核心素养背景下高中物理课堂教学情境的创设分析

2023-01-23刘建勇

今天 2022年23期

刘建勇

（徐州中学江苏徐州 221000）

引言

高中阶段物理学科的学习难度比较大，理论知识比较抽象，其中包含大量的实验，物理学科与学生实际生活联系比较紧密，在核心素养背景下教师要结合现阶段教育中存在的主要问题和学科特征创设具有趣味性、高效性的教学情境，将物理学的理论知识在具体、形象的场景中展现出来，以降低学习难度，培养学生多元化的思维，提高学生自主探索和独立思考的能力。

1.核心素养背景下创设课堂情境的必要性

1.1 迎合核心素养教学要求

在核心素养教学理念下，中小学教育目标、教学方法逐渐向培养学生学科素养、动手能力、实践能力、创新思维的方向倾斜，重点培育学生正确的学习观、培养认知能力和思维能力。高中物理学科涉及的知识面比较广泛，很多理论知识比较抽象，对学生逻辑思维能力和抽象思维能力要求较高，有些理论知识需要具体的物理实验去验证，在课堂教学中应用创设教学情境的方法可以引导学生将抽象的物理概念以场景化形式展现出来，将抽象的理论转化为形象的概念，锻炼学生将理论与实践相结合的能力。现代化的教育要以培养学生综合能力为主要目标，以学科知识为核心，培养学生自主探索能力，形成科学思维和学科管观念。

1.2 迎合教学创新的要求

很多教师长期以来受到传统教学模式的影响，采用单向给学生灌输理论知识的教学方法，没有将学生作为课堂主体，导致物理学科教学活动开展过程中，与学生的互动性不足，学生自始至终处于被动接受知识内容的学习氛围中，没有给学生提供足够的空间和时间进行自主探索。有些学生的逻辑思维、抽象思维薄弱，无法紧跟老师的节奏，会导致物理学科的学习出现断层的情况，高中物理学科不同知识内容之间的联系比较紧密，学生在前期学习中如果没有掌握扎实的基础知识，会给后期的学习造成很大的难度，无法实现旧知识的拓展。针对以上问题，教师要结合核心素养教学特征、物理学科特点和高中学生的思维方式、学习习惯以及现存的教学问题等多方面因素对课堂教学模式进行创新，探索符合学生思维习惯、增强课堂效率的新型教学模式。通过创设教学情境可以深入分析学生在物理学科学习中存在的主要问题，凸显学生的主体地位，通过情境的创设加强与学生的有效互动，给学生提供自主探索、独立思考的学习空间。通过问题引导将物理学知识与所创设的情境建立紧密的联系，进而培养学生触类旁通旁通、举一反三的能力。

2.核心素养下高中物理课堂教学情境创设的路径

在高中教学阶段，物理学观念是物理学科核心素养的基础，要结合学科教学内容使学生建立物质观、运动观、相互作用观和能量观等物理观念，同时将物理观念与日常生活中的现象建立联系，培养学生利用已学知识解释自然现象、解决实际物理问题的能力。结合实际教学情况来看，很多高中学生物理学观念比较薄弱，对运动观和相互作用观的掌握不够牢固，无法将物理学科知识灵活运用到解释生活现象和实际问题中，针对此类问题，在课堂教学过程中，教师要发挥出创设物理教学情境的重要作用，使学生树立科学、正确的物理观念，通过创设多元化的问题情境，使学生在具体的场景中展开自主探索和独立思考，逐渐掌握物理学概念和规律，为后续的学习奠定扎实的基础。高中物理教学情境的创设可以从以下几个方面出发。

2.1 利用章节知识创设学科情境

物理学科是一门逻辑清晰、体系严谨的基础学科，对应教材的章节编排也呈现出严密的逻辑关系，为使学生更加容易理解和掌握不同章节中蕴含的物理概念和规律，教师要充分挖掘出不同物理学知识之间的内在关联。在物理学科课堂教学情境创设中，要培养学生利用已有知识进行延伸并创设相应的物理情境，逐步引导学生掌握不同章节的基础知识内容，从而更深层次的挖掘关于物质运动、相互作用、能量等方面的基本概念。以“自由落体运动”中的教学为例，在该章节中，教师可以结合教材内容和学生生活经验，通过创设“重的物体下落得快，轻的物体下落得慢吗？”的问题情境，并准备相对应的实验材料，如硬币、纸片、石头、羽毛等。通过问题引导的方式创设有关“自由落体运动”的试验情境，让学生通过分析，导致硬币、石头等物体下落快的原因是什么？让学生结合生活场景展开独立思考。再引入，如果消除空气阻力和其他干扰因素，创设一个真空的试验环境，这两类物体在同一高度降落，是否会同时落地。利用玻璃管创设真空的环境可以开展自由落体运动试验，让学生初步了解自由落体运动的概念。此外，教师可以利用微课教学模式、多媒体教学设备给学生展示航天员在月球上和外太空等完全处于真空环境下所做的相关试验，丰富教学手段、创设多元化教学情境的同时也能激发学生的求知欲和探索能力，让学生深刻认识到物理学科的“神奇”之处。在此过程中，也能让学生回顾上一章节中打点计时器在测量物体速度的实验情境，加深对速度测量、速度与时间关系的进一步理解，在加强对已学知识深入理解的同时，可以让学生更好的掌握自由落体运动的规律。

