指向深度学习的高中物理情境创设的实践与思考

摘要：核心素养的提出为新一轮课堂教学改革指明了方向。如何将核心素养发展和落实在各学科教育教学中？广大的一线教育工作者进行了积极的探索。笔者认为，指向深度学习的情境创设是落实核心素养的重要抓手，本文通过几个案例，阐述笔者的实践与思考。

关键词：深度学习；核心素养；情境创设；案例分析

1问题的提出

《普通高中物理课程标准（2017版）》提出：物理核心素养是学生在接受物理教育过程中逐步形成的，适应个人终身发展和社会发展需要的必备品格和关键能力，是学生通过物理学习内化的带有物理学科特性的品质，主要由“物理观念”、“科学思维”、“实验探究”、“科学态度与责任”等四个方面构成。物理学科核心素养的培养如何在教学活动中落地，成了当前亟待解决的问题。而“深度学习”是一种基于理解的学习，注重对学科领域的关键问题和基本思想的理解和應用，以学科核心内容为线索，聚焦学生的高级思维和创造性解决问题能力的培养，有助于提升学生物理学科核心素养。

教学情境是指教师在教学过程中创设的情感氛围，也是指具有一定情感氛围的教学活动。建构主义理论认为，知识并不是独立于情境之外的文字或公式，而是存在于具体的、情境性的、可感知的活动中的，知识是情境化的知识，一切知识来源于情境。《国务院办公厅关于新时代推进普通高中育人方式改革的指导意见》中提到：“积极探索基于情境、问题导向的互动式、启发式、探究式、体验式等课堂教学......”,特别指出“互动式、启发式、探究式、体验式”要“基于情境、问题导向”。创设指向深度学习的教学情境，是实现核心素养目标的重要策略。笔者在教学实践中，尝试探索指向深度学习的教学情境创设，下面以几个案例和片段跟各位同行分享，以期抛砖引玉。

2案例与分析

教学情境是课堂教学的基本要素，创设教学情境是教师的一项常规教学工作，创设指向深度学习的教学情境则是教学改革的重要追求。在新一轮的教育教学改革中，情境创设是核心素养得以落地的重要抓手。教学中，以问题式、活动式、探究式等情境为抓手让学生经历知识形成过程，达成学科核心素养培养目标。

2.1新课引入时创设情境，激起学生深度学习的欲望

新课引入是一节课的关键环节，教学中很多老师都很注重新课的引入。新课引入的方式有很多，创设情境是其中一种重要的手段。但是也有不少老师创设的情境或者与教学内容关联不大，或者教学过程脱节，或者过于生硬等等。指向深度学习的情境创设不但应该完成新课引入，还应该引领新课的深度学习。

案例1：《静摩擦力的研究》教学中静摩擦力概念的引入。

教师演示实验：把一个薄塑料袋放进杯子，想把杯子提起来但不成功。接着往塑料袋中缓缓的注入水，结果杯子被提起来了。

学生非常惊讶并且好奇，教师再进一步提出：塑料袋是利用什么力将水杯提起的？教师要求学生分析水杯提起来的受力。进一步引导得出塑料袋是利用摩擦力提起水杯的，让学生直观地了解和感受静摩擦力，得出静摩擦力的概念。

接着通过对比实验，得到静摩擦力的产生条件。

(1）通过分析不加水，塑料袋不能提起杯子。得到静摩擦力的第一个产生条件：两物体相互接触并挤压。

(2)通过分析在杯子周围涂上食用油，杯子较难握起来。得到静摩擦力的第二个产生条件：两物体的接触面粗糙。

(3)通过分析杯子被提起来后，由于重力想往下掉，但是实际上没有往下掉。得到静摩擦力的第三个产生条件：有相对运动趋势。

孔子说："不愤不启，不悱不发，举一隅不以三隅反，则不复也。"孔子的这段话，在肯定启发作用的情况下，尤其强调了启发前学生进入学习情境的重要性。本案例在教学引入时通过创设实验情境让学生产生好奇和惊讶，激发起学生探索和学习的欲望，然后教师引导学生循序分析，让学生不但理解了静摩擦力概念和产生条件，也培养了学生的科学思维和科学探究精神。

2.2探究过程中创设情境，让学生经历知识获得到素养养成过程

物理概念和规律的学习如果只是简单的告知和传授，学生理解不深刻，仅靠机械记忆，就去大量刷题，往往“事倍功半”，反复刷题却反复遗忘。因此，物理概念和规律的学习往往要让学生经历探究过程，创设引导学生探究的实验情境、生活情境、问题情境等，精彩的探究情境是一节课成败的关键。

