高中物理生活实践类情境的创设

陈建发

【摘要】本文通过探究学生分析和解决实际问题能力偏弱的原因，提出基于生活实践类情境创设的教学方法研究发现.在物理课堂中，参照学生的认知水平，给学生布置体验生产生活的实践任务，或提供与生产生活相关的背景材料，并设计结论开放、解法灵活的物理问题，引导学生进行独立思考和交流探讨，提出解决问题的方案，可以提高学生的学习兴趣和动机，促进他们对物理知识的理解和应用能力的提升，以及对科学·技术·社会·环境（STSE）的和谐关系的认识.本文提出一些创设生活实践类情境的具体方法和策略，针对情境设计有效问题或问题链等研究结果表明，基于生活实践类情境创设的教学方法对于提高物理核心素养，落实立德树人的根本任务具有积极的影响.

【关键词】高中物理；生活实践；创设情境

《中国高考评价体系》中将“情境”定义为“问题情境”，它是真实的问题背景，是以问题或任务为中心构成的活动场域.基于知识应用和产生方式的不同，情境可以分为“生活实践”和“学习探索”两类.其中，生活实践类情境源于日常生活和生产实践，可用于训练学生运用所学知识解释生活中的现象、解决生产实践中问题的能力.生活实践类情境主要包括：（1）大自然中的物理相关问题，如潮汐现象，打雷现象等；（2）生产生活紧密联系的物理问题，如机械加工与制造、体育运动等；（3）科技前沿的物理问题，如氢核聚变的可控反应等.

生活实践类情境的创设指参照学生的认知水平，给学生布置体验生产生活的实践任务，或提供与生产生活相关的背景材料，并设计结论开放、解法灵活的物理问题，引导学生进行独立思考和交流探讨，提出解决问题的方案，从而培养学生综合应用所学物理知识和技能，分析解决实际问题的能力.目前，对于如何有效地创设生活实践类情境仍有很大的研究空间，本文旨在探讨如何科學地创设生活实践类情境，以提高高中物理课堂的教学质量，并希望通过本研究的开展，为一线教学提供一些参考[1].

1 创设高中物理生活实践类情境的意义

1.1 帮助学生弥补直接经验的不足，提高学生对物理知识的理解和应用能力

从亲身实践中积累直接经验，从虚心学习中获得间接经验，二者有机结合能帮助学生弥补直接经验的狭隘性，增强体验感，帮助学生将抽象的物理知识与实际生活场景相结合，增进理论与实践的结合，从而增强学生对物理知识的理解和应用能力[2].高中生的直接经验相对缺失，具有狭隘性，其主要原因是缺少实践机会.亲身实践是获得新认知的重要途径，但一个人的实践总是有限的，无法完全通过亲身实践的途径获得新认知.一个人获得新认知，绝大部分都是间接经验的结果，只不过要真正理解间接经验，还有待于亲身实践.创设生活实践类物理情境既要注重给学生创造实践机会，也要注重引导学生体验生活，参与劳动，感受劳动人民的智慧，借他人经验为己所用.

1.2 帮助学生建构物理图景、提炼物理模型、并利用物理模型解决实际问题

从物理学的视角揭示现象背后的本质属性、内在规律及相互关系，能帮助学生建构物理图景.高中生对生产生活及自然现象的认识，比较肤浅，不能将抽象的物理知识与实际场景相结合，揭示现象背后所遵循的规律，究其原因是物理教学活动主要以学习探索类情境为背景展开，学生缺乏体验感，缺少从真实问题背景中建构物理图景的训练，解题经验丰富，解决实际问题的能力不足.生活实践类情境的创设，要引导学生对实际问题进行理想化处理，抓住主要因素，忽略次要因素，从生产生活及自然现象中建构出抽象的、符合客观事物本质的物理图景.学生心中有“图景”，问题背后有“模型”，模型建构能力是学习高中物理课程必备的关键能力之一，它是基于物理图景的概括和提炼，是解决实际问题的关键要素[3].

