“情境教學”之于高一物理課堂的實踐探析及冷思考

方武增

(惠來慈云實驗中學 廣東 揭陽 515200)

1 對物理課堂情境教學的認識

何為“情境”？《現代漢語詞典》指出：情境，為情境，即具體的情況.將真實情境與物理教學有效結合，既是對物理學的尊重，也是對學生負責.在課堂中，教師要有駕御學生的注意力的能力，那就是自己對物理規律深刻理解后，有智慧地表述出來，不能讓那些有點“高深”的物理概念和“嚇人”的數學表達式嚇到學生，并讓學生感到沮喪.

如何把“高深”與“嚇人”之物變得容易接受呢？這是一個復雜的課題，無法用三言兩語明晰言之，不同人也會有不同的做法.但一定將“高”的知識降得低一點，先給學生一個能踏出學習物理第一步的臺階，尤其是高一的學生.學習活動與思維過程都是基于情境的，不可能孤立地鑲嵌于人的大腦之中，所以在課堂中，教師要將物理問題情境化、生活化，通過情境中的活動及文化背景，使物理知識潤物細無聲地參與學生思維活動，這樣才能使高一學生順利踏上學習物理的第一步臺階，收獲信心并為今后的物理學習打下基礎.

《普通高中物理課程標準(2017年版2020年修訂)》指出：為促進學生物理學科核心素養的發展，課程學習中要倡導基于項目的學習或整合學習等方法，促進學生基于真實情境下學科問題解決能力的發展，促進學生素養的發展[1].《中國高考評價體系(2019)》提到：以貼近時代、貼近社會、貼近生活的生活實踐或學習探索問題情境作為載體[2].“情境”即“問題情境”，指的是真實的問題背景，是以問題或任務為中心構成的活動場域[3].而促使學生物理學科核心素養的形成是一項系統工程，正如物理觀念的形成并非朝夕間可形成一般，所以，物理課堂中情境教學并非是高三備考的應景之作，應該是始于高一并不斷優化的常規教學模式.

2 情境教學的課堂實踐與探析

2.1 最有親切感的情境——生活科技

物理來源于生活.教師在習題命制時，要適當情境化設計，緊密聯系學生日常生活實際，擴展命題素材選取范圍，在現實的問題情境中考查學生核心素養的發展水平，從而推動關鍵能力的形成[3].用手機導航是現實生活中，許多人出門常規操作，筆者以此作為素材為必修1“時間 位移”這一節命制習題并呈現于課堂.

教師PPT展示情境：惠來慈云實驗中學是惠來縣較有影響力的學校，許多學子都意愿報考此所學校，如圖1所示是某高一新生家長從葵西客運站駕車去惠來慈云實驗中學導航的截屏畫面.

圖1 手機導航圖

該地圖提供了3種駕車路線，路線規劃方案如圖中信息所示，下列說法正確的有( )

A.研究汽車在地圖上實時的具體位置時，汽車可以被看成質點

B.圖中推薦路線中顯示10 min和4.1 km分別指的是時間間隔和位移

C.3條線路的位移相等

D.第一條線路的平均速度最大

設計理念：人教版教材(2017版)必修1“時間 位移”用的插圖是從北京到重慶，但對于粵東地區的高中一學生來說，這樣的情境太過于遙遠，這情境不夠親切，所以筆者利用最真實的“新生報到導航圖”，作為命題素材.這樣的命題，不實現了對教材資源的拓展開發，更重要的學生通過此情境，提取了圖中的“質點”“路程”“時間間隔”，學習到了相關物理知識，促進物理觀念的形成.

2.2 最有使命感的情境——中華歷史材料

正如錢穆先生所言:“民族創造了文化，民族亦由文化而融成”[4]，中華民族有著無比燦爛傳統文化，這對于培養青少年民族自豪感，愛國情懷形成正確的價值觀，有著不可替代的作用.作為一名物理教師，若能將中華傳統文化作為備課素材，融入課堂教學，不但能增強教學的趣味性，提高教學效益，更重要的是將中華傳統文化滲透于物理教育，增強民族自豪感.下面以“打點計時器”這一知識的引入為例.

