新課標(biāo)背景下高中物理情境教學(xué)研究

凌春光

摘 要：高中階段的物理學(xué)科知識較為抽象、枯燥，使得學(xué)生在學(xué)習(xí)相關(guān)概念、規(guī)律等知識內(nèi)容時難以理解，課堂教學(xué)實效性不佳。同時鑒于近些年來高考題目中高頻出現(xiàn)的情境化物理試題，重點考查學(xué)生對物理知識的綜合應(yīng)用情況，在一定程度上促進了高中物理學(xué)科教學(xué)的改革與深化。基于此，本文從新課標(biāo)背景下高中物理情境化教學(xué)的基本原則入手，簡要論述結(jié)合現(xiàn)代科技、創(chuàng)設(shè)物理問題以及聯(lián)系生活實際等情境化創(chuàng)設(shè)實踐策略，旨在提升高中物理課程教學(xué)實效性，以期為高中物理教師提供經(jīng)驗借鑒和參考。

關(guān)鍵詞：高中物理；教學(xué)情境；新課標(biāo)；教學(xué)實踐；情境化教學(xué)

《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》（2017年版2020年修訂，以下簡稱《課標(biāo)》）強調(diào)，情境化教學(xué)是實現(xiàn)物理知識與實際應(yīng)用相結(jié)合的有效途徑。通過創(chuàng)設(shè)真實、有意義的物理情境，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使其主動參與到學(xué)習(xí)中，加深對物理知識的理解和應(yīng)用。《課標(biāo)》指出，高中物理教師在創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境時，要注重教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)的真實性、學(xué)生的主體性以及教學(xué)的啟發(fā)性，鼓勵教師充分利用現(xiàn)有教學(xué)資源，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)多元化的教學(xué)情境，同時將情境化教學(xué)模式和其他教學(xué)方法結(jié)合，形成多元化的教學(xué)模式。這就為高中物理教師開展情境化教學(xué)提供了方向指引。

一、新課標(biāo)背景下高中物理情境教學(xué)的重要價值

（一）深化學(xué)生對物理概念和規(guī)律的認識

深化對物理原理、規(guī)律的理解是情境教學(xué)在高中物理教學(xué)中的重要作用之一。物理學(xué)科涉及許多抽象的概念、原理和規(guī)律，學(xué)生學(xué)習(xí)理解較為困難。通過情境教學(xué)的運用，能夠?qū)⒊橄蠡奈锢碇R具象化，讓學(xué)生在實際情境中觀察和體驗，幫助學(xué)生更深入地理解物理知識的本質(zhì)。在情境教學(xué)中，教師可以設(shè)計各種與物理原理、規(guī)律相關(guān)的實驗和實踐活動，讓學(xué)生親身參與其中[1]。例如：通過搭建簡單的電路、觀察光的折射和反射現(xiàn)象、研究物體的運動規(guī)律等，學(xué)生可以直觀地感受到物理原理在實際中的應(yīng)用。這樣的實踐活動讓學(xué)生不僅僅是被動地接受知識，而是成為知識的主動探索者和實踐者。在情境中，學(xué)生可以通過親身實踐、感知和思考，與物理知識進行互動。學(xué)生可以觀察實驗現(xiàn)象，記錄數(shù)據(jù)，分析規(guī)律，并與同學(xué)進行討論和交流，促進學(xué)生思維意識的發(fā)展，幫助學(xué)生建立起對物理知識更深層次的理解，使學(xué)生能夠在未來的學(xué)習(xí)和應(yīng)用中更好地應(yīng)對各種挑戰(zhàn)。