1.3 加深学生对人与自然的和谐关系的认识，为学生终身发展奠定基础

了解社会发展和可持续发展的需求，关注科学技术发展的现状和趋势，能加深学生对人与自然和谐关系的认识.在学习高中物理课程时，学生不了解社会发展和可持续发展的技术需求，所学理论与技术脱钩，无法学以致用，体会不到学习的现实意义.学习高中物理课程不能局限于知识理论的学习，也不能以升大学作为唯一的目标追求，而要着力发展物理核心素养，形成科学世界观和正确价值观，还要着眼于为适应社会生活和职业发展做好准备，为终身发展奠定基础.生活实践类情境的创设，要体现高中物理课程的时代性，要呈现科技、社会、生态等发展的新成就、新成果，要从需求的角度出发去寻求技术的创新和突破，要从可持续发展的角度出发去认识“科学·技术·社会·环境”的和谐关系.

2 创设高中物理生活实践类情境的策略

2.1 创设高中物理生活实践类情境遵循的原则

创设高中物理生活实践类情境要坚持正确的政治立场，要兼顾学生升学目标、适应社会生活和职业发展的个人发展目标，要能体现技术发展与社会进步的紧密联系，要能体现高中物理课程的育人价值.

2.2 创设高中物理生活实践类情境的一般步骤

创设高中物理生活实践类情境的一般步骤为：①确定创设情境所要达成的目标；②选择合适的生活实践类情境；③设计启发思考的物理问题或问题链；④建构物理图景、提炼物理模型；⑤提出解决问题或问题链的方案[4].

例如 在学完“科学探究：电容器”一节后，学生对电容器在电路中所起的作用以及充放电的规律已经有了初步的了解，为了使学生进一步了解电容器在现实生活中的具体应用，有必要创设这样的物理情境.首先给出若干个常见的电容器样品，然后提出以下几个问题：（1）常见电容器的种类有哪些？（2）如何解读电容器标注的参数？（3）电容器的额定电压和击穿电压有什么不同？（4）请简述电容器在照相机和计算机键盘中的工作原理.接着引导学生查阅资料，独立解决上述问题，随后进行交流探讨.经历从理论过渡到应用的探究过程，学生对理想的平行板电容器和现实版的电容器有了更深入的认识，体会到物理的应用价值，能增进学生物理知识的理解和应用能力的提升，也能激发学生学习物理的热情.

2.3 高中物理生活实践类情境的呈现形式

2.3.1 形式1 真实开展益智游戏、体育运动、体力劳动等实践活动，创设体验情境

真实开展学生能够亲身参与其中的实践活动，增强学生的体验感，帮助学生将抽象的物理知识与实际生活场景相结合，增进理论与实践的结合，让学生感受物理原理的作用和应用，从而增强学生对物理知识的理解和应用的能力.这种亲身经历能够让学生更加直观地理解和体验物理学科的魅力，从而激发他们学习物理的内在动力.若条件允许，在教学设计中，教师应积极调动学生真实开展实践活动，进行情境创设.在组织高中物理教学时，最容易开展的实践活动就是项目繁多的体育运动，如拔河、攀岩、陆上赛艇等，而一些与高中生学习生活紧密联系的劳动实践，如做家务、打扫校园卫生等也是便于开展的实践活动.这些精彩纷呈的实践活动背后蕴藏着丰富的物理原理，是创设高中物理生活实践类情境首选素材[5].

例如 在组织“生活中的抛体运动”一节的教学活动时，可现场组织部分学生参与掷飞镖的游戏，并用手机拍摄飞镖在空中的运动过程，利用慢放功能再现飞镖的运动轨迹，启发学生思考：可能影响投掷成绩的因素有哪些？通过交流分享“投掷经验”，引导学生建构斜抛运动的模型，从理论上推导出射高和射程的结论，以结论为指导，再次组织学生掷飞镖，试图提高投掷的成绩.在建构起“投掷飞镖”的物理图景和“斜抛运动”物理模型的基础上，组织学生利用课余时间到运动场上投掷铅球，以活动的方式探究：投掷力量有限的情况下，沿什么方向掷出铅球，能使铅球飞得更远？学生经历过一系列的亲身实践之后，对生活中的抛体运动不再止步于纸上谈兵，而是有更深刻的体验和更深入的理解.最终能由此及彼，顺理成章地把“斜抛运动”的物理模型迁移到生活中的其他抛体运动中.