教師設問：“同學們，大家所知道計時儀器有哪些呢？”

學生反應：“時鐘”“秒表”……

教師PPT展示情境：1920年我國《東方雜志》曾刊登一文《計時之進化》，文中提到：人類之計時最初用日晷或刻燭皆極簡陋，日晷不能用于無日光之時，燭易為風吹動，……并展示此文獻中的插圖，如圖2所示.

圖2 1920年第17卷第11期《東方雜志》上的插圖

學生反應：表示沒想到原來有這么多計時儀器，我國古代勞動人民早已使用日晷、時燭、銅漏等儀器計時，感嘆于中華優秀傳統文化，而后來人也不斷地思考，并根據日晷、時燭、銅漏的特點不斷地優化計時設備.

教師引入新課：除了以上幾種計時儀器外，現實生活中還有時鐘、手表、秒表等計時儀器；在高中物理實驗中，我們再來學習一種新的計時儀器——打點計時器.

設計理念：將中華文化史融入物理課堂，是一種新的嘗試.筆者認為高一物理課堂不能僅僅只有“公式”“定理”“解題”，物理過于“數學化”，會使得大量“單調的計算”嚇退學生，使他們望而卻步.所以在高一物理課堂多一點“人文素材”，實際上就是對學生的人文關懷，而篩選與當節物理知識相對應的中華傳統文化情境，作為備課素材并融入課堂教學，不僅增強了知識的趣味性，同時將中華傳統文化滲透于物理教育，增強民族自豪感，堅定文化自信.

2.3 最有參與感的情境——班集體活動

“社會責任”為“科學態度與責任”其中一項重要內容.對于高中生而言，大部分時間都是在學校，所以培養學生的“社會責任”，可從培養“班集體責任”入手.以班集體活動為情境，作為命題素材，會讓學生更有一種真實感與參與感；學生在思考習題的過程中，曾經歷的活動會在大腦重現，無形之中培養了班級責任感及使命感.

教師PPT展示情境：本學期學校舉辦的多項集體活動中，以下4位同學先后作為“旗手”舉高一(3)班的“班牌”入場亮相于校運動會、校慶、校跑操活動，這是一項極大的榮譽，而2012年奧運會，中國代表團的旗手是易建聯，如圖3所示.

圖3 旗手的圖片

學生活動：學生看到圖片后，歡呼并鼓掌，特別是4位班里的“旗手”，看到自己的照片與易建聯同時出現在PPT上，激動的同時，一種使命感與責任感由然而生.

教師設問：圖中的第一位同學，用手握住班牌的桿，使牌面朝上，桿處于豎直靜止狀態，則下列說法正確的是( )

A.班牌能靜止在手中，是由于手對班牌的桿的握力大于班牌的重力

B.當手握班牌的桿的力增大，班牌所受的摩擦力不變

C.當手握班牌的桿的力增大，班牌所受的摩擦力也增大

理解是描述對象的特征和由來，闡述此對象與相關對象之間的區別和聯系，是分析問題和解決問題的基礎，是創建數學思維的前提，是學習數學的根基，是為生活生產服務的源泉。理解是學生學習相關課程內容的背景，既有利于幫助學生理解相關內容，也促進其將所學知識運用于解決問題的過程中，無疑有利于提高學生的應用數學的意識和能力。

D.當手握班牌的力變小時，班牌就容易從手滑落，是因為會讓最大靜摩擦力變小，當其小于重力時，就從手中滑落

師生討論：班牌處于平衡狀態，所受合力為零，所以，班牌所受摩擦力大小等于班牌的重力，當手握班牌的力增大時，班牌所受合力仍為零，所以摩擦力不變；故B正確.

根據fm=μFN，當手握班牌的力較小時，最大靜摩擦力會變小，當最大靜摩擦力小于重力時，班牌就從手中滑落，故D正確.

設計理念：此題是在講到新授課“共點力平衡”時的習題鞏固環節，通過重現班級活動作為習題情境.這不僅讓學生體會“靜止→受力平衡條件”，使物理知識的學習也得到較為深刻的鞏固，也讓學生在模型構建過程中，形成一種科學思維，當然也通過“班集體活動”的情境再現，培養了學生的班級責任感.

