核心素养视角下高中物理教学中真实情境的运用

石爱民

摘 要：核心素养作为教学中的重要内容，为中学物理教师教学活动的展开提供了更多的思路，在核心素养理念的引导下，中学物理教学改革也有了新的方向。其中，情境教学因其创新性强的特征而在现阶段的物理教学中被广泛应用起来，通过核心素养理念和教学情境创设过程的融合，实现学生综合物理能力的发展。在此，本文就以核心素养为导向，对高中物理教学中真实情境运用的策略进行探究，以期为后续教学工作提供有效参考。

关键词：核心素养;高中物理教学;真实情境

新课程标准中就对高中物理学科的核心素养体系进行了深入的阐述，指出物理核心素养主要包括物理观念、科学思维、科学探究以及科学态度和责任四个层面;而且，课程标准中也明确提到，在实际教学中，教师应將真实情境的运用重视起来，引导学生充分利用课堂上形成的物理观念和科学思维，充分解决实际生活中的问题，不断培养科学探究能力，形成良好的科学态度，担起社会责任，真正实现学生物理核心素养的全面提升。

一、创设问题情境，促进学生树立物理观念

在高中物理核心素养中，物理观念是最基础的内容，通常情况下，物理观念及其应用会涉及到会涉及到解释日常自然现象、解决实际问题等多个方面，因此，在高中物理教学中，教师应将问题情境的创设重视起来，引导学生在创设的多方面物理问题情境下进行积极的思考和探索，在形成物理观念的同时，完成相关概念和规律的内化和建构，以确保能够将其更好的应用到实际生活中，解决实际问题。实际上，在问题情境的引导下，学生的物理观念自然而然的就能形成[1]。

以“参考系”这一部分的知识为例，学生在初中阶段已经初步了解了“参照物”的相关知识，知道参照物只是在描述物体运动时用做简单对照所选取的某个具体物体;但是，在高中物理中，“参考系”则是描述被观察物体相对于选定参考系各种复杂形式的运动变化情况，这种参考系中涉及到的运动观高中物理教学中发挥着重要作用。因此，在高中教学的初始阶段，教师就要将这种运动观念的培养重视起来，将课本上的物理知识和生活实际结合起来，利用学生身边经常发生的事件或社会问题创设物理问题情境，如：可以利用马路上正在行驶的汽车这一现象创设问题情境，提出问题：“同学们，你们知道路上的行人和汽车上的乘客时怎么看待汽车司机的运动状态的吗？”当教师提出这一问题后，学生纷纷开始想象马路上汽车行驶的画面，在讨论和总结的过程中就能探索出“参考系”的概念，从而让学生在原有“静止是相对的”观念的基础上，形成“运动是相对的”观念。不仅如此，教师还可以利用多媒体向学生展示飞机在空中加油、宇宙飞船在太空与空间站对接的情境，创设相符的问题，在激发学生探索兴趣的同时，引导学生思考在此种情景下完成这些动作需要的条件。在这样的情境中，学生不仅能够明确参考系在物理运动观念中所发挥的重要作用，也能牢牢掌握不同环境下处理运动问题时参考系的选择方法和条件，真正实现学生物理观念的提升。

二、创设模型情境，促进学生发展科学思维

物理模型就是教师在进行物理学现象和规律的教学过程中，利用其中的某个假设条件和规则，将现实生活中的某一对象和目标抽象展示出来，从而引导学生对其进行进一步研究并明确物理学现象和规律的工具。一般而言，在当前高中阶段的教学中，我们主要用到的模型有三种：1.对象模型，即在全面分析物理对象特点的基础上，舍次求主，构建一个简单且能充分反应物理核心内容的模型，就物理教材中的知识而言，质点、点电荷等知识都可以利用对象模型的方式展现出来;2.过程模型，此模型主要应用于物体运动的研究上，需以考虑问题需求和运动性质为基础，在深入剖析的基础上得出可以体现物体运动本质的过程，构建过程模型，实际上，像物理教材中的匀速直线运动、匀变速直线运动都可以通过过程模型的方式展现出来[2];3.条件模型，即将已知的物理条件进行模型化，舍次求主，抓住重点，建立一个由难到简的条件模型，如：在讲解真空、恒力这些知识点时，教师就可以将其中不重要的条件舍去，抓住真空和恒力的核心知识。在现阶段的教学工作中，虽然多数学生都具备了初步的物理建模意识，但他们并没有掌握正确的建模方法，模型在课堂中得不到有效的利用。此时，物理模型的创设就显得尤为重要。

基于以上情况，在实际教学中，教师就可以将课堂实验充分利用起来，在实验中创设模型情境，就拿“向心力”和“向心加速”这些相关的知识来说，一般课堂教学中都会和圆锥摆动联系起来，因此，教师就可以将这一运动充分利用起来，利用学生日常生活中经常接触到的事物创设模型情境，如：利用旋转秋千的原理，对向心力和向心加速进行模拟，利用一根绳子拴住小球，通过手的作用，让小球在水平面上进行匀速圆周运动。在此，教师就可以抓住这一机会，在实验过程中创设物理情境，绳子和小球一起运动时像一个圆锥，所以，可以结合其特征设计“圆锥摆模型”;通过这一模型就能将小球的受力情况直观的展示出来，此时，我们就可以发现绳子对小球的拉力和小球重力之间形成了合力，小球转动有了足够的向心力。通过这一模型情境，学生不仅进一步掌握了物理模型的建构过程，也能帮助学生将复杂的问题简单化，为复杂问题的解决提供便利，可以在一定程度上提升学生的物理建模能力，从而为其科学思维的发展奠定基础。

