核心素養(yǎng)視角下高中物理教學(xué)中真實情境的運用

石愛民

摘 要：核心素養(yǎng)作為教學(xué)中的重要內(nèi)容，為中學(xué)物理教師教學(xué)活動的展開提供了更多的思路，在核心素養(yǎng)理念的引導(dǎo)下，中學(xué)物理教學(xué)改革也有了新的方向。其中，情境教學(xué)因其創(chuàng)新性強的特征而在現(xiàn)階段的物理教學(xué)中被廣泛應(yīng)用起來，通過核心素養(yǎng)理念和教學(xué)情境創(chuàng)設(shè)過程的融合，實現(xiàn)學(xué)生綜合物理能力的發(fā)展。在此，本文就以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，對高中物理教學(xué)中真實情境運用的策略進行探究，以期為后續(xù)教學(xué)工作提供有效參考。

關(guān)鍵詞：核心素養(yǎng);高中物理教學(xué);真實情境

新課程標準中就對高中物理學(xué)科的核心素養(yǎng)體系進行了深入的闡述，指出物理核心素養(yǎng)主要包括物理觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究以及科學(xué)態(tài)度和責任四個層面;而且，課程標準中也明確提到，在實際教學(xué)中，教師應(yīng)將真實情境的運用重視起來，引導(dǎo)學(xué)生充分利用課堂上形成的物理觀念和科學(xué)思維，充分解決實際生活中的問題，不斷培養(yǎng)科學(xué)探究能力，形成良好的科學(xué)態(tài)度，擔起社會責任，真正實現(xiàn)學(xué)生物理核心素養(yǎng)的全面提升。

一、創(chuàng)設(shè)問題情境，促進學(xué)生樹立物理觀念

在高中物理核心素養(yǎng)中，物理觀念是最基礎(chǔ)的內(nèi)容，通常情況下，物理觀念及其應(yīng)用會涉及到會涉及到解釋日常自然現(xiàn)象、解決實際問題等多個方面，因此，在高中物理教學(xué)中，教師應(yīng)將問題情境的創(chuàng)設(shè)重視起來，引導(dǎo)學(xué)生在創(chuàng)設(shè)的多方面物理問題情境下進行積極的思考和探索，在形成物理觀念的同時，完成相關(guān)概念和規(guī)律的內(nèi)化和建構(gòu)，以確保能夠?qū)⑵涓玫膽?yīng)用到實際生活中，解決實際問題。實際上，在問題情境的引導(dǎo)下，學(xué)生的物理觀念自然而然的就能形成[1]。

以“參考系”這一部分的知識為例，學(xué)生在初中階段已經(jīng)初步了解了“參照物”的相關(guān)知識，知道參照物只是在描述物體運動時用做簡單對照所選取的某個具體物體;但是，在高中物理中，“參考系”則是描述被觀察物體相對于選定參考系各種復(fù)雜形式的運動變化情況，這種參考系中涉及到的運動觀高中物理教學(xué)中發(fā)揮著重要作用。因此，在高中教學(xué)的初始階段，教師就要將這種運動觀念的培養(yǎng)重視起來，將課本上的物理知識和生活實際結(jié)合起來，利用學(xué)生身邊經(jīng)常發(fā)生的事件或社會問題創(chuàng)設(shè)物理問題情境，如：可以利用馬路上正在行駛的汽車這一現(xiàn)象創(chuàng)設(shè)問題情境，提出問題：“同學(xué)們，你們知道路上的行人和汽車上的乘客時怎么看待汽車司機的運動狀態(tài)的嗎？”當教師提出這一問題后，學(xué)生紛紛開始想象馬路上汽車行駛的畫面，在討論和總結(jié)的過程中就能探索出“參考系”的概念，從而讓學(xué)生在原有“靜止是相對的”觀念的基礎(chǔ)上，形成“運動是相對的”觀念。不僅如此，教師還可以利用多媒體向?qū)W生展示飛機在空中加油、宇宙飛船在太空與空間站對接的情境，創(chuàng)設(shè)相符的問題，在激發(fā)學(xué)生探索興趣的同時，引導(dǎo)學(xué)生思考在此種情景下完成這些動作需要的條件。在這樣的情境中，學(xué)生不僅能夠明確參考系在物理運動觀念中所發(fā)揮的重要作用，也能牢牢掌握不同環(huán)境下處理運動問題時參考系的選擇方法和條件，真正實現(xiàn)學(xué)生物理觀念的提升。