2.4 最具生動化的情境——漫畫

漫畫有直觀性和趣味性的特點，物理教師若能利用漫畫作為教學資源，將其直觀性及趣味性與學科知識有效結合，營造一種輕松愉快的氛圍，將有利于學生更主動地學習，從而提高教學質量[5].

教學過程：動力學問題，常規的解題思路導圖如圖4.但這對于高一的學生還是存在學習上的困難，課堂上聽得懂，但在課后還是難以獨立解決相關的問題.究其原因，除了本節知識本身較綜合的因素外，教師的傳授方式也需要細細反思.

圖4 動力學問題的常規解題思路導圖

筆者在講到此知識時，在第一課時教學較為吃力的情況下，反思諸已，在第二課時教學中，在黑板上畫了一幅漫畫，如圖5所示，設計一個“小鳥列式法”，取得了較好的教學效果.

圖5 “小鳥列式法”的板書

“小鳥列式法”，即：正確地受力分析完畢之后，判斷(或假設)定好加速度的方向，標于受力分析圖的旁邊，加速度方向就是小鳥飛行的方向.

前進的合動力減去指向小鳥尾部的合阻力形成的合力產生加速度，

F合=maF動-f=ma

“兩翼平衡”是指：與加速度垂直的方向必須合力為零，與加速度垂直的兩翼的力必須等大反向.

F1=F2

只有這樣，小鳥才能正常飛行.所以，以后列式，就先初定一個加速度的方向，即“鳥嘴”的方向，反向的就是“鳥尾巴”方向，再定“兩翼”，則方程組的框架已定.

設計理念：物理方程相對較為抽象、概括，如王云五先生所言：“數理的定義簡括，自修較難明了”.基于此，需要教師拓展教學思路，對學生進行合理引導，并培養其模型構建及科學分析的能力.而利用漫畫作為備課素材，將抽象之物形象化直觀化，有利于學生理解、吸收并運用相關的知識去解決問題，以此發展學生的關鍵能力.

3 對情境教學的冷思考

3.1 情境教學要適度且合理

每次課程改革，都會被許多盲目跟風的人描繪成一種盛景，其間不乏充斥著種種“神話”.實際上《普通高中物理課程標準(2017)》《中國高考評價體系(2019)》屬于綱領性文件、指導性文件，不能誤認為這兩份就是教案.各省市教學情況不盡相同，即使是同校的不同班級也會有差異，如選“物理+化學+生物”組合的班級，與選“物理+政治+地理”的班級，兩者學情是不同的，故不可不假思索地搬用.正如《普通高中物理課程標準(2017)》文中所講的“結合學生年齡特點和學科特征”.所以,還要結合具體的學情與教情.

作為一個物理教育工作者，要嚴謹治學，要研讀文件，細審文件中教育價值與效用價值，結合具體的校情、教情、學情，設計好教學方案，并諸實踐.情境教學不宜盲目跟風，并不是每一節課都是需要設情景來教學的.要警惕情境教學的模式固化，切不可過于激進，使課堂教學陷入了“每課必情境”的旋渦，讓課堂變得很形式主義.中學物理教學的發展，必須是扎實的發展，樸素真實的發展[6]，若不然，當教師誤解或過度狂熱就可能出現濫用“情境教學”惡劣影響，稍有不慎，會使學生更加迷惑，抑惑浮想翩翩，適得其反，故情境教學要適度且合理.

適度且合理的情境教學，應該是：初學新知識的前幾節課，需要情境教學，此階段此舉有利于形成正確的物理觀念，而對大部分學生已掌握的知識講解，不宜再費時構情境；同一情境素材不宜多次重復出現，不然學生會有一種“同一部電影看N遍”的視覺疲勞，學生看片頭已知結局；一些簡單易懂的知識，無須創設意境，別浪費了彼此的時間與精力；情境教學的素材來源于正能量的活動，可以取自黨和國家政策改革、社會發展、歷史事實、中華優秀文化、科技前沿等方面，這樣才有利于考查學生知識和能力，測評其學科素養水平[3].

