基于核心素养的高中物理情境教学策略研究

郑洪英

摘   要：核心素养是新一轮课改的根本宗旨，而情境教学是培养核心素养的重要环节。在课堂上引入生动的情境教学，将使得学生在获取知识和深化理解上变得形象化、生动化、情趣化，从而将学生思维引向活泼化、问题化和深入化。因此，教师根据学生的认知心理特点来创设学习情境，会大大提高学习热情和教学效果。

关键词：核心素养；高中物理；情境教学;策略

在高中物理的课堂教学中，创设合适的情境有利于物理概念的建构和物理规律的形成。如果没有创设情境，学生学习物理就会索然无味，更无法去理解和掌握它们。有了情境创设，使得学生透过现象看本质，会大大降低思维难度，调动学习主动性，增添课堂乐趣，达到锻炼思维、提升能力的目的，并让学生在学习中体会到物理的意义与价值，促使物理核心素养在课堂落地。基于平时教学积累的经验，研究出以下六个方面有关情境教学的策略。

1  利用引课导入创设情境，激发求知欲望

苏霍姆林斯基说过“在每个年轻的心灵里，都存放着求知好学、渴望知识的火药，就看你能不能点燃这火药”，引课需要很好地创设情境，把所要学习的物理概念或规律与导入的情境联系起来，激发学生思考，并引出相关的物理问题，这个问题既要熟悉，又要有悬念，点燃学生心中求知的火药，使学生想学、爱学。

例一：教师在“楞次定律”教学中，引课可以通过铝管、长相差不多的圆磁铁和圆铁块来创设情境，教师从铝管上端释放铁块，铁块下落太快，以致于教师在铝管下端接不到。然后请出大家推荐反应较快的学生上来尝试，让学生从铝管上端释放圆磁铁，由于磁铁在铝管内下落缓慢，学生等待许久也错过了接圆磁铁的时机。学生观察两次的现象引起认识冲突，通过比较发现两物块的区别，引发学生提出问题“为什么磁铁在铝管内下落会变慢？”激起学生强烈的探究欲望。

例二：教师在“力的合成”教学中，引课可以通过“泗水捞鼎”故事创设情境，现场模拟演示捞鼎的过程，先在鼎的两侧系两条长绳，请两个力气很大的男生分别站在教室两侧，用力拉绳，试图想把鼎捞起，但是最终还是捞不起鼎；再请一位小女生，单手就把鼎举起。通过观察两次的现象，学生感到诧异，并引发思考“两拉力的夹角会影响共同作用效果吗？”学生就带着这个问题迫不及待地进入后面的学习。

兴趣是最好的老师。在课堂导入部分，教师能创设紧扣主题、现象明显的物理情境，学生通过现象观察、对比，就能有效激发好奇心和求知欲，学生学习的积极性就会被充分调动起来，他们就会满腔热情地去思考、探究。如果在这个教学环节中，教师没有创设情境，直接切入主题，内容就不会生动，学生的兴趣没有调动起来，教学质量就会大打折扣。

2  利用生活实例创设情境，建构物理概念

学生根据日常生活经验，对周边的一些事物有了基本的认识，要想在此基础上建构物理概念，教师应创设情境进行教学，让学生认真观察现象，并进行加工，抽象概括出共同属性，形成相关的物理概念，达到深层次的理解。

例一：教师在“自由落体运动”教学中，学生通常认为重物比轻物下落得快。针对学生的这种认识，教师可利用质量一样的纸片和纸团从同一高度静止释放的具体情境，现象明显是纸团下落的快，说明下落快慢与质量无关，而是与空气阻力有关；通过牛顿管中的羽毛和金属片下落对比，在周围空气不断减少的过程中，两者的下落快慢越趋接近，从而抽象出物体在真空中下落快慢一样的特性，建构自由落体运动的概念。

例二：教师在“加速度”教学中，可以创设视频情境，播放今年东京奥运会苏炳添百米半决赛的片段，让学生说说哪一段最精彩，学生会说前面60米左右苏炳添比博尔特还快，引出问题“是苏炳添的速度很快？还是速度增加很快？”学生会意识到是速度增加很快，但是用前面学过的物理量不能够描述速度变化的快慢，从而引出建立加速度概念的意义，再通过类比速度的定义方法，利用比值法定义加速度。

