加强物理情境创设 促进学生全面发展①

张 杰

(江苏省沭阳如东实验学校，江苏 宿迁 223600)

1 引言

《义务教育物理课程标准(2022年版)》指出：核心素养是课程育人价值的集中体现，是学生通过课程学习逐步形成的适应个人终身发展和社会发展需要的正确价值观、必备品格和关键能力。科学思维是物理学科核心素养的重要方面，贯穿于科学探究和物理观念形成过程之中。科学思维是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式；是建构物理模型的抽象概括过程；是分析综合、推理论证等方法在科学领域的具体运用；是基于事实证据和科学推理对不同信息、观点和结论进行质疑和批判，予以检验和修正，进而提出创造性见解的品格与能力。科学思维主要包括模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新等要素。

科学思维的培养要以理解为导向，理解是将未知事物的变化和发展逻辑同人固有的认识相统一的过程，理解又可分为直接理解和间接理解。直接理解不需要经过中间性思维过程，由于比较简单，常和知觉、了解过程融合在一起，如对自己母语的学习及身边其他熟悉事物的理解等。间接理解就必须经过具有复杂性、层级性、递进性、逻辑性的思维过程，常常是从最初模糊的、未分化的理解逐渐过渡到明确的、清楚的理解，其间经历了不同的阶段。此过程主要是针对复杂的、陌生的事物，并带有问题解决的特点，去归纳总结规律、演绎运用规律。

为了使物理课堂教学效果好，就应以理解为导向，创设生活、生产、实验、故事等情境，让学生在情境中展开探究，习得科学思维方法，理解科学概念，形成科学态度与责任。

2 思考与探索

2.1 根据知识本质，设计物理情境

初中物理教学的重要目标是发展学生的科学思维，进行有效的科学探究，而科学探究主要体现在物理知识的认识过程中，这就需要我们从物理知识的本质出发来设计情境。物理概念和规律都源自大量实例，在这些实例中，有些能体现概念和规律的本质特征，有的只能体现其部分特点。这就要求教师在创设物理情境时，要深刻理解概念和规律，从生活、生产中广泛搜集真实情境，引导学生从众多情境中概括出事物的共同属性，抽象出事物的本质特征，完成从经验认识向科学认识的转化。

例如在“运动的相对性”教学中，为了突出相对运动的多样性，我们可以请两位同学走上讲台，通过他们的相对位置的变化，演示运动情况，得出运动相对性的特点：同一个物体，选择不同的参照物，可能是运动的，也可能是静止的；对于同一种运动的描述也可能有多种结果。

再如在“浮力与排开液体所受重力的关系”教学中，将两个截面相差很小的桶套在一起，只要向夹层里倒一点点水，就可以让较小的桶浮起来，里面甚至可以坐一两个人，从而让学生认识到浮力的大小由排开液体所受的重力决定，而与所使用液体本身所受重力没有关系。

在“光的直线传播”教学中，让学生深入理解光沿直线传播是本节课的教学关键。笔者设计了让光直接照射到白墙上，再用人体挡住，以及让光穿过水、玻璃等小实验，发现光在透明介质中沿直线传播，再设置情境：在光传播路径上用酒精灯火焰加热空气，发现墙上的光斑移动了，再用喷水法显示光路，发现不再是一条直线！由此引导学生归纳得到光沿直线传播的条件：均匀介质。

著名物理学家费曼说：“真理既美又简单。”在物理教学中，我们需要对研究对象或过程加以合理的简化，突出主要因素，忽略次要因素，依据情境建构物理模型，去分析、归纳出物理事物的本质特征与规律。

2.2 紧扣学生认知，设置情境层次

奥苏伯尔说：“影响学生学习的唯一重要的因素就是学生已经知道了什么，探明这一点，并据此进行教学。”加涅认为：“人类的学习是复杂多样的，是有层次性的，总是由简单到复杂，由低级到高级，形成递进的层次关系。”我们要善于抓住学生的“最近发展区”，分析学生的认知特点和已有知识，设置有层次的情境。

例如不少同学认为：拔河时赢的一方力大，输的一方力小。为转变这一认识，我们借助DIS实验，让两位同学通过力传感器进行“拔河”，学生通过屏幕上呈现的数据和图像清楚地看到：无论输赢，双方力的大小都是相同的。在学生惊讶的基础上，再创设拔河的情境，建构拔河模型，进行具体的受力分析，学生可自主得出结论。

