高中物理自主性差异化情境教学实践

万全红

【摘要】通过问卷法、访谈法、归纳法等科学研究方法，以城镇普通高中学生为研究对象，以“减负”中“提质”为导向，遵循“新高考、新课标”的发展规律，以学生自主潜能的挖掘为研究重点，对促进学生自主潜能挖掘的情境化教学策略进行探索。在研究学生学习行为个体差异的基础上，以自主为引擎，以情境为载体，以激发学生的自主意识为抓手，以阅读为基础，以单元设计为理念，以科学思维为突破，以建模为手段，以职业生涯为契机，优化教学措施，激发学生学习动机，促进“减负”中“提质”的“自主性—差异化—情境式”教学策略的形成。

【关键词】减负；差异化；自主性；情境化；提质

《普通高中物理课程标准》指出：创设情境进行教学，对培养学生物理学科核心素养具有关键作用。高中物理课程通过创设学生积极参与、乐于探究、善于实验、勤于思考的学习情境，培养和发展学生的自主学习能力。通过多样化的教学方式，利用现代信息技术，引导学生理解物理学的本质，整体认识自然界，形成科学思维习惯，增强科学探究能力和解决实际问题的能力。

信息化时代，学生的“形”与“神”都变得更复杂，学生学习行为差异及不稳定性更突出，关注和培养学生自主学习是提升教学效益的关键，引导学生从生活、生产、科技等真实问题中创设情境，解决实际问题，让学生的学习变成自觉行为，变成一種需要，变成生活的一部分，为终身学习打下良好基础。

一、分析问题

高中新课标“基础性、自主性、选择性”的要求及疫情期间的“网课”现象，都引发笔者对学生“自主”学习的高度关注，于是编写高中物理自主学习行为调查问卷，对选考物理学生进行调查。

1.设计问卷

问卷共28题，每题有A、B、C三个选项，涉及整体（1～9）、课前（10～14）、课中（15～21）及课后（22～28），重点关注学生“目标计划”“学习动机”“自主阅读”“情境思维”“听课方式”“自主梳理”差异与学习效果相关性。

2.发放问卷

调查对象为广州市白云区普通高中选考物理学生，因地处城乡接合部，生源结构复杂，学生来自城市、城镇和乡村不同地域，他们的信息素养、家庭条件、生活背景及学业基础等差异显著，差异显著的样本更有代表性和研究价值，发出问卷300份，收回298份。

3.分析数据

为研究学生“自主学习行为”与“学习效果”的相关性，笔者从整体、课前、课中、课后多视角进行分析。为了便于统计，把成绩排在前1/3定义为学习效果“好”，后1/3定义为“一般”。

（1）整体分析。对比发现，67%学习效果“好”的学生喜欢主动学习物理，而学习效果“一般”的学生主动学习的只占有28%；80%学习效果“好”的学生学习物理是愉悦的，而学习效果“一般”的学生有愉悦感觉的只有44%；65%学习效果“好”的学生希望独立支配时间，而学习效果“一般”的学生会支配时间的只占33%；51%学习效果“好”的学生表现为自信、自律，而学习效果“一般”的学生有自律性的只占11%。

（2）课前分析。对比发现，53%学习效果“好”的学生有制定学习计划的习惯，而学习效果“一般”的学生制定计划的只占20%；43%学习效果“好”的学生会自主阅读教材并进行适当加工，而学习效果“一般”的学生会自主阅读的只占22%。

（3）课中分析。对比发现，63%学习效果“好”的学生带着疑难有针对性听课或讨论，而学习效果“一般”的学生会讨论的只占38%；51%学习效果“好”的学生能定期整理课堂笔记，而学习效果“一般”的学生记笔记的只占26%。

（4）课后分析。对比发现，59%学习效果“好”的学生喜欢动手实践型作业，而学习效果“一般”的学生喜欢该类型作业的只20%；但在完成纸质作业的情况上没有太大差别，75%学习效果“好”的学生能按时完成，而学习效果“一般”的学生能按时完成作业的占80%。

综合分析，创设情境引导学生自主学习行为的发生将是教育持续发展的引擎，那么如何根据学生的“自主性差异”，在教学中达到“减负提质”的目标呢？

二、针对学生自主学习行为差异，探索“自主性—情境式”教学策略

1.强化生活中物理的应用，在真实情境中挖掘自主学习潜能

笔者编写《生活中的物理》校本教材，主要从劳动、生活、体艺、科技等方面引导学生，将学习延伸到课外实践，让学习活动在不同时空中自主发生，激发学习动机，更好地亲近大自然，促进学生身心健康，在玩中体验，在乐中学习。（如表1）

表1 《生活中的物理》校本教材内容

通过校本教材开设，突出学科育人，将课堂延伸到课外，将学习延伸到实践，学生学习物理兴趣大大提高，主动思考问题习惯逐渐养成，能有效利用课余休闲时间探究物理，能根据学生个性特征、生活背景等差异挖掘素材，在交流学习中适性助长，让学习和生活融为一体，引导学生自主解决问题。

2.强化文本与情境的自主融合，在情境化阅读中提升辨识能力

阅读是学习、交流、考试中最基本活动，阅读不是肤浅认识几个字，而是挖掘文字背后含义，情境化阅读强化知识提取、加工及转换信息的能力。在教师引导下，让学生自主地感知和加工文本（包括图、表）信息，在情境中体验物理过程，建立推理基础，转化或简化物理知识难点，解决困惑。