三、创设分组探究式实验情境，提升学生科学探究能力

学生科学探究能力的提升与其相互合作意识有着密不可分的联系，同学之间的合作意识可以将某个基于特定行为规则和其他主体共同行动的认知和能力充分展现出来，在物理实验中发挥着重要的作用。在科学探究中，合作意识就是促使学生共同完成实验任务并在小组中互助的实验方式。在这种实验方式下，学生在课堂教学中占据主导地位，教师只负责引导和协助。因此，要想实现学生相互交流合作意识的提升，首先需要做的就是教师要及时转变以往教师主导的观念，充分发挥学生的主观能动性，让学生自主动手操作，通过分组探究式的实验情境，让学生在讨论和合作的过程中完成对实验的探索。

1.结合具体实验目标让学生以小组为单位进行分工合作。例如：在“探究小车速度随时间变化规律”实验教学时，引导学生思考怎样才能将小车速度准确测量出来？有什么方法？在思考问题的过程中就能对之前学到的计时器相关知识进行回忆巩固;当明确方法后，教师就可以为学生提供一个分组探究式的实验情境，让学生自由组合，四个人为一组，思考探究实验的具体方案，明确方案后即可展开实验，实验过程中应对生成的各项数据进行记录。在具体实验中，不仅要重视学生的主体作用，還要关注教师作用的发挥，教师还要针对学生的实验情况进行及时的指导，让学生在细绳上挂上不同质量的钩码，对纸带打出点的不同进行对比;实验结束后学生可以自行讨论，对自己的实验结果和实验中出现的问题进行分析总结，不断提升其科学探究能力。

2.引导不同小组在不同实验方案中探索出统一的实验目标。例如：在测定电池电动势和内阻的实验中，这一实验有很多的实验方法，因此，在进行这一实验的教学时，教师就可以引导学生先进行分组讨论，以小组为单位设计相应的实验方案，并在课堂上展示出来。通常情况下，在此实验中学生可能自主设计出以下几种方案：

①如图1所示，电源的电动势E和内阻r与电压U和电流I的关系可以写成E=U+Ir，只要测出U和I的数据，就能得出电动势E和内阻r。

②如图2所示，已知公式E=IR+Ir，只要测出I和R的数据，就能得到有关E和r的方程，从而得出E、r的最终结果。

当探讨出这些实验方案后，教师就可以向学生提供所需的实验器材，让学生根据实验方案合作交流、实验探究，并对其中的各项实验数据进行记录，以便后续展示。在科学探究中，分组探究实验情境可以在很大程度上激发出学生的学习兴趣，强化相互合作、共同交流的意识，从而为其科学探究能力的提升提供有效保障。

四、创设社会生活情境，促进学生科学态度和责任的发展

物理学科核心素养不仅对学生物理学习进行了规范，也对其道德规范的形成提出了明确的要求。在实际教学中，教师必须将学生科学态度和责任意识的培养重视起来，引导学生进一步理解物理中的科学知识和其他要素间的相关关系，为学生科学理念和社会责任意识的形成奠定基础。深入剖析，在学习物理知识的过程中，学生不仅需要理解理论知识的本质，还要能够在社会生活中促使知识和技能的结合，形成正确观念，增强社会责任感，从而更好的实现自身的人生价值。但是，就当前现实情况而言，高中生大部分学习都在学校内部完成，与社会接触的机会和时间非常少，在这种情况下，教师有必要将真实社会情境的创设重视起来，将物理知识与社会生活紧密联系起来，让学生在课堂上充分接触社会生活，在分析社会现象和当今科学技术的过程中，提升学生的社会责任感。

例如：在讲解“电能的输送”这一部分内容时，除了讲解基础知识外，教师还可以向学生介绍三峡大坝的水利发电以及“西电东送”工程，在此过程中，学生不仅需要掌握电能输送的基础知识，还要深刻认识到科学技术发展和社会以及环境有着紧密的联系。这样，学生的物理学习积极性就可以被充分调动起来，主动投入到物理学习中，探索新鲜技术，促进自身发展;在此过程中，教师帮助学生树立科学的态度和责任观念，为其未来的科学发展奠定良好的认知基础。

结束语

总之，在高中物理课堂中创设真实情境，对发展学生物理学科核心素养具有重要意义，教师有必要将其重视起来，在课堂教学中全方位的创设物理情境，充分激发学生学习兴趣，促使其主动投入到情境学习中，形成良好的物理观念，发展科学思维，提升科学探究能力，从而为其综合素质的提升提供有力保障。

参考文献

[1]方雄兵.核心素养视角下高中物理教学中真实情境的运用[J].高考，2020，（36）：29-31.

[2]吴秀萍.核心素养视角下高中物理教学中真实情境的运用[J].中学理科园地，2020，16（02）：13-14.