（二）助推學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培育和發(fā)展

在新課標(biāo)背景下，高中物理教學(xué)不僅注重知識的傳授，更加重視學(xué)生物理核心素養(yǎng)的培育和發(fā)展。情境教學(xué)法作為新課標(biāo)背景下時效性較強的教學(xué)方法，能夠有效助推學(xué)生物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。情境教學(xué)通過提供豐富多樣的物理情境，讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)物理知識和技能。這種學(xué)習(xí)方式可以培養(yǎng)學(xué)生的實驗?zāi)芰Α⒂^察能力和操作能力，使學(xué)生具備扎實的物理實驗基礎(chǔ)。同時，情境教學(xué)注重學(xué)生的主動探究和合作學(xué)習(xí)。在情境中通過提出問題、分析問題，并尋求解決方案的過程，能夠有效激活學(xué)生思維意識，激發(fā)創(chuàng)造力和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生的問題求解能力。此外，情境教學(xué)還注重跨學(xué)科和跨領(lǐng)域的學(xué)習(xí)。教師可以引導(dǎo)學(xué)生將物理知識與其他學(xué)科和現(xiàn)實生活中的應(yīng)用聯(lián)系起來，開闊學(xué)生的視野，培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維能力和應(yīng)用能力。

二、新課標(biāo)背景下高中物理情境教學(xué)的基本原則

（一）以物理概念和規(guī)律為中心創(chuàng)設(shè)情境

在物理教學(xué)中，為了確保情境創(chuàng)設(shè)緊緊圍繞教學(xué)目標(biāo)，不偏離物理教學(xué)的核心，教師需要以主要的物理原理、規(guī)律為中心來創(chuàng)設(shè)情境。這意味著情境設(shè)計應(yīng)聚焦于重要的物理概念、原理和規(guī)律，幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用這些核心知識。為了實現(xiàn)這一目標(biāo)，應(yīng)首先明確教學(xué)目標(biāo)，確定要教學(xué)的物理原理、規(guī)律。思考如何創(chuàng)設(shè)與之相關(guān)的情境，使學(xué)生能夠在情境中感知、體驗和探索這些原理、規(guī)律。在創(chuàng)設(shè)情境時，教師需要注意避免舉例過于復(fù)雜或偏離教學(xué)目標(biāo)，以免分散學(xué)生的注意力和混淆教學(xué)重點。情境應(yīng)直接相關(guān)于核心物理原理、規(guī)律，并通過清晰的描述、示范和實踐活動，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注重點、深入思考。如此，學(xué)生才能夠更好地掌握物理知識，理解其本質(zhì)，并應(yīng)用于實際問題解決中[2]。

（二）創(chuàng)設(shè)認知沖突的物理教學(xué)情境

在物理教學(xué)中，創(chuàng)設(shè)認知沖突的教學(xué)情境可以有效激發(fā)學(xué)生的思維活動和求知欲。這種情境能夠促使學(xué)生意識到自身知識的局限性，并產(chǎn)生對新知識的渴望和探索的動力。為了創(chuàng)設(shè)認知沖突的教學(xué)情境，應(yīng)首先了解學(xué)生已有的認知結(jié)構(gòu)和知識水平，有意識地引入與學(xué)生已有知識相矛盾的新知識或現(xiàn)象，讓學(xué)生在觀察、思考和實踐中體驗到認知沖突。這種沖突將引發(fā)學(xué)生的疑問、思考和探索，推動學(xué)生主動尋找答案、解決問題。在認知沖突的教學(xué)情境中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生進行討論、辯論和合作學(xué)習(xí)，鼓勵學(xué)生發(fā)表自己的觀點、解釋和推理。通過不同觀點的碰撞和交流，學(xué)生可以拓寬思維，發(fā)現(xiàn)問題的多個方面，加深對物理知識的理解和應(yīng)用。同時，教師也可以適時提供引導(dǎo)和指導(dǎo)，幫助學(xué)生解決認知沖突，整合新舊知識，構(gòu)建更完整、準(zhǔn)確的知識體系。

三、新課標(biāo)背景下高中物理情境教學(xué)的實踐策略

（一）結(jié)合現(xiàn)代科技創(chuàng)設(shè)物理情境，增強學(xué)生社會責(zé)任感

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展離不開物理知識。在現(xiàn)代化科技手段不斷創(chuàng)新發(fā)展的新時代，科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用改變了人們的生活習(xí)慣、教育方式和生產(chǎn)能力，在一定程度上反映出國家綜合國力。物理知識作為科技發(fā)展的重要原動力，從工業(yè)革命中蒸汽機、電機、電話等事物的發(fā)明，再到當(dāng)前信息技術(shù)時代，激光技術(shù)、量子技術(shù)的出現(xiàn)，都離不開物理知識的支撐。故此，在高中物理課程教學(xué)中，教師可以結(jié)合我國科技發(fā)展情況為學(xué)生創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，在幫助學(xué)生深化理解知識內(nèi)容的基礎(chǔ)上，發(fā)展學(xué)生的社會責(zé)任感。

