古诗词“意境”在中学物理“情境化”教学中的应用探讨*

柳凤花 叶晴莹 苏 超 陈水源

（福建师范大学物理与能源学院 福建 福州 350117）

基础教育课程在“立德树人”过程中发挥着关键作用.在《普通高中物理课程标准（2017 年版）》（以下简称“课标”）修订过程中，基本原则之一即在课程中有机融入培育和践行社会主义核心价值观的基本内容和要求，继承和发扬中国特色社会主义文化，使学生坚定文化自信.此外，“课标”在教学建议中也指出，在教学设计和教学实施过程中应重视情境的创设.而在中国历代古诗词中，不少意境来源于现实观感，在文学艺术成果中描述的物理现象，其实是潜藏着许多物理原理，如“不识庐山真面目，只缘身在此山中”“姑苏城外寒山寺，夜半钟声到客船”等，也是一类很好的物理情境教学设计来源.因此，在中学物理课程教学过程中，结合中学生心智特点、认知规律、人本主义和建构主义学习理论以及物理知识点的教学目标，通过教学设计，适时地引入这一类情境，并与学生共同欣赏、分析情境所隐藏的物理原理、规律，这样既能让学生感受中国文化韵味之美，接受文化的熏陶，体验文学艺术与自然科学完美结合之美［1～3］，又能够提升学生的物理学科核心素养.从而在学科知识的教学过程中，寓思政教育于无形，达到“润物细无声”的效果，实现在物理课程教学中的“立德树人”目标.

1 在物理教学中应用古诗词“意境”的教育理论依据

首先，从人本主义学习理论角度分析，人本主义学习理论是由著名心理学家马斯洛和罗杰斯等人提出的.一方面，该理论提出教学的目标是促进学习，并在实际教学过程中提倡以学生为中心的有意义学习，这对传统学习理论造成不小冲击，让人们意识到对“教学过程”认知的不足，从而推动了基础教育教学目标及教学方式方法的改革.主要表现在越来越注重学生的情感、态度、价值观培养目标在实际教学中的具体体现及达成度，以促进学生全面发展，其中教学的主体包括学生的思想、情感、体验及行为.既注重学生知识技能、过程与方法的培养，又注重学生情感、态度、价值观的发展.因此，在物理教学过程中，我们需要用联系的眼光来处理物理知识点，让知识点的教学过程目标最大化，教学效率最优化，既实现学科目标，又实现对学生情感、态度和价值观的培养与熏陶.另一方面，人本主义学习理论提出教学的目标在于促进学习，学习应是在好奇心的驱使下去吸收任何他自觉有趣和需要的知识［2］.因此，尽可能地激发学生的好奇心，应成为我们设计教学方案的出发点.

其次，从建构主义学习理论分析，建构主义是一种关于知识和学习的理论，强调学习的主动性，认为学习是学习者在原有的知识经验上生成意义、建构理解的过程.在教学过程中，创建相应的教学情境是建构主义应用的方法之一［3］，教师可以通过有意义的问题情境，让学生通过不断地发现问题和解决问题，来学习与所探究问题有关的知识，从而把旧知识与新知识链接起来，纳入学生原有图式中，形成建构理解的过程（即同化）.若所学的知识与学生原有的认知相对比，发生认知冲突，学生的认知结构就会发生重组与改造（即顺应），形成新的背景性知识和经验，掌握解决问题的技能以及自主学习的能力.

事实上，上述人本主义和建构主义均认为，学生的已有经验在新知识的学习体验中至关重要.人本主义提倡以学生经验为中心的有意义学习，这种学习结合了逻辑和直觉、理智和情感、概念和经验、观念和意义.其中一方面可理解为基于学生认知经验的“继续”学习将会产生更好的学习效果，能有效地促进个体的发展.建构主义认为学习是引导学生从原有经验出发，生长（建构）起新的经验，因此，其教学观认为在教学过程中不能无视学习者已有的知识经验，教学过程应该把学习者原有的知识经验作为新知识的生长点，引导学习者从原有的知识经验中，主动建构新的知识经验.基于此，在教学过程中，情景化教学是行之有效的教学方式［4］.情景既能激发好奇心，又能与学生的认知经验产生“共鸣”，使学生在心理上和认知意愿上对新的知识产生渴望，同时有能力通过新旧知识的联系，以及自身经验和教师引导去理解、掌握新知识.

