高中物理力学教学情境的创设与应用

福建省厦门市内厝中学 柯海龙

随着物理核心素养培养要求的提出，情境这一词开始备受广大物理教师的关注和青睐，并积极尝试借助情境促进学生物理素养的发展。学生可以在物理情境的体验过程中，透过熟悉的物理现象挖掘其中的物理规律、本质等，加深对所学物理知识的理解。同时，学生还可以在体验情境的过程中，灵活地运用所学物理知识，分析物理现象，解决物理问题，从而在增强物理应用能力的过程中，提升物理素养。由此分析，教师在组织高中物理教学的时候，要借助多样的方式为学生创设物理情境，借此推动学生物理素养的发展。因为物理情境的创设不是随意为之的，一般情况下，笔者会在以下原则的指导下，创设不同的物理情境，并将情境教学应用到不同的教学环节。

一、情境创设原则

（一）相似性原则

建构主义学习理论对情境的创设进行了强调，尤其在说明情境创设的时候，着重地点出了学生的知识迁移，即要求教师在组织教学活动的时候，尊重学生的主体性，给予学生迁移知识的机会，从而保证学生能融会贯通知识，促进素养的形成。由此，笔者认为，在高中物理教学活动开展中，教师创设教学情境的目的之一是引导学生迁移知识，从而在知识迁移、建构的过程中实现物理素养的发展。知识的迁移要如何实现呢？试想一下，如果物理知识点之间没有任何关系，那么，学生如何将所学的知识应用到新知学习之中呢？如何建立知识之间的联系呢？所以，知识迁移的实现是以知识的相似性为基础的。当物理知识之间存在相似性的时候，学生会自然而然地调动其已有的知识储备，将所学过的知识与新知识放到一起进行思考。由此，笔者在组织高中力学教学活动的时候，会在相似性原则的指导下，为学生创设物理情境，以情境为载体，引导学生顺利地进入新知学习状态，并将新旧知识联系起来。

以“万有引力”的教学为例，在课堂教学活动开展中，笔者以学生所掌握的重力概念知识点为切入点，把握重力和万有引力之间的关系，为学生创设了这样的情境：在之前的教学活动中，我们一起研究了重力，那么，大家现在还记得重力的方向吗？谁是施力物体呢？重力是如何产生的呢？在这样的问题情境体验中，学生会自主地调动已有的知识经验，对什么是重力、重力是如何产生的相关知识进行回忆和探究，从而在解决问题过程中建立重力与万有引力的联系，为加深对万有引力概念的理解打好基础。

（二）概括性原则

《普通高中物理课程标准》明确指出，在高中物理教学活动开展中，教师要想引导学生扎实地掌握物理概念，需要为学生呈现多样的物理现象，使学生在现象的分析中，通过物理情境概括出其共同的属性，从而建立对物理本质的认知。从这一要求可以看出，在物理课堂教学活动开展中，教师要想为学生创设有效的物理情境，需要保证学生能在体验情境的过程中，将物理现象、物理规律等融合在一起，从而在已有知识储备的驱使下，对情境中所包含的物理知识内容进行分析，透过现象把握其本质，提炼出物理概念、规律等内容，实现对所学知识的扎实掌握。由此，笔者在组织物理教学活动的时候，会在概括性原则的指导下，为学生创设物理情境。

以“滑动摩擦力”的教学为例，在教学活动开展中，为了将动摩擦因素、发生相对滑动因素包含其中，使学生在分析现象过程中概括出滑动摩擦力的特点，笔者创设了这样的教学情境：小红在较为粗糙的水泥路面上玩滑板，请问，在这个时候，小红感受到的是怎样的摩擦力呢？是滑动摩擦力，还是静摩擦力呢？这个摩擦力的方向是怎样的呢？这样的问题与学生生活有着密切的联系，其在体验情境的过程中，会调动已有的生活经验，对动摩擦因素和相对滑动这两个因素进行分析，从而初步感知滑动摩擦力的概念。之后，笔者发挥自身的教学引导作用，结合教材内容，向学生讲述滑动摩擦力的内容，从而使学生在自主分析和教师引导的结合下，掌握滑动摩擦力的概念，为扎实理解此节课的内容打下坚实的基础。

（三）探究性原则

新时期，高中物理教学活动的开展旨在引导学生在自主学习、合作探究的过程中，掌握有价值的物理知识，同时提高物理学习能力。就传统的高中物理教学情况来看，大部分教师受应试教育的影响，一味地将知识作为教学重点，采取“填鸭式”的教学方式，将教材中的知识灌输给学生，在被动接受知识的过程中，学生探究知识的权利被剥夺了。在缺乏探究的情况下，学生难以深刻地理解物理知识，物理课堂教学质量也难以得到有效提升。此现状也是在高中物理教学中创设教学情境的原因之一，即借助物理情境的创设，打破教师知识灌输的限制，给予学生探究物理的机会。而且，建构主义学习理论也指出，学习是学生自主建构知识的过程，在如此过程体验中，学生对知识的探究是不可或缺的。所以，在组织高中物理教学活动的时候，教师要在探究性原则的指导下，为学生设计多样的教学情境。