在学习“电阻大小的影响因素”时，在黑板上的磁吸电路中留下断开的接头，用铅笔在这两个接头间画连线，灯亮了！画粗一些，就会更亮！如果拉长接头间的距离，则会变暗，从而直观地认识到粗细、长短这两个影响因素。

设置层次性的情境，激发了学生的学习兴趣，也增强了他们的质疑意识和求知欲，一环扣一环，逐步深入认识，实现对物理概念和规律的深度理解。

2.3 指向问题解决，把握情境逻辑

探究性物理学习是以解决问题为指向的科学探究过程，包括提出问题、猜想与假设、设计实验方案和制订计划、进行实验和收集证据、分析与论证、评估与反思、交流等要素。《中国学生发展核心素养》要求：“崇尚真知，理解和掌握基本的科学原理和方法，尊重事实和证据，逻辑清晰，能运用科学的思维方式认识事物、解决问题、指导学习等。”这要求我们创设指向问题解决的情境，把握好情境的逻辑，恰如其分地引起学生的好奇心，并激发学生发自内心深处的思考，产生探究欲望，解决问题并发展科学思维能力。

例如在“滑轮组”教学中，为了让学生认识滑轮组的使用方法及特点，先创设一个问题式的情境：小明想把一大袋水泥很轻松地运到楼上，应该如何使用滑轮？同学们想到了动滑轮，可是人必须先到楼上向上拉，再提出新的要求：如何向下拉就能让水泥上去？学生开始讨论，提出用滑轮组，通过提问、思考、解决、再提问……形成一致认识：要省力靠动滑轮，要改变用力方向靠定滑轮。

在“串联、并联电路的特点”教学中，画出两个公园示意图，一个从公园入口到出口只有唯一的路径，另一个有多条路径，借此引导同学们思考：如果某处整修不能通行，会有什么影响？同学们得出了“原路返回”和“继续前进”的不同方法。这时依次展示串联电路、并联电路，探究串联、并联电路的特点，如用电器损坏对电路的影响、开关的位置对控制作用的影响、短路的影响等，学生就会从情境中得到启发，归纳出本质的原因。

逻辑性强的情境有利于明确目标、帮助学生形成良好的思维习惯，真正掌握概念和规律并加以运用，使学生经过学习后能够习得解决问题的方法，养成良好的思维习惯。

2.4 落实学科育人，升华情境运用

物理教学要从“学科教学”转向“学科育人”，学科育人就要以学科知识为载体，以育人为目标，挖掘学科的育人内涵，养成物理观念和科学态度与社会责任。物理是一门源于生活、高于生活、服务于生活的学科，兼具科学、艺术、人文的特征，物理情境设计应体现这些特征，落实物理学科的育人目标。

例如在“用电冰箱研究物态变化现象”活动中，同学们探究了液体凝固的特点，此时还可以引导同学们思考：冬季校园内部分路面会结冰，可能会导致师生滑倒，你有什么对策？有的同学说：我们学校所在地区冬季最低气温大约在零下十摄氏度，根据实验结果可知，在路面洒浓度为15%的盐水就可以解决冬季路面结冰的问题。还有同学认为需要根据具体气温来确定撒多少盐。

在研究光的折射时，我们将手机放在玻璃杯底部，通过手机投屏能看到“杯口”大的天空，随着我们向杯中倒水，看到的范围变大了，同学们通过比较发现光从空气射入水中时会发生折射，并用作图的方法解决其中的疑问。再引入生活中的真实情境：运钞车上只留一小观察孔，押运人员怎样才能看到外面较大的范围？同学们经过类比，进行方案讨论：用水？不行，既不结实也不易竖直安装；加大孔径？不行，不安全。玻璃既能通过折射扩大视野，又有一定的强度，比较适合。同学们查阅资料，发现观察孔上安装了用玻璃制成的透镜，感到自己的设想得到证实，非常高兴，探究兴趣更浓厚了。

在真实情境中学习，学生既巩固了知识，又体会到了物理学在社会发展中的作用。

3 结语

物理情境创设应基于学情，把握知识本质，适应学生认知特点，指向问题解决，联系生活、生产，从而使物理教学能有效促进学生的思维发展与知识理解，促进学生的全面发展。