2.3.2 形式2 布置撰写报告、设计方案、制作模型等实践任务，创设应用情境

高中物理课程基于“必备知识”的基础上，强化能力立意和素养导向.学生通过参与撰写科技小论文、设计科学探究方案、制作物理模型等活动，不断提升物理学科的“关键能力”.高中物理鲁科版（2019）教材在正文部分设置了“拓展一步”“科学书屋”“物理聊吧”等栏目，以漫谈的形式介绍物理学对人类生活和社会发展产生的影响，在“章末练习”部分设置了“科学辨析”“科技交流”等栏目，布置科学实践活动任务，这些栏目的设置拓展了学生的知识面，培养学生的学习兴趣、人文情怀，及节约能源、保护环境的科学态度与社会责任感，充分体现“以学生发展为本”的课程理念.高中物理教學的关注点要从“解题”向“解决问题”，从“做题”向“做人做事”转变，要创设情境引导学生学会应用知识，形成从物理走向社会的意识.

例如 在教学力的相关内容的过程中，讲到“科学书屋”栏目中的小知识“我国古人对‘力的认识”时，可以引申出古代人用滑车打水的情景：将一根短圆木固定在水井旁边的木架上，圆木上缠绕麻绳，绳的一端固定在圆木上，另一端悬吊水桶，转动圆木就可提水只要绳子缠绕得当，绳索两端都可悬吊木桶，一桶提水上升，另一桶往下降落，这就可以使辘轳总是在做功，教师可以引导学生通过分析这一过程中用到了哪些力学知识，并动手制作简易模型.这样不仅能引发学生学习物理的兴趣，使学生意识到物理与生活的联系，且能拓展其思维、锻炼其动手能力.

2.3.3 形式3 播放机械、技术、社会、自然等科普类微视频，创设创新情境

视频类的教学素材因更具生动性，使用得当就能起到活动物理课堂氛围和辅助课堂教学的作用。教师可通过微视频、微动画平台搜集到相关的素材，如到B站、字节跳动等网络平台，收集优质微视频UP主链接，通过播放机械、技术、社会、自然等科普类微视频拉近学生与课本知识的距离，让学生通过微视频领会物理知识在工业生产、产品制造、技术论证等领域的创新性应用，培养学生的创新意识.

例如 通过播放“航天员在轨工作生活场景展示”“太空细胞学研究实验展示”“太空转身”“浮力消失实验”“水膜张力实验”“天地互动交流”“泡腾片实验”“水球光学实验”等系列太空授课视频，激发学生对宇宙空间的向往、对学习科技知识的热情，使学生走近航天、了解航天、热爱航天，培养学生的民族自豪感。

3 结语

物理不仅是一门学科，更是一种思维方式和解决问题的工具.通过实践和观察，可以发现物理原理无处不在，而且对人们的生活产生着深远的影响.基于对科学、技术、社会、环境（STSE）的和谐关系的认识，通过创设生活实践类情境来探索物理规律，不仅可以增加学生对物理知识的理解和掌握，还可以培养学生的观察力、实验能力和解决问题的能力，激发学生对物理的兴趣和热爱，让学生更加关注和应用物理知识，从而提高学生的科学素养和解决实际问题的能力.

参考文献：

[1]杨金水，陈洋.高中物理课堂构建“生活化”实验情境的对策研究[J].高考，2022（06）：96-98.

[2]蔡永青.矛盾情境的设置在物理课堂中的应用[J].新课程学习（学术教育），2010（12）：148-149.

[3]陈君涵.构建问题情境，让高中物理课堂充满思维生长的气息[J].中学生数理化（教与学），2020（06）：80-81.

[4]吕亮.高中物理教学与生活实践[J].理科考试研究，2016，23（03）：57.

[5]马乐举.高中物理教学生活化实施策略浅谈[J].学周刊，2021（17）：25-26.