新課標視域下高中物理真實情境教學實踐

高中物理課程標準明確指出，物理學科要以培養(yǎng)學生的核心素養(yǎng)為目標，將物理知識融入真實的情境中，讓學生在真實的情境中探究、理解和掌握知識，進而發(fā)展物理素養(yǎng)。基于此，高中物理教師要積極創(chuàng)設真實的情境，讓學生獲得感受、知識以及能力，以此跟上課程改革的步伐。那么，高中物理真實情境的創(chuàng)設原則是什么？具體的實踐路徑有哪些呢？本文進行了深入探究，希望為高中物理教師提供一些有益參考，進而促進高中物理核心素養(yǎng)培養(yǎng)目標的實現(xiàn)。

一、高中物理真實情境創(chuàng)設原則

通過對《普通高中物理課程標準》內(nèi)容的深度解讀發(fā)現(xiàn)，其中提出創(chuàng)設真實情境的教學要求，同時給出了物理情境類型和情境特點以及創(chuàng)設情境的要求。因此，本文立足于新課標，對高中物理真實情境的創(chuàng)設原則進行了分析，從而為后續(xù)高中物理真實情境的創(chuàng)設提供理論支持。

（一）真實性原則

真實性原則是真實情境創(chuàng)設的首要原則，是指教學情境要真實、科學、權威。首先，真實能夠給學生帶來直觀的感受，讓學生更好地接受和理解知識，并積極地融入情境，增強體驗感。其次，科學和權威是指情境的創(chuàng)設要做到理論與實踐相結(jié)合，使學生對物理知識形成正確認識，同時利用已經(jīng)掌握的物理知識來解決真實的問題。

例如，針對“天地力的綜合：萬有引力定律”這一章節(jié)的教學，教師可以從學生熟悉的場景出發(fā)，如秋天樹葉凋零、水往低處流、計時器指針運轉(zhuǎn)、潮汐的形成等，結(jié)合生活現(xiàn)象創(chuàng)設情境，使教學更貼近學生的實際生活，讓學生具有參與感，對萬有引力形成更加直觀的認識，從而加深對抽象規(guī)律的理解。

（二）啟發(fā)性原則

啟發(fā)性原則體現(xiàn)了真實情境創(chuàng)設的價值和意義，是指教學情境能夠給學生制造認知沖突，讓學生擁有探究新知識的積極性，并通過分析和思考來解決問題，以此促進學生問題解決能力的發(fā)展。而認知沖突是指與其原有認知結(jié)構不同時所產(chǎn)生的沖突。因此，物理教師在創(chuàng)設真實情境時要關注學生的實際生活經(jīng)驗，靈活應用教學素材和教學方法來創(chuàng)設具有啟發(fā)性的情境。

例如，在進行“波的形成和描述”這一章節(jié)的教學時，教師可以通過提問來創(chuàng)設情境：“機械振動在介質(zhì)中是如何傳播的？機械波的特點有哪些？波長、頻率、波速三者之間有什么關系？”通過問題來創(chuàng)設情境不僅能夠啟迪學生思維，讓學生擁有探索的欲望，還能與已有知識形成沖突，從而對新舊知識進行構建。

（三）趣味性原則

趣味性原則是保障真實情境效益的重要因素，是指教師所創(chuàng)設的教學情境能夠吸引學生的興趣，讓學生產(chǎn)生探究的積極性。高中生正處于抽象思維的發(fā)展階段，對于一些抽象和復雜的物理概念，教師要通過一些生動形象、趣味活潑的素材來創(chuàng)設情境，以將抽象的物理知識具象化，便于學生理解。除此之外，學生作為課堂學習的主體，要積極參與物理學習，完成知識的內(nèi)化，教師必須通過真實的情境來吸引學生的注意力，調(diào)動學生的積極性，進而讓學生對物理學習產(chǎn)生一種持久的積極情緒。

