基于课堂“情境场”的物理学科关键能力培养研究

李程

【摘 要】  十四五规划明确指出要建设高质量的教育体系，促进学生全面发展.各学科教师基于新的教学理念，开始对传统的教学模式进行改革和优化.物理作为初中必修科目之一，与生活息息相关，随着学科的应用性加强，对物理教学也提出了更高的要求.如何利用有效的教学方式凸显学生的主体性，引导学生主动学习，以培养学生的学科关键能力是当前我国教育所面临的新形势、新任务.本文结合当前物理教学研究过程中出现的问题进行分析，對基于课堂“情境场”的物理学科关键能力的培养方法进行探究.

【关键词】  课堂情境场；初中物理；课堂教学

物理是一门以实验为基础的工具性学科，物理来源于生活，是对生活中物体与物体之间联系的总结，因此学习物理的根本是联系生活实际，解决实际问题.在物理的课堂教学中，我们可以通过创设和学生的认知密切相连的多维情境，让学生处于纵横立体的氛围中，提升学习的学习兴趣，帮助学生建构物理概念，探究物理规律来解决实际问题，以锻炼和发展学生的科学探究能力和思维品质.

1  初中物理学的重要意义

1.1  能帮助解决生活中的实际问题

物理一直都有“判天地之美，析万物之理”的学问，物理知识和规律都来源于生活，各事物之间都相互联系，共同遵守着统一的运动规律，自然界中的电闪雷鸣、抛出的石子落回地面、干燥的季节玩滑梯头发会竖起来、冬天脱毛衣产生啪啪的火花，这些生活现象都能用物理知识来解释.除此以外我们还可以利用学到的物理知识解决生活中的难题，例如借助滑轮可以轻松地将重物提到高处，国旗可以轻松升到几十米的旗杆；利用浮力原理我们制造了船；在装卸货物时我们利用机械—斜面原理轻松将货物送上车；自行车零件磨损时间久了滴润滑油等等.这些都是我们利用物理知识解决实际问题的例子，物理知识能给人们的生活带来更大的方便，提供更多有价值的规律和信息.

1.2  提高学生的思维能力和探索能力

物理学科逻辑性强，在推理的过程中，会融合多学科的知识点，另外在实验的过程中学生通过假设、观察、推理到结论的整个过程中培养了学生的推理论证能力、建模能力、表达能力、迁移应用能力，还提高了学生的思维能力和探索能力.

1.3  增强学生的应用技能

物理来源于生活，最终又回归生活，它能在培养学生实际应用能力的同时，增强学生的实践能力.让学生能够根据物理实验，从实际出发，利用原理来解决问题，启发学生思维，使学生更容易领悟物理知识，提升学生在实际生活中的应用技能.

2  物理教学过程中出现的问题挑战

2.1  教师与学生之间缺乏有效互动

互动式学习可以提高学生学习积极性，促使学生主动加入学习课堂，但现阶段，受传统教学模式的影响，教师采取“灌输式”你听我讲的授课模式，初中学生刚接触物理，对基本的物理知识掌握不熟练，加上物理逻辑性强，课堂上缺乏互动环节，课堂气氛不高，导致学生的学习兴趣降低，学习效率下降，造成学生不知讲的什么，学生死记硬背或者一课略过，教师不知学生学到什么，学生学习积极性大大降低，不利于学科关键能力的培养.

2.2  物理教学知识与实际生活缺乏有效衔接

物理学科逻辑性强，只有结合生活实际才能真正建构物理概念，掌握物理规律.但实际教学中，往往是利用知识的机械灌输和习题的练习加深印象，学生对其中的道理不能真正掌握，在解决实际问题时不能有效地利用物理知识去探究、去思考，造成教学知识和实际生活缺乏有效的衔接，使学生不能正确地运用所学的知识来解决生活中的难题.物理知识发挥不到应有的教育作用.

2.3  学生的学科意识薄弱

物理学科虽然是初中必修课程之一，但它在中考分值中所占的比例远不及语数外三大主科，在过分重视分值的时代，学生和教师逐渐将学科天平倾向了三大主科，这就造成学生主攻语数外三科，而对物理学科重视度不高，对物理的学习积极性下降，对于物理中的难题也不作深入研究，久而久之学生的学习能力下降，主体作用得不到体现，物理教育教学计划和目标沦为形式.