例如：在教學(xué)人教2019版高中物理必修二《萬有引力和宇宙航行》這部分知識內(nèi)容時，教師就可以結(jié)合2020年嫦娥五號月球采樣的事例為學(xué)生創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境。教師可以借助互聯(lián)網(wǎng)為學(xué)生展示2004年我國啟動的嫦娥工程，為學(xué)生播放關(guān)于嫦娥探月計劃的相關(guān)紀(jì)錄片，以此來引入本單元的萬有引力知識。教師還可以從嫦娥五號發(fā)射升空、升軌變軌、制動降軌、月球采樣等過程入手，為學(xué)生展示嫦娥五號的物理模型。這種結(jié)合現(xiàn)代科技創(chuàng)設(shè)的實例教學(xué)情境，能夠促使學(xué)生從內(nèi)心深處油然而生自豪感和成就感，萌生出神圣的使命感和責(zé)任感，最大限度激發(fā)學(xué)生探究物理知識的欲望。在這樣的教學(xué)情境中，學(xué)生不僅能夠?qū)W到物理知識，還能深刻認識到自己所學(xué)與社會發(fā)展、人類福祉的緊密聯(lián)系。學(xué)生會深刻意識到，掌握物理知識不僅僅是為了應(yīng)對考試，更是為了將來能夠運用所學(xué)解決現(xiàn)實問題，為社會進步做出貢獻[3]。因此，結(jié)合現(xiàn)代科技發(fā)展創(chuàng)設(shè)物理情境，不僅可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任感。這種教學(xué)方式將物理學(xué)習(xí)與現(xiàn)實生活緊密結(jié)合，使學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中不斷思考如何運用所學(xué)服務(wù)社會，成為具有社會責(zé)任感的新一代青年。

（二）創(chuàng)設(shè)問題演示教學(xué)情境，激發(fā)學(xué)生的探究精神

在高中階段的物理課程教學(xué)中，教師引導(dǎo)學(xué)生深入觀察物理演示實驗現(xiàn)象，能夠幫助學(xué)生形成對物理學(xué)現(xiàn)象由具體到抽象的過渡，提高物理知識的學(xué)習(xí)效率。物理現(xiàn)象不是學(xué)生學(xué)習(xí)的本質(zhì)內(nèi)容，但能夠為學(xué)生探究內(nèi)在本質(zhì)理論提供優(yōu)勢助力。當(dāng)學(xué)生由物理表象上升到對本質(zhì)理論探究時，學(xué)生會對現(xiàn)象的解讀以及具體的結(jié)論產(chǎn)生更為深刻的認識，最大限度上幫助學(xué)生內(nèi)化新知。