例如，在“多普勒效應及其應用”這一章節(jié)教學中，教師可以利用多媒體播放迎面駛來和駛?cè)サ幕疖噭討B(tài)視頻，并提出問題：“迎面駛來火車的汽笛聲和駛?cè)セ疖嚨钠崖曈惺裁醋兓咳藗兟牭降囊粽{(diào)有什么不同？為什么會產(chǎn)生兩種不同的現(xiàn)象呢？”利用多媒體播放具有趣味性的素材來創(chuàng)設真實的情境，學生能夠?qū)Χ嗥绽招纬沙醪秸J識，便于理解，同時調(diào)動起學習的積極性，更加主動地參與物理探究，從而成為學習的主體。

二、高中物理真實情境創(chuàng)設實踐路徑

（一）綜合分析創(chuàng)設真實情境

情境教學法不是萬能的，并不是所有的物理教學都可以采用情境教學法，教師要切忌生搬硬套，為了運用情境而創(chuàng)設情境只會導致情境創(chuàng)設流于形式，無法發(fā)揮實質(zhì)性的作用。因此，為了確保情境創(chuàng)設的有效性，教師應綜合分析，立足教學需求創(chuàng)設真實情境。

首先，教師要深入研讀教材和課標內(nèi)容，明確真實情境創(chuàng)設路徑。根據(jù)新課標要求，情境創(chuàng)設的目的是實現(xiàn)教學目標，因此，在創(chuàng)設真實情境時，教師要結(jié)合情境創(chuàng)設原則和知識內(nèi)容，在明確教學目標的基礎上，選擇真實的、科學的素材。以魯科版高中物理教材為例，每一章節(jié)都有導入部分，該部分會直接提出“問題”，例如“動量及其守恒定理”導入部分提出的問題是“碰撞有什么規(guī)律呢”，該問題具有一定的啟發(fā)性，可以將其直接創(chuàng)設為問題情境進行新課導入。再如，“機械振動”導入部分提出的問題是：“魚洗噴水的奧秘在哪里，與機械振動有什么關聯(lián)？”以這樣的問題創(chuàng)設情境能夠制造認知沖突，讓學生產(chǎn)生探究欲望，并對“魚洗噴水”的原理形成初步理解。同時，魯科版物理教材中的每小節(jié)前言部分都會舉一個生活實例，如“單擺”一節(jié)列舉的生活實例是“擺鐘”，教師可以以此為素材創(chuàng)設真實情境，加深學生對物理與生活關系的認識，激發(fā)學生的物理學習興趣。除此之外，新課標明確指出物理學科要結(jié)合物理學史開展教學，讓學生對物理學史有所了解，以此實現(xiàn)物理文化素養(yǎng)的培養(yǎng)。例如，“萬有引力定律及航天”一課的新課導入，教師可以以“地心說”“日心說”的觀點創(chuàng)設情境，幫助學生認識“宇宙探索的曲折發(fā)展歷程”；在教學“萬有引力定律時”，教師可以以萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)學史為素材創(chuàng)設情境。

其次，教師需要分析學生的認知和心理，創(chuàng)設真實情境。真實情境的創(chuàng)設要科學合理，而科學合理體現(xiàn)在情境符合學生的認知水平。因此，在創(chuàng)設真實情境時，教師除了要考慮教材內(nèi)容和課標要求以外，還要顧及學生已有的認知水平，在學生已有經(jīng)驗基礎上創(chuàng)設真實情境，有利于學生思維的深度發(fā)展，使其物理核心素養(yǎng)得到有效培養(yǎng)。新課導入環(huán)節(jié)的情境內(nèi)容要是學生比較容易理解和接受的，這樣才能讓學生獲得成就感，從而擁有物理學習的動機。新課講授環(huán)節(jié)創(chuàng)設的情境要與學生的生活緊密相連，并層層遞進，能夠引發(fā)學生深入思考，從而讓學生由淺入深、由易到難地探究物理知識。例如，在“波的形成和描述”這一節(jié)教學中，在新課導入部分，教師可以利用多媒體播放“竹竿敲擊水面”的視頻以及“海浪沖擊礁石”的音頻來創(chuàng)設情境，讓學生結(jié)合這些生活實例探究波動的特點；在新課教學環(huán)節(jié)，教師可以創(chuàng)設問題情境：波的形成過程是什么？機械波的形成條件有哪些？機械波與電磁波的區(qū)別是什么？以此讓學生在問題情境的推動下對“波的形成與傳播”知識進行深入探究。結(jié)合學生的認知水平和心理創(chuàng)設真實情境，有利于學生更好地接受情境，并在情境中對物理知識進行探索、概括與總結(jié)，進而培養(yǎng)學生的物理素養(yǎng)。

