高中物理真实情境的教学研究与实践

林露芳

随着新课程改革的逐步深入，情境教学备受关注。在物理教学中构建真实情境，有助于让学生将抽象的知识与具象的理解相结合，推动应用能力与综合素养的全面提升。然而，随着真实情境应用的推广，我们在教学活动中发现了新问题，部分教师难以找准真实情境应用的着力点，导致教学设计流于表面形式，难以产生理想化的教育成效。在新课程改革的大背景下，教师要坚持以核心素养为导向，在真实情境的创设工作中以物理学科核心素养的四个维度（即物理观念和应用、科学思维和创新、科学探究和交流、科学态度和责任）为立足点，让真实情境的教学应用更有针对性与目的性。

一、核心素养视域下高中物理真实情境的运用价值

（一）提高学生的学习兴趣

在教学实践中，很多学生因物理学科的抽象性与复杂性，而长期处于被动学习的状态，不仅学习兴趣较低，而且存在着严重的抵触情绪与消极态度。在此情况下，真实情境的应用能够在很大程度上改变“照本宣科”的教学形式与“师主生从”的教学状态，给学生更多参与课堂实践的机会，丰富学生的课堂体验，让物理课堂呈现出更多的可能性与神秘性，也让学生从被动学习转变成为主动探索。在高中阶段，物理学科知识要点多、难度大，想要学好这一门学科，学生不仅要紧跟教师的教学节奏，而且要根据自己的具体学习情况进行更有针对性的自主学习。作为物理教师，不仅要帮助学生落实所学知识，而且要引导学生善用科学的学习方法、养成积极的学习态度，而真实情境的应用无疑在很大程度上解决了当前教学中所存在的问题。

（二）发展学生的应用能力

在新时代的大背景下，教育教学的目标从培养“记忆型”人才转变成为了培养“创新型”人才，而这就要求教师注重帮助学生突破思想桎梏，提高应用能力。然而由于高中物理较强的抽象性与逻辑性，很多学生在知识理解中存在着不小的问题，即使教师反复讲解，效用也并不理想。而真实情境的创设则可以通过更为生動、具体的方法将所学知识直观地呈现在学生眼前，让学生能够调用自身的实际经验，加强对知识的理解。与此同时，真实情境的创设也为学生的知识应用创造了条件，引导学生用所学知识解释生活中的现象、解决实践场景中的问题，提高了学生思维的活跃性，也让学生形成了“生活—物理—生活”的思想闭环，促进了创新应用能力的提高。

（三）落实以人为本的教育理念

在新课程改革的大背景下，“以人为本”的教育理念深入人心，在教育教学的方方面面都得到了重要体现。核心素养导向下的真实情境创设也正是这一教学理念落实的有效途径。“学”是“教”的出发点，更应该是“教”的落脚点，以学生学习为基础所展开的教学活动不仅体现了教学的本质，而且是推动学生核心素养发展的必然要求。真实情境的创设在很大程度上改变了“以教为主”的现象，从“学”的角度推进，让教师在一定程度上“淡”出课堂，成为了教学的设计者与引领者。真实情境来源于学生的生活经验与实践，立足于学生的“最近发展区”，调动学生的学习积极性，为科学思维、科学探究以及关键能力的提升奠定了基础。

二、核心素养视域下高中物理真实情境创设的具体原则

（一）切合性原则

真实情境教学作为一种具有科学性与创新性的教学手段备受关注，但这也导致了在教学实践中，部分教师存在着错用、滥用的现象，不仅没有达到理想化的教学效果，而且情境创设喧宾夺主，分散了学生的注意力，降低了教学的效率与质量。具体而言，部分教师存在着“为了创设真实情境而创设”的问题，一味追求情境教学的新颖性、独特性，在情境创设中耗费了大量的时间精力，但是推动教学成效的意义却并不大。基于此，教师要在教学设计中遵循切合性原则。这一原则要求真实情境的创设要与教学目标、学生的认知情况以及教学内容相切合，以优化教学成果为最终目标，发挥理想化的辅助作用，让学生能够通过身临其境、深入感受真实情境加强对理论概念的了解与认识。

（二）学习兴趣诱发性原则

真实情境的创设不仅能优化学生的学习成果，而且能提高学生的学习兴趣，让学生的好奇心成为加强学习动力的首要条件。因此，在真实情境的创设工作中，教师要遵循学习兴趣诱发性原则，引导学生在加强真实情境体验的同时，也能够自觉主动地深入思考，在与教师的互动中逐步加深认识，感受到物理学习的魅力所在，自觉主动、循序渐进地开展学习活动。

三、核心素养视域下高中物理真实情境创设的实践路径

（一）立足具体生活，选择真实情境教学素材

物理学科不仅推动着科学技术的发展与社会的进步，而且在生产生活中发挥着重要的意义与作用。作为教师，我们不仅要向学生传授物理知识，而且应该通过真实情境的创设让学生认识到物理学科的双面性，对标核心素养中科学责任与态度这一维度，在真实情境的教学设计中选择科学合适的素材，加强学生的认识与理解。