例如：在教學(xué)人教2019版高中物理必修一《摩擦力》這部分知識內(nèi)容時，大部分學(xué)生對最大靜摩擦力和靜摩擦力的概念理解上存在困難，教師就可以結(jié)合學(xué)生知識學(xué)習(xí)難點針對性設(shè)計問題演示教學(xué)情境。首先，教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)演示情境，由教師手持空玻璃杯，保持握杯的力度不變，逐漸向空玻璃杯中倒水，同時向?qū)W生提問“持續(xù)向杯中加水，最終會產(chǎn)生什么現(xiàn)象？”鑒于這種情境創(chuàng)設(shè)和學(xué)生的實際生活經(jīng)歷密切相關(guān)，學(xué)生會產(chǎn)生“玻璃杯滑落”的結(jié)論。隨后，教師繼續(xù)向?qū)W生提問引導(dǎo)性問題“造成玻璃杯滑落的原因是什么？”學(xué)生通過閱讀教材文本內(nèi)容和自主思考探究，就會得出“玻璃杯在持續(xù)加水的過程中靜摩擦力不斷增加，當(dāng)水杯受到的靜摩擦力達到最值后就會產(chǎn)生滑落現(xiàn)象”。此時學(xué)生借助具象化的演示情境，能夠極為輕易地理解靜摩擦力變化因玻璃杯整體重力變化而變化的結(jié)論。此時教師適時性地繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考“如果不想摔碎玻璃杯，需要如何做？”學(xué)生自然而然地就會得出用力握緊玻璃杯的結(jié)論，進而理解玻璃杯受到的最大靜摩擦力和正壓力密切相關(guān)這一概念。通過這種以具體演示、問題導(dǎo)引的教學(xué)情境，能夠有效幫助學(xué)生深入理解摩擦力相關(guān)知識點，激發(fā)學(xué)生探究物理現(xiàn)象的積極性，進而在后續(xù)的現(xiàn)實生活中以已學(xué)知識解決現(xiàn)實問題。

（三）結(jié)合學(xué)生生活實際創(chuàng)設(shè)情境，發(fā)展學(xué)生問題求解能力

物理學(xué)科知識學(xué)習(xí)的最終目的在于解決現(xiàn)實生活中存在的問題，最終推動科技創(chuàng)新并造福社會。因此，高中物理課程教學(xué)應(yīng)強化知識點和現(xiàn)實生活的聯(lián)系，幫助學(xué)生形成正向遷移的意識，才能夠達成物理課程教學(xué)的意義。為了有效培養(yǎng)學(xué)生知識遷移應(yīng)用解決現(xiàn)實問題的能力，教師應(yīng)在物理課堂教學(xué)中借助現(xiàn)實生活現(xiàn)象來創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，以此來強化學(xué)生對新知的認識和理解，提升物理課堂教學(xué)實效性[4]。

例如：在教學(xué)人教2019版高中物理必修三《電荷》這部分知識內(nèi)容時，對于摩擦起電知識點的引入就可以結(jié)合學(xué)生的實際生活經(jīng)歷，如秋天干燥時梳頭，頭發(fā)會跟隨梳子飄起來；晚上在脫毛衣睡覺時，會出現(xiàn)噼里啪啦的響聲和火花。教師可以為學(xué)生提供梳子，引導(dǎo)學(xué)生使用梳子摩擦頭發(fā)并吸引碎小紙屑，以此來引入關(guān)于“電場、電場強度”等知識的學(xué)習(xí)。此外，還可以設(shè)計與實際生活相關(guān)的物理問題，讓學(xué)生運用物理知識進行計算和推理，如汽車行駛中的動力學(xué)問題、家庭用電的電路問題等。以家庭用電電路問題為例，當(dāng)家庭電路電壓為220V，兩個分別標(biāo)有100W、60W的燈泡同時工作時，哪一個燈泡的電阻值最大？兩個燈泡同時工作1小時，分別消耗多少電能？這個問題涉及電路的基本知識，如電壓、電流、電阻和電能。學(xué)生需要理解歐姆定律、功率公式和電能公式，通過推理和計算，找出問題的答案。在物理課堂中聯(lián)系實際生活創(chuàng)設(shè)情境，學(xué)生可以將所學(xué)的物理知識遷移應(yīng)用于實際問題中，提高學(xué)生的問題求解能力。這種教學(xué)方式還能夠培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用意識和實踐能力，使學(xué)生具備將理論知識與實際相結(jié)合的能力，更好地適應(yīng)社會發(fā)展的需求。同時，聯(lián)系實際生活的情境創(chuàng)設(shè)還能夠提高學(xué)生對物理知識的興趣和親近感。當(dāng)學(xué)生能夠運用物理知識解決身邊的問題時，學(xué)生會更加認識到物理的重要性，從而更加主動地學(xué)習(xí)和探索[5]。