高中物理概念较多，若是直接抛给学生，没有一个建构的过程，学生学完会有“云里雾里”的感觉。因此，通过创设与物理概念相关的情境，了解每个概念的来龙去脉，理解每个概念建构的意义，让学生学会正确描述每一个物理概念，真正感受物理学科的简洁美。

3  利用实验器材创设情境，理解物理规律

物理规律是从大量事例中抽象出来的，教师在教学过程中应准备一些有针对性的实验器材来创设情境，通过现场演示实验，使学生通过观察现象而获得直观认识，这是调动学生多种感官理解和掌握物理规律最有效的方法。教师在这个教学环节中，不能只凭口头讲解、模拟实验等来替代，应尽量利用可视化的实验，变抽象的物理知识为具体清晰，变无形为有形，让学生真正理解规律的内涵，达到深度学习的效果。

例一：教师在“力的作用是相互的”教学中，可以从固体、液体、气体角度去寻找合适的演示器材。例如玩具小汽车在轻板上前进时，轻板后退，说明力的作用是相互的；玩具小猪在水里划桨，桨往后划，猪却前进了，说明力的作用是相互的；玩具直升小飞机飞起的过程中，下方的纸屑也满天飞起，说明力的作用是相互的。经过三个演示实验，让学生更深刻理解力的作用总是相互的，同时也培养学生平时生活中多观察、多动手，提升学习物理的兴趣。

例二：教师在“碰撞动量守恒”教学中，可以提供创新实验器材传感器小车、配重片、导轨、光电门等，为了让测量结果具有普遍意义，可以选择不同器材和设计不同方案进行探究，让学生分组进行实验，一组是质量相等的小车碰撞，一组是质量大的小车碰撞质量小的小车，一组是质量小的小車碰撞质量大的小车，碰撞后有两车分开的，也有两车粘合在一起的，学生需要测量两车的质量和两车碰撞前后的速度，小组合作探究，记录分析数据，得出规律，再交流展示。让学生经历这么一个比较完整的实验探究过程，可以高效地培养学生的逻辑推理、综合分析及科学探究的能力。

因此，教师应更新教学理念，从纯理论教学转变为培养学生的全面发展。结合教学内容实际，尽可能为学生创设实验情境，培养学生尊重实验事实，注重科学本质，让学生掌握更多无法从书本获取的知识，体验实验的全过程，将理论和实践有机融合，增强实验操作技能，提升学生的综合素质。

4  利用物理问题创设情境，促进高阶思维

在高中物理教学过程中，通过创设情境引出问题，会促使学生的思维得到高阶发展，还可以引起学生之间的思维火花碰撞，促进教学目标的达成。

例一：教师在“牛顿第二定律的应用”教学中，可以创设“交通管理车辆，不允许酒驾、超载、超速，是为什么？”的问题情境，学生独立思考后讨论交流，综合分析：车辆遇到紧急情况需要停下，驾驶员看到情况到采取措施所用的时间叫反应时间，这个过程可看作为匀速运动s1=vt1，刹车过程可看作匀减速运动，a=f／m，s2=v2/2a，因为酒精作用使反应时间t1变长，超载使m变大，超速使v变大，这些因素会使车辆前行的总距离变大，容易造成交通事故，所以必须禁止。经过生活中熟悉的情境设置问题，激起学生的思维碰撞，提升综合推理分析的能力，利用所学知识解决实际问题，让学生体验学以致用的快感。

例二：教师在“超重和失重”教学中，通过演示用细纸条悬挂钩码，刚开始保持静止，突然加速上提，纸条断了，引出问题“拉力变大了吗？”，驱动任务一：实验验证，学生利用弹簧测力计拉着钩码，观察上提的过程中，拉力有变大和变小的现象，但由于运动过程不好观察拉力大小变化的问题；驱动任务二：利用力传感器代替弹簧测力计，可以记录各个时刻拉力的大小，方便观察，比较变化情况。这样以情境导向问题，为了解决问题而有目的地驱动任务，不仅锻练学生的科学思维，还培养学生的创新意识和操作技能。

因此，在物理教学中，教师应该有效地创设问题情境，激发学生的潜能，在课堂中推进生生评价、师生评价环节，促使学生的思维与学习能力的发展，进一步提升学生的综合素质和物理知识水平。

