基于核心素养的物理教学真实情境的创设 ①——以“平抛运动”教学为例

耿宜宏 陈扣余 龚嘉琦

(1. 江苏省前黄高级中学，江苏 常州 213161；2. 上海市复兴高级中学，上海 200434)

1 引言

在物理教学中，核心素养的发展和生活情景有密切的联系，学生在自己经常接触的情景中的学习往往更有效率。因此，基于真实世界的任务而学习，并将所学知识和真实的情境连接起来，才能让学生在基于生活情境的理解与体验过程中展开深度学习。所以，我们在教学设计时应将教学任务融合在真实情境中，让学生在解决真实问题的过程中建构模型，发现规律，提升物理学科核心素养。笔者以“平抛运动”教学为例，探讨创设真实情境、提升学生核心素养的策略。

2 “平抛运动”教学中真实情境的创设

2.1 新课引入

真实情境1：抛圈套鸭

学生分小组做“抛圈套鸭”游戏，要求学生观察小圈的运动有什么相同之处和不同之处？通过学生的描述，引入课题，建立抛体运动的模型，引出平抛运动的定义。

通过身边常见的游戏，为学生创设真实的教学情境，使之迅速融入课堂，能够自然地建构抛体运动和平抛运动的概念，培养学生的提取信息、建立模型的能力。

2.2 新课展开

真实情境2：实拍平抛运动视频

利用手机视频的慢拍功能，现场拍摄物体做平抛运动的过程，并通过Tracker软件得到平抛运动的轨迹和水平位移x、竖直位移y、时间t的数据(图1)。根据实拍的平抛运动视频及软件给出的数据，引导学生思考并讨论：为处理这些数据，我们有哪些方法？基于这些数据，如何才能验证做平抛运动的物体在水平方向上做匀速直线运动、在竖直方向上做自由落体运动？

图1

围绕实拍视频情境中得到的x、y、t数据处理方法，学生展开交流讨论，帮助其提炼出数据处理的一般方法——图像法，提升学生的数据处理能力、基于证据得出结论并进行评估和反思的能力。

利用现代教育技术处理实验数据，一方面让学生的学习更富有时代气息，提升了学生的学习兴趣，另一方面也为后续斜抛等复杂曲线运动的研究提供了技术上的支持，为学生接下来的自主学习留下空间。

真实情境3：扔飞镖

在探究“平抛运动合速度v的方向随时间t的变化”时，先进行理论探究，得出结论：合速度v的方向越来越接近竖直方向。在确定质点在某一位置的速度方向时，最大的困难是无法及时记录，利用飞镖的箭头指向可以解决这个问题。因此利用真实情境，学生将事先准备好的飞镖水平抛出，由飞镖飞行形态观察平抛物体的速度方向。教师还拍摄飞镖视频，再慢镜头播放，让学生观察(图2)。

图2

视频记录了真实情境，还能慢镜头播放，通过观察解决真实的问题，可以使学生养成在面对复杂而具体的物理问题挑战时，能从物理的视角去分析问题，做出理性和科学的判断与决策。

真实情境4：用DIS探究平抛物体的运动时间

在探究“平抛物体运动时间的影响因素”时，先由学生通过理论探究得出结论：飞行时间由h决定，与v0无关。再通过实验验证，装置如图3所示，在斜槽轨道末端安装光电门传感器，可测出初速度，在铁架台台面上也安装光电门传感器，可测出飞行时间。改变光电门的高度和小球释放点的位置，多次实验后得到结论。

图3

在教学中根据教学内容，创设真实情境，让学生参与体验，能激发学生的学习热情，学生在享受了探究的成功和乐趣后印象深刻，学习自信心得到加强。

2.3 课堂练习

真实情境5：抛球打铃

让学生参与游戏，比一比谁能抛球打中铃铛，在固定于铁架台台面的刻度尺的“20 cm”刻度处放置一个铃铛，铃铛高度为5cm，竖直杆最高处高度为45cm，由图4中标记点释放小球，小球平抛初速度分别为0.9m/s、0.8m/s、0.7m/s、0.6m/s、0.5m/s，斜槽的高度可以调节。如何能让小球水平抛出后打中铃铛？请给出方案。

图4

学生根据所学平抛规律提出解决方案后，在实际中体验用小球打中铃铛，兴趣盎然。

课堂练习测试学生对新知的理解和应用能力，同时也是能力的内化过程，基于真实情境的课堂练习能有效强化这一过程。

3 教学反思

本节教学内容具有与生活联系紧密的特点，选择生活中真实情境作为研究对象比较适合。

3.1 创设真实情境，提升教学效率

所谓的教学情境指的是让学生加入学习活动中，从而产生学习行为的一种环境场所，它具有情感氛围浓、体验性高等特点，有助于提高学生的学习能力。在本节课中利用手机现场拍摄平抛运动视频，并通过Tracker软件得到平抛运动的轨迹和水平位移x、竖直位移y、时间t的数据，大大地提高了教学效率。

3.2 创设真实情境，让学生体验知识生成的过程

实验在物理教学中扮演着重要的角色，在本节课中设计了多个真实场景活动，如抛圈套鸭、扔飞镖等，学生可以在实验过程中进行沟通交流、合作，从实际生活出发，使得学习和生活有效地结合在一起。在创设教学情境时，要尽量使用学生比较熟知的真实情境，使学生更有亲近感。通过亲身体验，学生分析与情景相关的问题，自主建构知识，真正理解知识的价值。

3.3 创设真实情境，促进深度学习

本节课用生活中的抛圈游戏引入新课，最后以带有定量特点的“抛球打铃”游戏结束教学，这些游戏都是根据生活中的实际情景，带领学生进行实验探索、解决问题，学生参与其中，可以有效提升综合能力。在教学过程中学生的学习热情高涨，促进了思维向纵深发展，让学习真正发生，很好地诠释了“物理来源于生活，又应用于生活”的意境，让学生真切地感受物理学科的应用价值，增强其社会责任感。

4 结语

我们应该根据教学内容，创设更多与课堂教学相关的真实情境，使教学更加生动有趣。教学设计应基于教学目标，以问题为纽带、以实验为基础，使学生亲身体验科学探究过程。将教学和学生的实际生活有效结合起来，在实际生活中挖掘情境素材，使得学生倍感亲切，以激发学生学习的兴趣，培养学生的合作沟通能力和创新能力。