3.2 情境教學要適度培養學生自由思考

情境教學的目的，是將物理問題情境化，使高一學生順利踏出學習物理的第一步臺階，這就要求給予學生一個自由思考的空間，不能急于求成.自由思考是讓學生沐浴在未被禁止和排斥的氣氛中.對于高一學生來說，會接觸到一些新的物理詞匯，如:加速度、打點計時器、平行四邊形定則等.學生會對陌生之物有著各種猜想，甚至是錯誤的認識，這是很正常的，也是思想活躍的表現，教師切不可按預設答案否定學生的認識.比如初學加速度，部分學生會望詞生義，以為一定是加速運動，此時不可馬上否定學生，應是創設加速直線運動與減速直線運動兩類生活意境，讓學生思考后自然頓悟，達到自我糾錯的目的；當然，若此時學生仍不能頓悟，教師再來糾正也不遲.

3.3 情境教學要適度引導同學間的協作與討論

不能讓高一學生像高三學生備考那樣整天泡于題海之中，低頭刷題，高一知識是“新授知識”，要注重體驗、協作與討論.同學間的討論與交流，有時學到的東西會更多，就如對于適齡讀幼兒園的小孩子，家長選擇自己在家里帶，或選擇送到幼兒園與小朋友一起玩，最終效果是不一樣的，正常情況下，處于后一種選擇的小朋友學習到的東西會更多.同理，高一的同學間年齡相仿，教師要適當創設情境引導同學間的協作與討論.自己動手做實驗是最真實的物理情境，圖6是筆者在實驗室帶學生做實驗的場景.3位同學合作，首次打出的紙帶沒有點跡，“失敗”了，但正如同施一公所說:“做實驗科學的研究，要接受失敗的可能，且失敗可能才是經常發生的”.所以,不要打擾他們.實際上這3位學生也沒有來問老師，而是其中有一個人去觀察其他小組的器材組裝、操作與自己有何不同，回來與同組的同學討論，發現問題的所在并調整之，最終打出一條點跡清晰的紙帶.同齡人之間的溝通無代溝，特別是進入實驗室的學生如同一群進了科普園的小朋友一樣，只要不涉及安全的問題，教師僅需引導即可，多點時間給學生們協作與討論.哪怕是沒有良好的實驗結果，也無妨.

圖6 同學間的協作與討論

3.4 情境教學是引子 踏實學習是保障

情境教學只是一個引子而已，發展學生的能力，也絕非僅在課堂就可以解決的，不可能“畢其功于一役”，大量的功夫在課外.教師需要趁熱打鐵，布置有針對性的學習任務給學生，并要求其做到獨立思考且踏實學習.何為獨立思考呢？在做題時，絕對不參閱答案，演算后發現有錯誤，仍不立即檢閱詳草.凡非經過自己最大努力，就不應該遽行借于外力[7].因習題是學生理解和鞏固所學知識，發展相應知識與能力，形成解決問題意識和創新精神的重要載體[8]，那么當學生能在課后踏實學習，特別是獨立做題時，課堂中的情境會在腦海中重現，甚至能聯想到生活中其它情境、發現新問題、覓得新規律、悟出新結論.所以物理知識的學習決非僅是課堂中就情境教學可以解決的，大量的功夫還在課外的訓練.

4 后記

高一物理課堂中的情境教學嘗試，是為了讓學生感受物理的魅力，明白物理來源于生活，物理就在我們身邊，讓更多的學生能帶著興趣踏出學習物理第一步.要讓那此對物理有點興趣的學生，都愿意來學習物理，而不僅是鼓勵那些物理“高分學生”來選報物理.畢竟“高一而已” ，有興趣就別放棄.作為高一物理教師要富于熱情且智慧地工作，要根據章節知識與學情特點，合理且適度地設置相應的情境，激起學生強烈的問題意識和探索未知的求知欲，引導學生獨立思考及踏實地學習；教師在以自己的教育行動扎實樸素地推進教學改革過程中，也讓學生體會科學的研究方法，養成科學思維習慣，形成關鍵能力.