以“重力加速度”的教学为例，在教学活动开展中，笔者利用多媒体为学生呈现了以下画面：一个成熟的苹果从高高的树枝上掉下来；一个跳高运动员，奋力跃起，在越过栏杆之后，身体落在地面上……在这样直观的情境体验中，笔者向学生提出了这样的问题：这些画面中所展现出来的不同物体的重力加速度是一样的吗？以问题引发学生的探究。在探究的过程中，学生会对情境画面进行分析，透过现象探寻问题答案，实现问题的解决，进而在加深对所学知识的理解的过程中，提高物理探究能力。

二、高中物理力学教学中教学情境的应用

（一）利用情境导入新课

物理本身就是一门具有抽象性的学科，大部分学生受抽象思维能力的限制，难以扎实掌握物理知识，随着物理知识学习难度的不断增大，学生会产生诸多的学习压力，久而久之，便会对物理学习失去兴趣。在课堂上，以沉闷的态度应对物理学习，最终只会导致物理学习效果不尽人意。由此，在组织物理教学的时候，教师需要从激发学生的学习兴趣入手，以兴趣引导学生积极地体验物理活动，为其提升物理学习水平，提高物理学习质量打下坚实的基础。因此，笔者对课堂导入环节进行了探究，尝试在此环节创设教学情境，使学生一进入课堂，就对所要学习的知识产生探究兴趣，打好新知教学基础。

以“加速度”的教学为例，在课堂导入环节，笔者利用多媒体向学生呈现了一个学生与汽车赛跑的视频短片，以此创设情境，并提出这样的问题：在这个视频中我们可以看到，一名学生正在与一辆汽车赛跑，那么，你们觉得谁的速度比较快呢？如果我们将这场比赛的终点设在距起点10 米处，请问谁先到达终点呢？如果我们将比赛的终点设在距起点1000 米处，谁先到达终点呢？如此情境的创设很容易吸引学生的注意力。而且，在这节课之前，大部分学生对快慢的认知局限在速度的大小上。同时，在已有生活经验的作用下，绝大部分学生会觉得汽车的速度快。但是随着视频的播放，学生会发现，人的速度更快，此时他们感受到认知上的冲突，进而产生“为什么”的问题，在兴趣的驱使下走进物理课堂，对加速度展开探究。

（二）利用情境理解新知

引导学生理解新知内容是广大物理教师极为头疼的一个问题。因为在传统的物理课堂教学活动开展中，在教师的传统教学和学生自身能力的限制下，大部分学生是难以建立对所学物理知识的深刻理解的。甚至在课后，当询问学生学到了什么内容时，这些学生是一问三不知的，就算能回忆起学过的知识，但是这个知识是如何形成的、要如何应用这个知识，学生仍然讲不清楚。在这样的情况下，学生的物理学习质量每况愈下，物理教学质量也越来越不尽如人意。既然物理知识具有抽象性，其产生过程具有动态性，那么，在组织课堂教学活动的时候，教师不妨立足物理的此特点，借助情境创设的方式，以多样的手段将物理知识，尤其是物理知识的形成过程展现给学生，从而使学生在体验的过程中能亲身经历，从物理现象走进物理的本质，进而加深对所学的理解，扎实地掌握所学物理知识，提高物理学习质量。

仍以“加速度”的教学为例，在课堂教学活动开展中，笔者继续利用多媒体为学生播放视频，创设动态的物理情境。在此次情境体验的过程中，学生可以看到，在百米赛跑的过程中，博尔特是所向披靡的，学生也为他的速度所震惊。但是，博尔特在比赛的整个过程中，其速度都是最快的吗？据此问题，笔者慢速播放视频，以使学生在观察现象中探求问题的答案。在这次的视频观看中学生会发现，博尔特的速度并非一直都是最快的，如此打破了主观印象的限制。在此，学生也会对什么是快、什么是慢进行思考。在其思考的过程中，笔者借助播放和暂停引导学生通过单位位移观察视频，发现在比赛刚开始的时候，博尔特的速度并不是最快的，但是在比赛的后半程，他的速度慢慢地加快了。接着再观看以单位时间为主的视频。在这样的视频对比观看中，学生会自主地通过现象概括出加速度的概念，扎实地掌握所学。

总之，在高中物理教学活动开展中，教师要在概括性、相似性、探究性等原则指导下，设计知识迁移情境、知识探究情境、知识概括情境等，并将所创设的情境灵活地运用到课堂导入、新知理解等环节，使学生在体验情境的过程中，能产生物理学习兴趣，并借助情境现象分析、探究物理规律，加深对所学的理解，从而提高物理教学质量。