5  利用物理学史创设情境，传承科学精神

物理学史记录物理概念、规律、科学思想及思维方式的发展过程。在高中物理课堂上，结合物理学史的回顾，有助于学生对物理概念的理解、物理规律的掌握、科学思维方法的领悟，也是物理核心素養提高的有效途径。

例一：在“牛顿第一定律”教学中，精彩之处在于物理学史的介绍，亚里士多德基于生活经验和观察提出物理问题“力和运动的关系”，他认为物体的运动需要力来维持；伽利略利用理想斜面实验和科学推理方法，认为物体的运动不需要力来维持；笛卡尔进一步指出如果没有其它因素干扰，运动物体将继续以原来的速度沿着一条直线运动；站在巨人肩膀上的牛顿提出笛卡尔的观点对一切物体都成立，并提升为理论。回溯力和运动关系跨越2000多年的研究历程，充分挖掘物理学史的教育价值，感悟科学思想和方法，培养批判质疑的科学精神和团队合作精神。

例二：在“磁生电的探索”教学中，可以利用电磁感应的探索历程创设情境。1820年奥斯特发现电能生磁的现象之后，科学家们按逆向思维思考着“磁能生电吗？”。1821年，安培设计一个实验：把一个多匝线圈在竖直方向上固定起来，并在这个线圈内平行地悬挂另一个闭合线圈，猜想固定的线圈通过强电流时，另一个线圈就会产生感应电流，但最终没有达到预期效果。1825年，科拉顿将一块磁铁放在螺线管中移动，猜想螺线管会产生感应电流，为了避免干扰，通过长导线把电流计放在隔壁观察，在来回跑动中错失良机。1830年，亨利在研究绕有不同长度导线的电磁铁所产生的磁力大小时，偶然发现产生感应电流的现象，但由于新学期开始，他不得不中止进一步研究，也错失良机。1821-1831年，法拉第经过上百次的实验失败和挫折，最终发现电磁感应现象，并提升为理论，引领人类社会进入了电气时代。

因此，在物理教学中，利用经典的物理学史为教学资源，引导学生领悟物理知识背后隐藏的科学思想和方法，学会用辩证的眼光评价科学的发展，体会物理的科学本质，培养正确的科学精神。

6  利用信息技术创设情境，发展创新思维

时代在更新，科技在进步。结合新课改的理念，教学手段、方式应与时俱进，物理课堂除了引进先进实验器材外，还应与信息技术有机整合，有些实验难于演示的情境，可以利用多媒体技术来处理，模拟实验情境，发展创新思维。

例一：在“磁感线”教学过程中，因为磁感线是看不见摸不着的，只是为了描绘磁场而假想出来的曲线，比较抽象，教师可以利用动画模拟几种常见磁场的磁感线。常见磁场包含条形磁铁产生的磁场、蹄形磁铁产生的磁场、通电直导线周围产生的磁场、环形电流产生的磁场。呈现时可以选不同的角度，形象直观，有震撼力。

例二：在“多普勒效应”教学中，当观察者与波源发生相对运动时，观察者接收的频率就会发生变化，而要探究其变化规律，教师可以利用手机下载测量声波频率的软件，其中一部手机当波源，另一部手机当观察者，当两者发生相对运动时，可记录观察者接收到的频率与波源发出的频率，现场分析数据，归纳结论。

因此，在物理教学过程中，有些课程内容可利用影视作品、动画摸拟、特殊软件等创设情境，辅助教学，拓宽学生视野，跟上时代潮流，课堂教学新鲜有趣，吸引学生眼球，聚焦学生注意力，会达到事半功倍的效果。

7  结语

在高中物理教学中，学生理解不透教材中的物理概念和规律，就会对公式的物理意义一知半解，应用解决问题和分析问题的能力就会受限，所以教师应精心创设情境进行教学，激发学生主动参与，了解每一个物理概念的建构过程和物理规律的形成过程，从而逐步搭建完整的知识体系；精心创设情境教学还会使物理课堂充满朝气活力，而在这充满朝气活力的课堂里，学生会乐此不疲地学习，学生的天性会得到充分释放，学生的发展会得到全面提升，从而打造高效课堂。