2 在物理教学中应用古诗词“意境”的情境化教学案例分析

孔子说过，“知之者莫如好之者，好之者莫如乐之者”.教师组织课堂教学过程中应该努力让学生感受到课堂学习是一种积极向上的情感体验.教室不仅是专业学科知识学习的地方，更是人性培育的花园.在物理课程中设计出一堂充满诗情画意且又充满自然科学之美的课，将有助于学生在理解、掌握物理知识和规律的同时，获得对人文、社会科学的情感体验和对社会生活的积极心态，达到心、智协调发展［5］.下面，我们利用基于古诗词“意境”的物理情境化教学案例设计对此作进一步讨论.

案例一：苏轼《江城子·密州出猎》用于“弹力”知识点的教学

【诗词情境引入，激发学习兴趣】

“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”选自苏轼《江城子·密州出猎》

物理概念的建立需要创设情境.在初中阶段的学生已在生活经验中积累了大量的经验性常识，教师需要引导学生在这些常识基础上建构物理概念.因此，需要通过对大量情境进行加工分析，概括出其中的共同属性，得到物理概念.从这一角度，创设情境对于物理概念教学具有重要的作用.通常情况下，教师在开展“弹力”这一知识点的教学时，课堂引入用的是橡皮筋拉伸、直尺放在桌子边缘振动等发生形变，当撤去外力时又能够恢复原状，用生活中学生司空见惯的事例来展示弹力，在弹力知识点教学中较难以激起学生好奇心和学习兴趣［6，7］.在该教学设计中，可以别出心裁地利用苏轼的“会挽雕弓如满月，西北望，射天狼”这一古诗，通过和学生一起解读古诗含义，创设“弹力”学习情境，从而引入弹力知识点的教学.教师可以通过图片或动画形式展示古诗意境，呈现出“我”使出大力将弓箭拉满，好似一轮满月，随时警惕地注视着西北方，勇敢地将利箭射向入侵之敌的情景.在此过程中，学生还可以联想、回忆自己的实际生活体验，从而建立起生动有趣的与“弹力”相关的实际情境.在此情境中，教师紧接着设置问题悬念，“我”拉弓箭，弓箭变弯曲，这其中蕴含什么力学知识呢？

借此引入弹力的学习：这里的弓箭拉满，发生了弹性形变，当“我”一只手放开时，撤去了外力，弓箭要恢复原来的状态，产生了与原来弓箭发生形变的外力相反方向的力，作用在弓箭上，使弓箭射向入侵之敌.进一步地，教师引导学生回忆生活中与此类似的例子，在此基础上，抽象出共同的特征：撤去外力后，物体能够恢复原来的形状.进而引出在这一过程中使物体恢复原来形状的力叫做“弹力”.在这样的教学过程中，从专业知识和能力目标角度，学生建立起了“弹力”这一物理概念，同时也促进了科学思维的发展；从情感价值观目标角度，在解读整首诗过程中，学生感受到该情境中的恢宏霸气，看到一个充满雄心壮志、英武豪迈、保家卫国的英雄形象，培养了学生的爱国意识和人文情怀.教师若善于抓住形成物理概念过程的关键美学因素、美学思想，对学生加以引导，能让学生感受到感性美与理性美相互交融统一的“物理美”.

教学示意图如图1所示.

图1 雕弓如满月教学示意图（图片来自于网络）

案例二：金农《补商人诗》用于“光的反射”知识点的教学

【产生认知冲突，激发好奇心】

“廿四桥畔廿四风，凭栏犹忆旧江东.