2.4  班级学生学习能力参差不齐

学生存在个体差异，对知识的掌握程度不同，在教学过程中应该按照教学计划依次由低级到高级、由表及里、由浅入深去理性地认识和发现物理规律，传统的授课模式在于统一授课，对于一部分学生来说很容易掌握，但对于一些理解能力差、反应能力稍弱的学生来说是步步落后，很容易造成“优秀学生吃不饱，中等生吃不好、差生吃不了”的教育现象.

2.5  缺乏实验教学，实验器材不齐全

物理是科学的一部分，真理的探究是建立在实验的基础上，实验教学能提高学生主动学习的兴趣，让学生更深刻地理解和掌握物理学科知识.但目前很多中学学校实验器材紧缺，教师在上课的过程中比较麻烦的实验一句略过，造成学生认知水平有限，知识掌握能力不够，学科关键能力很难培养.

学习物理必须要深刻理解物理的概念和物理规律，并根据已知的知识演绎推理并分析解决.学好物理的关键在于提高学生的学习兴趣，发挥学生的主体性，让学生积极投入到教学课堂中.因此提出了物理课堂“情境场”的教学模式创新，以此来加强知识和情境的联系，启发学生思维，使学生领悟物理知识，提升在真实情境中解决问题的能力.

3  课堂“情境场”的物理学科关键能力培养探究

随着新课改政策的实施，情境教学作为整合多方资源的教学手段，逐渐参与到学生的学习过程中.情境式教学不仅能激发学生的学习兴趣，还能使教师和学生通过互动式教学模式创新思维能力和探究能力.

3.1  布局情景创设“多元”策略，启迪学生思维

3.1.1  基于生活实际的真实情境创设

教育学家杜威曾提出“教育即生活，教育即生长，教育即经验的不断改造”，教育来源于生活，在物理学科的学习过程中，我们要结合生活实际，在学生理解的情况下，结合电学、力学、热学等物理知识再现实际场景，激发学生的好奇心和探索欲望，再通过生活化实验、课堂教导和理论分析来使学生获得知识，提高解决问题的能力.

例如  在苏科版初二下册“物体的沉与浮”一课中，我们可以先设置“情境场”，吸引学生注意力.

教师  通过上节课的学习我们了解了浮力以及它的施力方向，那么浮力能使所有的物体都竖直向上吗？

学生  不是，浮力有大小之分.

教师  对，浮力有大有小，那什么物体会浮在水面，什么物体悬浮于水面，什么物体又沉入水底呢？我们知道生活中鸭子能在水上游泳，气球能在天上飞；轮船这么重还能在海上航行，可是人类落入水中却不能漂浮，小小的铁块瞬间沉入水底，这些又是什么原理呢？

接下来以小组为单位，进行实验验证并进行推理，教师设置问题，小组合作交流，共同探讨物理学科本真.

最后进行拓展环节，如何利用所学的原理使容易下沉的物体浮于水面？如何让上浮的物体沉入水面，引导学生结合轮船、泳圈、潜艇等常见的应用实例加深对物理知识的理解与掌握.

3.1.2  引起认知冲突的情景创设

学生对物理知识的理解片面性和局限性强，因此学生在进行学科学习时理解得肤浅，往往只注意事物的表面，忽略了物理现象背后的本质从而产生错误的教育概念，在解决实际问题时不能正确考虑和理解，造成和真理背道而驰，产生认知冲突，因此当物理教学过程中产生了认知冲突时，教师可以结合实际情况，以引起认知冲突的“情境场”进行情境创设，帮助学生在理解前知识概念的同时同化新知识的认知结构.

例如  在苏科版“自由落体”这一课程中，我们创设了“比谁跑的快”的游戏环节.

教师  同学们，我们掌握了力的概念，那今天我们就来进行一场关于重力“谁跑的更快”的游戏比赛.

请两名同学分别手拿铅球和纸张，猜一猜谁跑得快？

学生  一定是铅球，铅球重力大！重力越大，下降越快！

教师  通过实验验证了同学们的猜测是对的，铅球跑得最快.

教师将纸张揉成一团再次让学生讨论，谁下落得更快，从而建立认知冲突，激发学生的好奇心，这个时候学生的观点开始动摇，但又不确定，请同学们继续实验，结果是两者同时落地，请同学们自主讨论，为什么同一张纸在不同状态下它的下落速度不一样，引出自由落体和加速度.通过层层设疑，使学生产生认知冲突，促进前概念与新知识的转变和顺应，使学生对此物理知识的掌握程度更深，培养了学生的观察能力、探索能力和逻辑能力，提升学生应用能力，使他们解决实际生活问题更得心应手.