案例2：《机械能守恒定律》的教学。

教师播放一段重15公斤的清障球“碰鼻子”的惊险视频（如图1），观看过程中让学生思考下面两个问题：

（1）摆球摆动过程中发生了什么能和什么能的相互转化？

（2）视频中所说的“物理生效了我还活着”，究竟是什么生效了？

短短的三分钟视频，通过真实的情境，给学生的视觉和听

觉以很大的冲击，高度的激发了学生的学习情绪和兴趣、调动了学生的注意力。接着教师在上述情境下提出以下问题串：

问题1： 如图2，一个质量为2kg的物体在高空中由静止开始下落，经过离地面高度为20m的A点时速度为10m/s，经过离地面高度为5m的B点时速度为20m/s，（不计空气阻力，g取10m/s2，以地面为参考平面）.请计算：

(1)物体在A点的动能EKA和重力势能EPA各等于多少？机械能EA呢？

(2)物体在B点的动能EKB和重力势能EPB各等于多少？机械能EB呢？

(3)比较物体在A点和B点的机械能，你发现了什么？

问题2:小球从A点运动到B点过程中重力所做的功是多少？你是怎样计算的？

问题3:除了用重力做功来求解，还要其他方法吗？

问题4:如果A和B点是小球下落过程中的任意两点，其机械能还相等吗？

教师通过四个问题合理引申拓展，由“特殊”推广到“一般”，顺利而自然地让学生经历了机械能守恒定律的探究过程，层层递进、深入浅出，让学生深刻地理解和掌握了机械能守恒定律的来龙去脉，同时也让学生在探究过程中感悟到机械能守恒定律实际上是动能定理的特例，更重要的是让学生养成了科学思维的习惯和科学探究精神。

2.3巩固过程中创设情境，引导学生从浅层学习到深度理解

物理概念和规律形成后，如何巩固习得的概念和规律？不少老师的做法是直接进入大量习题训练，以期“熟能生巧”，但往往发现学生对概念和规律的理解片面、浅层，稍作变式就无从下手。对概念和规律的深度和全面理解，需要老师精心设计指向深度学习的情境，让学生通过情境去感悟和体验，丰富学生对概念和规律的认识。

案例3：《牛顿第三定律》的教学。

在得出牛顿第三定律之后，为了加深学生对定律的理解，并学以致用。教师创设了拔河比赛活动情境。

教师提出：校运会中，甲班和乙班进行拔河比赛，结果甲班赢了，你认为是不是因为甲班同学拉绳子的力大于乙班同学拉绳子的力呢？拔河比赛取胜的决定因素是什么？

先让学生分组进行讨论，在大家经过一轮激烈争论但又没有压倒性意见时，教师请两位同学（一位是体型比较粗壮的，一位是体型比较瘦小的），进行拔河比赛。两位同学各拉绳子的一端，结果发现，是粗壮的同学赢了。接着，教师让比较壮的同学站在滑板车上，结果发现，这时候是瘦小的同学赢了。这就激起了学生强烈的认知冲突。

教师要求学生分析两种情况的差异，再次讨论和分析拔河比赛取胜的关键因素，加深了对“作用力与反作用力总是大小相等”的理解，培养了相互作用观念和科学思维。

案例4：《静摩擦力的研究》的教学。

在学习完静摩擦力的方向后，教师组织学生分组在课堂感受走路时前后脚相对地面的运动情况（如图3），分析前后脚受到的静摩擦力方向。在感受和讨论时思考以下问题：图3

①人走路时后脚相对地面是向哪边蹬？

②后脚相对地面的运动趋势方向向前还是向后？

③前脚受到的静摩擦力是向前的，還是向后的？

学生通过小组内体验、观察和讨论，进一步领悟“相对运动趋势的方向”，增强了科学思维和科学探究精神。

在学生经历知识形成和素养达成后，应用形成的物理观念和科学思维用于解决实际问题，学会抓住主要矛盾，将实际问题抽象成物理模型，提高学习的深度，进一步提升学生的学科核心素养。

3.结束语

“价值引领，素养导向，能力为本，知识为基”是新一轮教育教学改革的主题，教学实践中如何落实，是广大教育工作者的使命和担当。通过创设指向深度学习的情境，让学生基于问题解决经历知识形成的过程，并将形成的物理观念和科学思维用于解决实际问题，是核心素养有效达成的重要抓手。笔者通过一年多的实践和探索，发现在教学过程设计中以创设指向深度学习的教学情境为抓手，可以进一步优化教学设计。另外，在教学实施中，基于情境的教学也是课堂组织的重要形式，教学效果明显。在新一轮的教学改革中，基于教学的不同环节，如何创设指向深度学习的教学情境，是值得广大教学工作者研究的问题。

参考文献：

[1]教育部.普通高中物理课程标准[M].北京：人民教育出版社，2017.

[2]张洁 魏俊枭.基于深度学习的物理“情境化”教学. 《物理教学》，2019（7）

[3]马云鹏.深度学习视域下的的课堂变革[J].全球教育展望，2018,47（10）：52-63.

[4]高秀丽. 基于支架式教学策略下的高中物理高效课堂[J].《物理教学探讨》，2014(6)

作者简介：

高秀丽，女，1972年出生，中学物理高级教师，广州市名教师及名教师工作室主持人，主要从事高中物理教学及研究工作。