夕阳返照桃花坞，柳絮飞来片片红.”（选自金农《补商人诗》）

思维探究能力的培养需要创设情境.思维探究能力体现在能综合运用认知结构和自身的经验来解决实际情境中的具体问题.因此，在实际教学中，创设情境，引导学生建立起已有的认知结构、经验和情境问题之间的逻辑联系，通过探究思考、尝试分析进而解决情境问题，是培养学生思维探究能力的有效形式和过程［8］.在“光的反射”知识点教学中，学生意识到我们看到的物体本来的颜色大多是光照到物体上反射到眼睛里形成的一种真实感知.比如，正常认知中，柳絮是柳树的种子，由于上面的白色绒毛而整体呈现白色.因此，如果有“另类”情景，我们如何解释？在此问题下，教师可以引入上述《补商人诗》所呈现的意境来辅助教学.这首诗的意思是说扬州廿四桥畔，夕阳的余辉照射在落英缤纷的桃花岛上，漫天飞舞的柳絮像盛开的桃花一样红.其中一句“柳絮飞来片片红”与学生认知经验中早已经形成的“柳絮是白色的”观念是不同的.因此，教师在带领学生欣赏这首诗所呈现的美妙意境之余，提出为什么柳絮会被描述成红色的？这一情境与学生已有的认知产生冲突，就会产生强烈的好奇心，进而激发学生的兴趣，想做深入了解来探究其中原委.

此时教师开始引导，“柳絮是白色的，诗中为什么描述成红色的？”这似乎是一种“逻辑矛盾”，即在同一思维过程，对同一事物做出相反的判断.根据矛盾规律，在同一思维中互相否定的两个思想不能同时为真，要排除逻辑矛盾，就要使得这两个思想互不冲突，互不否定.教师接下来引导学生对此现象进行探究：夕阳是复合光，它是由红、橙、黄、绿、青、蓝、紫这7种颜色的光构成，而红艳艳的桃花只能反射出红光，其他颜色则会被吸收，因此，“桃花坞”场景中展现出的是一片红色，被桃花反射出来的红光照射到漫天飞舞的柳絮上时，平时雪白色的柳絮此时就会呈现为浅红色.至此，学生了解了诗中描述的“片片红”主要是由于白色柳絮反射红光造成的现象.此时，教师可以进一步总结，上述“柳絮是白色的，也是红色的”并不是“逻辑矛盾”，而是人们在不同的外部条件下对同一事物（在此是柳絮颜色）的不同判断.从以上分析可以看到，在上述唯美浪漫的诗词意境中蕴含了光的反射，光的色散等物理原理.

教学示意图如图2所示.

图2 桃花坞教学示意图（图片来自于网络）

把学生熟知的古诗词和学生即将要学的光学知识建构起来，纳入学生的原有图式，古诗中“片片红的柳絮”和学生已有认知“雪白的柳絮”发生认知冲突，而后通过后面光学知识的学习，引发学生认知结构的重组，达到新的“认知平衡”.这一过程符合认知心理学规律，即学生的认知结构在同化、顺应、平衡过程中逐步建构起来，并不断得到丰富、提高和完善.

在这样的教学过程中，学生体验到了诗词所展现出美妙自然的意境以及探究自然现象背后物理原理的有趣过程.从专业知识和能力目标角度，学生初步了解了“光的反射”及其应用，同时培养了探究思维和推理能力；从情感价值观目标角度，在解读整首诗的过程中，学生感受到诗词意境中的自然之美，体验到“亲近自然、热爱自然”，体会“人与自然和谐共生”，给予学生人文方面的熏陶、感染，使其真正地享受物理学习，享受生活，感受诗情画意的美丽［3，8］，有效培养了学生的环境意识和人文情怀.

3 总结

古诗词在中国传唱千年，经久不衰，是中华文化的瑰宝.其中不少诗词体现了自然情境，在中学物理教学中，基于情境的教学过程有助于学生对物理知识的理解和掌握、物理科学素养的形成和综合能力的提升，因此，将古诗词意境所展现的情境用于物理教学也是一种有益的探索.

本文探究了将古诗词运用到中学物理教学中的学习理论依据，并分析在“弹力”“光的反射”两个知识点的教学中尝试运用古诗词所产生的教学效果.认为在中学物理教学中结合学生的认知水平和认知经验，以及物理知识点的情境化教学需求，灵活运用古诗词意境中所体现出来的实际生活场景，开展基于情境的中学物理学科教学，有助于提升学生对专业知识的掌握程度，有助于在培养学生综合能力的同时，提升思想道德修养.