2.2 利用认知冲突创设教学情境

物理学科的学习是学生利用已有的知识和经验去同化学习任务中所要学习的新知识的过程，在新知识的理解应用过程中，学生原有的认知结构会被打破，当对新的物理学理念有了全面的认知之后，在认知上出现与已有知识经验发生矛盾，解决认知冲突和矛盾也能起到强化对物理学概念、规律和背后的原理展开深入探索的作用，有利于培养学生的自主探索、积极思考的学习习惯，结合已学的知识内容，也能培养学生的创新能力和核心素养。因此，在高中物理教学时，教师可以结合教材内容、教学重点、知识难点创设可以使学生产生认知冲突的教学情境，让学生在具体情境中产生疑问，以物理学科理念解决疑问，打破原有的认知，强化记忆，进而完成对物理观念的建构和转化。以“牛顿第三定律”的教学为例，教师可以创设“当弱小的女生和体格壮硕的男生拔河时，谁会赢？”显而易见，从生活实践来看，肯定是体格壮硕的男生会赢，学生的认知一般是认为体格壮硕的男生力气大才会赢。如果改变一个场景，让男生站在滑板上或者光滑的地面上与女生进行拔河，女生站在粗糙的地面上拔河，在这种情境下女生会赢。可以通过实际操作完成情境实验，让学生在脑海中建立完整的实验画面，再将理论知识融入到实验场景中，让学生建立联想，加深记忆。在此基础上，提出问题：男生对绳的拉力和女生对绳子的拉力大小相等吗？影响比赛结果发生变化的主要因素是什么？再引入摩擦力的概念，让学生打破男生会赢是因为力气大的错误认知，培养学生物理观念的同时，能锻炼学生挖掘事物本质，探究事物背后物理学原理的能力。

2.3 利用生活场景创设教学情境，巩固物理观念

情境认知学习理论认为知识具有情境特征，抽象的知识是在与生活情境、学习情境的有效融合中才得以发展、完善、优化，如果学习物理学知识的过程与真实的情境脱钩，非但无法加深学生对知识的深入理解和应用，还会导致学生在学习时停留在浅层、表面状态，不利于学生发散思维和创新思维的锻炼。因此，为使学生深入理解物理学的深刻内涵，巩固物理观念，锻炼物理学思维，教师要将物理理论知识与生活中的实际问题建立联系，培养学生利用物理学知识解决、解释、分析、探索生活实际问题的能力。培养学生的辩证和创新思维能力。例如，参考系的概念可以用于描述被观察物体相对于参考系的各种复杂形势的运动变化情况，在高中阶段的物理学习参考系中包含相对运动观，让学生对于这一概念展开深入的探索、研究，有助于为后期物理学习奠定扎实的基础，教师可利用生活中的实际场景创设教学情境，打破学生原有的认知，从物理学、科学的角度去探究问题的本质。教学情境1：一般情况下，人们将物体的不动称为静止，将动物体视为物体的运动，此类物体在生活中随处可见，车辆的运动、人的行走、课桌的不移动、建筑物的不移动等等。教学情境2：通过学习地理学科，我们知道地球是时时刻刻都在自转和公转的，建筑物处在地球上，是处于运动还是静止状态呢？创设这两个教学情境可以打破学生原有的认知，地球是运动的，处在地球上的任何物体当然也都是运动的，那“静止”概念是怎么来的。通过创设类似的情境，让学生在不同情境中对相关问题展开探讨、思考，打破原有的认知，从物理学的角度去思考这些问题，引出参考系的概念去解释这些问题，加深学生对参考系的认知，进而建立正确、科学的运动观。当对参考系的概念有了初步的了解和认知之后，强调从物理学的角度去描述“静止”和“运动”时，都要选取参照物等概念，展开以教材内容为核心的教学，让学生在实际应用中对物理学概念和相关知识进行巩固。