逐步解疑，使學生在探索新知識中有所發現和創新。問題情境的創設可以是一個實驗、一個視頻或者一個故事，這個情境要能使提出的問題成為學生物理思維的源頭。

例如：在教“力的分解”時，教師可以先展示一張拍有本班三位男生在球場上用力推一轎車的情境照片（如圖4），轎車推而不動，引起學生的興趣和注意，進而提出問題：如何能推動轎車呢？需要借助什么？用一根繩能拉動嗎，怎么拉？這時課堂氣氛非常活躍，學生積極思考，搶著發表自己的觀點。接著播放事先錄制好的錄像：只見一男生用繩的一端系在車頭上，另一端綁在籃球架的水泥柱上，并繃緊繩索，然后走到繩的中央，用雙手推繩的中點，轎車動了（如圖5）。看到這里，學生興奮的大叫。教師適時拋出問題，該同學突然變大力神了嗎？還是推繩蘊含著什么物理原理？很自然地引出新課。這一情境的展示不僅活躍了課堂氣氛，又能通過問題調動學生心理活動形成物理思維，使之在后續的學習中始終處于探究解惑的過程。可見創設問題情境對于調動激發學生學習興趣和求知欲望，以及培養學生的物理思維和創新能力具有非常重要的意義。

又如，在學習原子結構的知識中，教師要善于暴露矛盾，利用問題情境引領教學活動：向學生提出棗糕模型無法解釋α粒子散射現象、原子核式結構無法解釋氫原子光譜等問題，教師在這個過程中引導學生進行質疑討論、模型建構、對問題追根溯源，最后形成量子化的玻爾原子模型。在學生討論交流過程中培養他們的質疑、創新的能力。還可使學生感受科學家們細致、敏銳的科學態度和不畏權威、尊重事實的科學精神。

2.4? 利用生產實踐與科技應用素材進行試題情境創設

2020年1月7日，教育部考試中心正式發布《中國高考評價體系》 ，其最重要的創新之一，即通過“四層”考查內容將學科能力考査與思想道德滲透有機結合，利用“學科素養”這一關鍵連接層實現了融合知識、能力、價值的綜合測評，從而使“立德樹人”真正在高考評價實踐中落地。情境與情境活動正是實現這種“價值引領、素養導向、能力為重、知識為基”的綜合考査的兩類載體[ 2 ]。

情境試題將是未來適應性測試的命制趨勢，縱觀近兩年各地高考試題已充分體現這一要求。例如，2018年全國I卷，以掃描隧道顯微鏡為背景考查了電磁感應原理;2018年北京卷第20題，以無線電波的干涉信號用于飛機降落的導航為背景全面考查了學生對波的干涉的理解;2019年全國II卷第19題，以跳臺滑雪比賽為背景考查學生對v-t圖象的理解。這類試題全都以核心價值作為命題的統領，情景新穎，與現實生活、現代科技零距離，試題結合圖形分析，閱讀量增大、信息量增加、開放性進一步加大。與十年前的高考物理直接提取數據應用公式計算的試題大為不同，增加了應用性和綜合性，注重考查學生對重要物理概念與規律的理解與運用情況，需要學生能夠融入題目的情境，建立物理模型，形成物理思維，對能力的要求大大提高。這些考查符合新一輪課改培養核心素養的理念，也符合我國當前不斷增長的經濟文化需要。要求物理教師應密切關注科技生產、關注物理學前沿與成果應用，了解社會熱點（比如機器人、無人機、移動物聯、環保節能、生物工程、病毒傳播、測溫原理、人造太陽、5G時代等等），擴大自身的知識面。

生活實踐情境主要包括三個方面的內容：一是與大自然中物理相關的現象，如彩虹、日食等;二是與生產生活緊密聯系的物理問題，如與體育運動相關的情境，球類、跳水、滑雪、賽車等;三是各類科技前沿，如國家重大科技工程、載人航天與探月工程、北斗導航系統等。只要用心，這些都是可以用作情境化試題的素材。

3? 情境化教學法的思考

當今，科技信息現代化高速發展，情境教學法已成為提升我國教育國際競爭力的主旋律。物理情境化教學模式替代傳統灌輸式教學是教改的大勢所趨，教師創設情境的能力也隨之成為急需提升的一項專業能力。在新課程實施過程中，很多教師的課堂都注重“創設情境”以吸引學生，課堂生機勃勃，教學質量大大提高。然而，有些教師沒有把握好情境教學的真諦，一味機械模仿，課堂花里胡哨、堆砌大量情境，干擾了學生的學習，徒有形式卻無價值。筆者從教學實踐中總結三條創設物理情境的原則，與同行共享。

（1）真實性原則

在創設情境時，要創設真實情境。教師要依據教材中涉及的知識點，從現實生活、科技生產中找到與之匹配的有效的教學情境，設計與物理知識相關的問題情境或實驗情境，通過課堂教學把學生帶入現實生活，使其身臨其境，突出體驗性與實踐性。

（2）直觀性原則

教學中引入情境的目的很大成份是為了解決用語言無法很好解釋的抽象理論，再或者是解決用肉眼無法觀察到的微觀世界的運動。由此，情境的創設必須遵循直觀性，以直觀方式形象、具體地再現書本知識所表征的實際事物或與實際事物相關的背景，有效地豐富學生的感性認識，并促進感性認識向理性認識的轉化和升化。

（3）進階發展原則

心理學家維果茨基的“最鄰近發展區”理論指出：最有利于學生身心發展的思維活動要有一定的高度，就象摘果子時，須“跳一跳，才能夠得著”的高度。依據這一理論，教師創設的教學情境要適度有層次，所設計的問題情境應符合學生當前的認知狀態，問題深度要稍高于學生現有的知識水平，需經努力思考，內化知識才能解決的問題。可以設置“發散式”問題情境，即教師圍繞某個知識點從不同角度去創設物理情境，引導學生從不同層面、不同角度進行思考，激發學生的求知欲望，促進學生思維的活躍度與發散性，拓寬學生對知識的理解深度和廣度。這樣的物理課堂，不僅增強了學生的自信心，還使學生的思維能力等身心機能得以進階發展。

4? 結束語

總之，在高中物理課堂教學中，設計有效的教學情境，不僅能激發學生學習物理的興趣和熱情，有利于引導學生根據情境進行實踐探究，培養建模能力，提升學生的創新能力和邏輯思維能力，實現解決物理問題的目的。同時，學生也能體驗到應用知識解決問題帶來的成就感，使之情感態度、價值觀得以升華，最終達成培養物理學科核心素養的目標。

參考文獻：

[1]中華人民共和國教育部.普通高中物理課程標準（2017年版）[S].北京：人民教育出版社，2017.

[2] 教育部考試中心.中國高考評價體系說明[M]. 北京：人民教育出版社，2019.

[3] 中華人民共和國教育部.2017年物理學科指導意見[M]. 北京：人民教育出版社，2017.

[4] 何申.初中物理教學中利用生活現象創設問題情境的思考[J].當代家庭教育，2020（9）：95-96.