（二）豐富素材創(chuàng)設花樣情境

真實情境的創(chuàng)設不是憑空捏造的，而是需要情境素材支持的，這樣才能確保其真實性。同時，真實情境的創(chuàng)設是為了促進教學目標的達成，讓學生的物理核心素養(yǎng)得到有效發(fā)展，因此，真實情境應該多樣化，以滿足不同學生的學習需要。并且，教師要不斷地豐富情境素材，為創(chuàng)設“花樣”情境提供支持。

首先，關注生活實際，豐富生活情境素材。根據(jù)物理教學內(nèi)容可知，物理知識與現(xiàn)實生活有著密切聯(lián)系，物理知識被運用到生活的方方面面，同時很多生活現(xiàn)象中蘊藏著很多的物理規(guī)律和原理。可見，物理知識源于生活又歸于生活。因此，創(chuàng)設生活情境能夠幫助學生認清學科本質(zhì)，調(diào)動學生的物理學習積極性，并讓學生學會遷移應用，解決現(xiàn)實生活中的問題。此外，教師要密切關注生活的方方面面，挖掘生活中的物理知識，進而積累豐富的生活情境素材。例如，“動量和動量定理”小節(jié)以自然界“碰撞”為立足點，通過對碰撞規(guī)律的研究認識動量和動量定理。針對此，教師可以以自然界各種“碰撞”為情境素材，如從高處掉落的雞蛋與盤子碰撞和軟墊碰撞的情景、游樂場碰碰車之間的碰撞場景、打羽毛球時球拍與羽毛球的碰撞等，這些素材都能作為情境素材，用來創(chuàng)設生活情境，讓物理知識建立在學生已有的認知經(jīng)驗上。又如，“簡諧運動”一課，教師可以將來回搖擺的樹枝、搖晃的秋千作為素材，創(chuàng)設新課導入情境，以此制造認知沖突，激發(fā)學生探究的積極性。還可以將振動的音叉、蜜蜂振動的翅膀、拉動的琴弦作為素材，引導學生探究振動的特點，這能夠讓學生從日常生活情境中提煉問題、分析問題，完成新知識的建構，進而得到物理核心素養(yǎng)的發(fā)展。

其次，立足學生興趣，豐富故事情境素材。高中生對故事充滿好奇，因此，在高中物理教學中，教師可以利用物理學家的生平簡介、物理科學進展等物理學史作為素材創(chuàng)設故事情境，以激發(fā)學生學習的主動性，讓學生對物理概念和物理規(guī)律等知識的產(chǎn)生進行深入了解，同時認識一些優(yōu)秀的科學家，學習其寶貴的品質(zhì)，從而促進學生全面發(fā)展。在高中物理教學過程中，教師要有意識地補充一些物理學史和科學史的內(nèi)容，以吸引學生的注意力，調(diào)動學生學習的積極性。例如，在“庫倫定理”一課教學中，教師可以為學生講述科學家對電力的早期研究史，如人類早在殷商時期就認識了“電”，但是對電有深入的認識是在16世紀，英國女王伊麗莎白的御醫(yī)——吉爾伯特率先提出“電吸引力”這一概念，隨著研究的不斷深入，又發(fā)現(xiàn)了“琥珀之力”，即“電”的前稱，之后，牛頓的萬有引力定理被應用到電、磁中。利用故事情境將電力的研究史娓娓道來，能夠讓學生了解物理科學家發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的曲折經(jīng)歷，并對物理知識的來源形成深入了解。除此之外，教師還可以從庫倫的生平入手，講述庫侖定律的建立過程，如在庫倫生活的那個年代沒有電荷量單位，也沒有測量電荷量的儀器，他是如何發(fā)現(xiàn)帶電荷量小球之間的關系的呢？如此能夠幫助學生獲得庫倫的精神啟示，有助于其今后的成長與發(fā)展，調(diào)動其學習庫倫定理的興趣。