在人教版高中物理选择性必修三中，我们学到了放射性相关的知识，教师可以以此为基础引入公众对辐射的关注、理解与认知，特别是随着“排海事件”的发生，一度造成了人心惶惶的现象，甚至出现了抢购食盐的情况。教师可以以这一教学素材为导入点，引导学生加深对辐射危害的认识，让学生能够提高科学责任与态度，用正确的观点认识到相关事件的危害。同时，教师可以引入与“家庭中的辐射与预防”这一主题相关的教学素材，通过多媒体设备给学生展示“孕妇防辐射衣”“在电脑前放置植物减少电磁辐射”“小区居民抗议将通讯基站修建在小区附近”等社会新闻，引导学生利用所学知识，分析不同辐射的原理、造成的结果，看到社会事件背后的科学问题。同时，教师可以向学生展示世界卫生组织就“辐射对人体产生的影响”与辐射的强度、类型之间的具体联系。这些教育素材的引用不仅在最大程度上为真实情境的创设奠定基础，而且能够让学生在深入理解的同时，运用所学知识分析思考问题，培养学生的科学态度与责任。

（二）重视学生体验，创设体验学习实验情境

物理观念是高中物理核心素养的重要组成部分，也是真实情境创设的重要着力点。在真实情境的设计工作中，素材的选取固然重要，但其目的不应当仅停留在导入教学、激发求知欲的表层方面，而应进一步发挥深入性的意义与作用，实现教学效率的显著提高。物理学科中的知识要点是通过构建物理模型对客观事物及其运行规律所展开的研究，其概念与规律的呈现多以公式等抽象符号为主。真实素材基于现实情境，过程与对象虽然是真实情境，但是依然存在着较强的复杂性。因此，教师应该将思考的重点放在“如何实现从真实到模型的过渡”方面，在这一过程中，教师要避免从真实现象一下子跨到概念解释的过程中，这种教学设计既无法提升学生的物理观念，又容易影响学生科学思维的形成。

以人教版高中物理选择性必修二中“磁场对运动电荷的作用力”的教学为例，首先教师可以引入一个相关的新闻为学生提供真实情境的学习素材——“2018年11月12日，我国自主研发的东方超环首次实现等离子体中心温度达到一亿度。”接着，教师可以为学生安排以下的体验学习实验情境：首先，教师要引导学生就学习素材进行思考探究：科学家是如何改变电子、离子的轨迹并且对它们进行指挥的？针对这一问题，教师可以让学生尝试用条形铁改变电子运动的轨迹，观察并总结轨迹变化的规律，随后引导学生利用磁铁控制电子往指定方向偏转，在成功控制电子偏转方向后，结合安培力方向的判断，进一步深入理解左手定则。在这个过程中，学生不仅在体验中掌握洛伦兹力的判斷方法，而且能够积极参与到教学活动中，体验探索的快乐，让学生在体验学习情境中自觉主动地提炼、理解、记忆物理规律，在推动思维发展的同时，提高学生的民族自豪感与自信心。

（三）强调思维培养，设计启发式的问题情境

作为物理教师，要让学生在物理学习之路上走得更快更远，就不能将关注点仅停留于学生对知识的理解与掌握，更应该引导学生挖掘物理概念的本质，形成物理观念和科学思维。因此，要切实提升学生的学科核心素养，教师须巧妙创设合适的问题情境。真实问题情境的创设一般分为两种情况，一种是教师立足于学生的“最近发展区”与思维进阶特点，通过设计“问题链”的方法，让学生通过思考有梯度的问题，层层递进地深入研究，透过现象，认识本质。另一种是创设具有冲突的认知情境，让学生发挥主动性，实现对自己认知结构的重构，这有利于培养学生善于思考、追求真理、大胆质疑等品质，让科学思维得到显著的培养与提升。

以人教版高中物理必修二中《圆周运动》的教学为例，在完成这一单元教学任务后，我们可以引入“链球运动”这一素材设计项目式学习，引导学生探究影响链球比赛成绩的具体因素。为增强学生的真实感受与直观体验，教师可以利用多媒体设备播放抛出链球的视频，让学生在观看后，思考以下问题：1.在链球运动的过程可以分为几个阶段？2.链球抛出的初速度、角度受哪些因素的影响？3.你们是否可以证明自己的猜想？4.研究是否建立在理想化模型的基础上，结合实际情况，你们会对链球运动员提出怎样的建议？

在探究问题的过程中，针对第一个问题，学生要先确定研究对象为链球并视为质点，并且从熟悉的运动模型出发，构成基本的物理模型，忽略空气阻力等复杂因素，将运动过程处理成抛出前的圆周运动及抛出后的斜抛运动两个过程。随后，教师可以引导学生写出关系式，并以此巩固抛体运动相关的知识。第二个问题的探究过程，学生需对链球抛出前的受力情况和圆周运动各状态进行分析，充分考虑不同状态下抛出后链球抛出时的初速度、角度之间的定量关联，增强学生将已学知识应用在实际情境中的能力。在第三个问题的解决过程中，教师可以将这一内容留到课后，让学生通过模拟实验或运动体验来进行验证。在第四个问题的探讨过程中，教师可以利用视频分析软件研究真实视频，引导学生将理论实践与真实情境进行比较，分析各方面因素，实现模型思维回归现实的学习结果，拓展学生的思维。

四、高中物理真实情境创设的展望

在新课程改革的大背景下，在物理教学中创设真实情境是教育理念发展的必然结果，也是物理学科优化的重要路径。

深挖物理学实践结合理论的原则，创设体验式学习，设计启发式问题串，实现项目式学习，将真实情境运用充分融合到大单元教学中，对实现提升学生学科核心素养的目标有非常大的帮助。在高中物理学习过程中，有效融合真实情境创设的教学，能培养学生形成科学的思维方式，提升学生的综合素质和自主发展能力，最终将学生培养成能独立思考、解决问题的人。

（徐德明）