（四）引入物理科學(xué)發(fā)展史，培育學(xué)生科學(xué)態(tài)度與責(zé)任

在高中階段的物理課堂教學(xué)過程中，教師還可以引入物理學(xué)家的小故事來激發(fā)學(xué)生的參與積極性，借助物理學(xué)家堅韌不拔的探究榜樣作用，培育和發(fā)展學(xué)生的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任。例如：在講解牛頓第一定律這部分知識內(nèi)容時，教師可以為學(xué)生引入伽利略的理想斜面實驗，以此來引導(dǎo)學(xué)生了解什么為理想物理模型；在教學(xué)萬有引力知識內(nèi)容時，除了結(jié)合現(xiàn)代科技創(chuàng)設(shè)情境外，教師還可以為學(xué)生引入地心說、日心說等知識概念，為學(xué)生講述天文學(xué)家為發(fā)現(xiàn)宇宙結(jié)構(gòu)和奧秘所做出的犧牲，讓學(xué)生感受到科學(xué)家探求真理的偉大；在教學(xué)牛頓第二定律時，可以為學(xué)生引入牛頓、胡克等物理學(xué)家借助書信交流探究天體運動、探究小球彈簧下旋轉(zhuǎn)問題抽象出牛頓第二定律的實例，幫助學(xué)生對定律產(chǎn)生更為深入的認識，將學(xué)生從勻變速直線運動的固定思維中解放出來，強化學(xué)生在曲線運動中運用牛頓第二定律的能力[6]。此外，在教學(xué)電磁學(xué)知識內(nèi)容時，教師還可以為學(xué)生引入法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象的故事，讓學(xué)生了解到科學(xué)家們是如何通過實驗來驗證自己理論的過程；在教學(xué)光學(xué)知識內(nèi)容時，教師可以為學(xué)生引入楊氏干涉實驗和菲涅耳衍射實驗等經(jīng)典實驗，讓學(xué)生了解到科學(xué)家們是如何通過實驗來驗證自己理論的過程；在教學(xué)熱力學(xué)知識內(nèi)容時，教師可以為學(xué)生引入卡諾循環(huán)等概念，讓學(xué)生了解到科學(xué)家們是如何通過理論推導(dǎo)來驗證自己理論的過程。

結(jié)束語

綜上所述，在新課標(biāo)的引領(lǐng)下，高中物理情境教學(xué)展現(xiàn)出了獨特的教學(xué)魅力。情境教學(xué)的實施，不僅僅是對傳統(tǒng)教學(xué)模式的更新，更是對學(xué)生全面發(fā)展的一種深度關(guān)注。在實踐教學(xué)中教師應(yīng)以《課標(biāo)》中發(fā)展學(xué)生核心素養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo)，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)多元化教學(xué)情境，為學(xué)生創(chuàng)造生動、有趣的物理學(xué)習(xí)氛圍，深化學(xué)生對物理學(xué)科知識的理解和認識，讓學(xué)生在親身參與中感受到物理學(xué)的魅力和實用性。通過結(jié)合現(xiàn)代科技創(chuàng)設(shè)情境、問題演示情境、生活化教學(xué)情境以及導(dǎo)入物理科學(xué)發(fā)展史等實踐方法，能夠行之有效提升高中物理課堂教學(xué)實效性，培養(yǎng)出更具有探究精神和綜合實踐應(yīng)用能力的學(xué)生。

參考文獻

[1]吳娟，杜輝.試析情境教學(xué)法應(yīng)用于高中物理教學(xué)中的有效途徑[J].數(shù)理天地（高中版），2023（18）：87-89.

[2]孟超.高中物理情境化教學(xué)培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)的策略[J].高考，2023（26）：111-113.

[3]衛(wèi)燁鋒.高中物理“情境化”教學(xué)的實踐與思考[J].數(shù)理化解題研究，2023（24）：59-61.

[4]李聰霞.“新課標(biāo)”背景下高中物理情境下試題的教學(xué)策略研究[J].高考，2022（19）：9-11.

[5]謝金紅.新課標(biāo)背景下高中物理情境教學(xué)研究[J].教學(xué)管理與教育研究，2022（6）：85-87.

[6]陳雨紅.“新課標(biāo)”背景下高中物理情境下試題的教學(xué)策略分析[J].考試周刊，2021（45）：123-124.