再次，結(jié)合物理學科特點，豐富實驗情境素材。眾所周知，實驗是物理學科的基礎，在物理學習過程中，實驗是必不可少的內(nèi)容，并且其作用是其他教學方式無法替代的。同時，根據(jù)新課標要求，高中物理必須開展必要的實驗教學，讓學生將理論學習與實踐操作相結(jié)合，從而掌握物理概念的形成規(guī)律。因此，教師要深入剖析物理教材，挖掘其中可利用的實驗素材，創(chuàng)設實驗情境，促使學生在實驗過程中得到科學探究能力的發(fā)展。例如，在“閉合電路歐姆定律”教學中，教師可以創(chuàng)設實驗情境：電源電動勢為E，內(nèi)阻為r，與一個負載接成閉合電路，設負載兩端電壓為U，電路中的電流為I，通電時間為t，讓學生通過實驗探究非電力做功量、能量的轉(zhuǎn)化以及是否存在其他形式的能量，進而實現(xiàn)閉合電路歐姆定律實驗研究。再如，在“簡諧運動”教學中，教師可以創(chuàng)設“彈簧振子”實驗情境，讓學生對回復力大小、方向與位移之間的關系進行深入探究，從而加深對簡諧運動特點的理解。又如，在“波的反射與折射”一課教學中，教師可以創(chuàng)設“水波實驗”情境，讓學生直觀體驗水波的反射。

最后，聚焦能力發(fā)展，豐富問題情境素材。新課標要求高中物理教師要切實培養(yǎng)學生的物理核心素養(yǎng)，促進學生能力的發(fā)展。所以，在高中物理教學過程中，教師要在學生已有的認知水平基礎上，引導學生對新舊知識進行建構，并利用所學知識解決實際問題。要想實現(xiàn)這一教學要求，創(chuàng)設問題情境是一種非常有效的策略。一方面，物理學習本身就是一個發(fā)現(xiàn)問題、分析問題和解決問題的過程，創(chuàng)設問題情境能夠突出物理學科的特點；另一方面，問題情境能夠激發(fā)學生對新知的探索欲望，讓其主動參與情境學習，從而掌握學習方法，對物理知識進行更好的理解。例如，在“靜電力做功與電勢能”一課教學中，教師可以創(chuàng)設以下問題情境：閃電過程中靜電力做功了嗎？靜電力做功只與電荷的起始位置和終止位置有關，與電荷經(jīng)過路徑無關，這一結(jié)論是否適用所有靜電場？靜電力做功與電勢能變化有什么關系？通過問題鏈促進學生由淺入深地思考，逐步解決重難知識點，從而完成既定的學習任務，培養(yǎng)學生的思維能力，實現(xiàn)高效教學。

三、結(jié)語

新課標提出創(chuàng)設真實情境的教學要求，同時給出了高中物理情境的特點和類型。為了進一步適應新課程改革的發(fā)展，本文聚焦高中物理真實情境的創(chuàng)設，結(jié)合新課標提出的情境創(chuàng)設要求，對真實情境創(chuàng)設原則進行了深入分析，并對高中物理真實情境的創(chuàng)設路徑進行了探究，為高中物理教師提供了豐富的情境素材，同時創(chuàng)設了符合學生認知特點和物理教學內(nèi)容的物理情境，希望提升高中物理情境創(chuàng)設的有效性，讓學生在情境的促進下得到核心素養(yǎng)的發(fā)展，進而實現(xiàn)高中物理教學的改革與優(yōu)化。