（1）构建情境化阅读思维模式。思维构建一般源于情境演变，笔者从实践中探索情境化阅读思维模式，引导学生主动思考，从“文本—情境—画图—模型—结构—规律—决策—运算”等一系列工序，完成从输入到输出全部流程（图1），在读题、审题、解题过程中实现“精、准、快、细”的目标，减少盲目刷题负担，促进学生科学思维形成。

图1情境化阅读思维模式“输入—输出”流程图

以上流程能适应个体思维差异，培养逻辑思维能力，可突破两大门槛，一是将文字转化为简易情境，二是在情境中寻找推理基础及科学抉择。

（2）情境迁移，对比阅读。阅读要注重知识脉络。每学完一节，将本节概念、公式、方法等重要内容摘记在笔记本上；学完一章时，根据教材及自己所做笔记，将本章内容归纳总结，找出本章和前面知识的联系，从物理量间的因果关系和发展变化中加深对物理规律的认识。笔者以“竖直平面内的圆周运动对比与分析”微课为例，将“绳、杆、管”与“拱桥、凹桥”进行对比，只用一张幻灯片就将模型间逻辑关系理清，各临界点、特殊点性质一目了然。

（3）融入物理学史，自主渗透科学态度与责任。追寻科学家足迹，还原物理学史，将物理学史引入课堂，还原物理学家的探究过程及探究精神，能够更好地增加课堂趣味性，有利于科学本质与科学态度的形成。让学生在真实社会生活环境中提高科学态度及社会责任感。

3.强化单元设计与梳理，在知识的自主构建中寻找思维链

学生对单一知识掌握较好，但综合起来就比较混乱，因此，要注重知识整体构建，从认知、思维、迁移三个维度寻找思维链。

以教授电场为例：首先，将电场中核心物理量罗列出来，强化公式间的内推，加深记忆和理解。然后，寻求物理量的逻辑关系，电荷Q为电场的源头，把它定为“一级”物理量；电场强度E、电场差UAB及电势Φ跟电荷Q直接关联，定为“二级”物理量；然后这三个物理量分别试探与电荷q建立关系，得到电场力F、电场力做功WAB及电势能EP三个物理量，把它们定为“三级”物理量，这样七个核心物理量的知识链（图2）就构建起来了。

其次，寻找思维链（图3），将必备知识和科学思维结合起来，激发学生主动思考。例如在考查带电粒子在电场中的运动时，从轨迹看出速度方向和弯曲方向，追溯到电场力方向，再由电场力方向追溯电荷性质和电场方向。还可以通过电场线、电势面延伸到电场力做功及电势能变化等。

从知识链向思维链延伸，学生的自主学习意识大大加强，主动思考的习惯逐渐形成，不同层次学生的思维得到最大限度的发展。

4.强化模型构建，在情境化模型中搭建推理基础

学生普遍存在知识提取困难，思维混乱，丢三落四等情况。建立模型可将复杂问题简单化、抽象问题具体化、零散问题条理化、综合问题系统化。这样，学生在提取、加工、转化、简化、应用等方面有一套简易流程，对培养学生思维和解决问题的能力有很大帮助。

模型是问题解决的基础，它能体现原型的最本质特征，有利于清晰地呈现问题和解决问题。针对学生基础薄弱，思维不严谨特点，就更需要进行合理简化，将情境抽象为模型，搭建推理基础，突出关键环节，解决具体问题。

5.引导生涯规划，在情境教学中自主构建职业素养

从2017年颁布的《高中物理课程标准》来看，新课程标准对于课程理念的阐述，明确说明物理教学应与学生职业生涯规划相融合，互相鋪垫，帮助学生在高考专业选择上做出最适合自身发展，同个人兴趣、能力相结合的准确定位。

高中物理课程目标是让学生在物理学习过程中，形成物理思想解决实际问题的能力，掌握终身发展所需要的基本知识，能够在成长过程中从容不迫地面对和迎接随时可能发生的机遇和挑战。如果学生从职业生涯角度来看当下的学习，那么学习的目的将更加指向解决问题，更适合个性发展，更符合新高考新课标要求。

例如在讲速度一课时，教师可联系到随着汽车越来越多、速度越来越快，城市规模越来越大，拥堵现象屡见不鲜，而交通规划师这个职业需要对城市进行合理布局，对地上、地下交通进行合理规划；讲力的合成与分解时，可向学生介绍结构工程师这一职业；讲超重失重时，可以介绍宇航员工作；讲曲线运动时，可介绍滑雪、跳水等运动员职业。因此，通过大量职业与物理的融合教育，可提高学生学习物理兴趣，甚至让学生有志从事相应工作，在高考报考相应专业，或许还可能对学生多样化发展起重要作用。

本文针对“双减”背景下的高中物理学生自主性学习的培养，从生活中的物理、情境化阅读、情境化思维、情境化建模、情境化职业等方面培养学生自主学习能力，在个性化情境教学中“减负”，在对学生自主性、创造性思维的培养中“提质”。

【参考文献】

[1]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）[S].北京：人民教育出版社，2020.

[2]张建奋.物理模型：建模、变式与拓展[M].长沙：湖南师范大学出版社，2021.

（基金项目：本文系广州市教育科学规划2021年度课题“新高考新课标下的高中物理差异化情境教学实践研究”的阶段性研究成果，课题编号202113461）

（基金项目：本文系2021年广州市教学成果培育项目“基于学生学习行为差异的城镇高中物理教学助推式发展实践研究”的阶段性研究成果，课题编号2020122909）