3.1.3  利用媒体支撑的情景再现

随着科学技术的发展，多媒体电子技术走进人们的生活，使人们的生活方式发生了翻天覆地的变化，也给物理教学模式的創新应用带来新的机遇.例如，生活中隐藏的物理知识，我们无法通过直观的方式展现给学生，口头讲述又不能激发学生的兴趣，像海市蜃楼、神舟飞天、汽车刹车、彩虹显现等都可以借助多媒体通过图片、视频、声音等各种方式进行教学展示，让学生直观感受物理的神奇，加深对物理知识的理解，使学生主动、愉悦地融入到课堂教学中，提升教学的实效性.

例如  在“物体的沉与浮”实验中，可以通过观看游艇在水中的状态，加深对上浮、悬浮、下沉等概念的理解，提高教师教学质量和学生的学习效率.在“摩擦力”这一课中，除了利用实验教学方式，还可以利用多媒体，展示摩擦力在生活中的各种作用，借助多媒体软件了解增大摩擦力和减小摩擦力的方法等.

3.2  创设情境，加强教师与学生的互动

在教授新课的同时，要创设学生感兴趣的情节导入，吸引学生眼球.

例如  在学习八年级下册“气体的压强”这一课时，情境导入，以同学们平时喝饮料的瓶子和吸管为话题，引导学生互动交流，然后提出问题，两者吸管的不同，接着引出大气压强，并布置小任务，让学生课下去观察、实验并感受当使用吸管吸取饮料时，瓶内气体压强的大小变化.以培养学生的探索能力、动手能力和思维能力.

3.3  强化物理意识，培养学生迁移应用能力

学习物理知识，揭示物理规律就要求摆正心态，端正学习态度，物理是实用型学科，是整合多学科资源的综合性学科，因此，教师在进行情境创设时要结合实际生活，让学生能真实感受到物理学科的实用性，以促进学科能力的培养.

例如  在“杠杆”一课中，教师可以引入生活现象，提出问题，强化物理知识与生活之间的有效衔接.在学了杠杆原理后设置问题：“假设你身边没有开果器，但你想吃核桃怎么办？”这个时候，学生就会想到利用门去夹碎核桃，以此加深对物理知识的理解，提高学生的迁移应用能力.

3.4  发挥学生的主体性

学生是学习的主体，新课改政策下，要求学生全面发展，教师要改变传统的教学模式，创设“情境场”物理学科导入，提高学生的学习兴趣，争做学习的主人.

例如  教师在进行磁力场的情感氛围创建后，进入探究阶段，让学生通过亲身实验真正地去思考、假设，结合小组创设情境培养学生的推理论断能力、建模能力、表达能力、迁移应用能力和社会合作能力，以此激发学生通过思考合作来寻求解决问题的思路和途径，使学生的情智得到增长.

3.5  营造和谐的情境氛围

和谐的情境氛围能使学生身心愉悦，促进学生创新能力的培养，为学生提供一个和谐、融洽的教学环境，教师和学生以共同探讨，学习者的身份去共同寻求真理，这样不仅能激发学生的积极性还能循循善诱地指引学生创新思维的培养.使学生在轻松、愉悦的学习氛围中发挥更大的潜能.

4  结语

总之，在新课程改革和十四五规划的教育背景下，情境式教学被广泛应用到各个学科，物理课堂“情境场”是有效实施物理关键能力培养的重要前提，它在激发学生的学习兴趣、加强物理知识与实际生活的联系、启发学生思维的同时锻炼学生的迁移应用能力.在进行物理教学过程中教师要整合多方资源，布局情境，创设“多元”策略，通过基于生活实际的真实情境、引起认知冲突的情景、利用媒体支撑等情境创设提升学生的关键能力.

【基金项目：本文为江苏省中小学教学研究十四五规划课题研究成果，课题为：基于课堂“情境场”的物理学科关键能力培养研究”，课题编号为：2021JY14-ZB131】

参考文献：

[1]李贺.基于生活情境的中学，物理教学对学生能力培养的研究[J]中学教育，2012（02）.

[2]宋青.创设多元教学情境 提升学生思维能力[J].中学教学，2019（27）：56-57.

[3]郑行军.多媒体信息技术支撑下的物理课堂教学策略研究[J]教育实践与研究，2018（Z1）20-22.