二、創(chuàng)設(shè)模型情境，促進學(xué)生發(fā)展科學(xué)思維

物理模型就是教師在進行物理學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律的教學(xué)過程中，利用其中的某個假設(shè)條件和規(guī)則，將現(xiàn)實生活中的某一對象和目標抽象展示出來，從而引導(dǎo)學(xué)生對其進行進一步研究并明確物理學(xué)現(xiàn)象和規(guī)律的工具。一般而言，在當前高中階段的教學(xué)中，我們主要用到的模型有三種：1.對象模型，即在全面分析物理對象特點的基礎(chǔ)上，舍次求主，構(gòu)建一個簡單且能充分反應(yīng)物理核心內(nèi)容的模型，就物理教材中的知識而言，質(zhì)點、點電荷等知識都可以利用對象模型的方式展現(xiàn)出來;2.過程模型，此模型主要應(yīng)用于物體運動的研究上，需以考慮問題需求和運動性質(zhì)為基礎(chǔ)，在深入剖析的基礎(chǔ)上得出可以體現(xiàn)物體運動本質(zhì)的過程，構(gòu)建過程模型，實際上，像物理教材中的勻速直線運動、勻變速直線運動都可以通過過程模型的方式展現(xiàn)出來[2];3.條件模型，即將已知的物理條件進行模型化，舍次求主，抓住重點，建立一個由難到簡的條件模型，如：在講解真空、恒力這些知識點時，教師就可以將其中不重要的條件舍去，抓住真空和恒力的核心知識。在現(xiàn)階段的教學(xué)工作中，雖然多數(shù)學(xué)生都具備了初步的物理建模意識，但他們并沒有掌握正確的建模方法，模型在課堂中得不到有效的利用。此時，物理模型的創(chuàng)設(shè)就顯得尤為重要。

基于以上情況，在實際教學(xué)中，教師就可以將課堂實驗充分利用起來，在實驗中創(chuàng)設(shè)模型情境，就拿“向心力”和“向心加速”這些相關(guān)的知識來說，一般課堂教學(xué)中都會和圓錐擺動聯(lián)系起來，因此，教師就可以將這一運動充分利用起來，利用學(xué)生日常生活中經(jīng)常接觸到的事物創(chuàng)設(shè)模型情境，如：利用旋轉(zhuǎn)秋千的原理，對向心力和向心加速進行模擬，利用一根繩子拴住小球，通過手的作用，讓小球在水平面上進行勻速圓周運動。在此，教師就可以抓住這一機會，在實驗過程中創(chuàng)設(shè)物理情境，繩子和小球一起運動時像一個圓錐，所以，可以結(jié)合其特征設(shè)計“圓錐擺模型”;通過這一模型就能將小球的受力情況直觀的展示出來，此時，我們就可以發(fā)現(xiàn)繩子對小球的拉力和小球重力之間形成了合力，小球轉(zhuǎn)動有了足夠的向心力。通過這一模型情境，學(xué)生不僅進一步掌握了物理模型的建構(gòu)過程，也能幫助學(xué)生將復(fù)雜的問題簡單化，為復(fù)雜問題的解決提供便利，可以在一定程度上提升學(xué)生的物理建模能力，從而為其科學(xué)思維的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

三、創(chuàng)設(shè)分組探究式實驗情境，提升學(xué)生科學(xué)探究能力

學(xué)生科學(xué)探究能力的提升與其相互合作意識有著密不可分的聯(lián)系，同學(xué)之間的合作意識可以將某個基于特定行為規(guī)則和其他主體共同行動的認知和能力充分展現(xiàn)出來，在物理實驗中發(fā)揮著重要的作用。在科學(xué)探究中，合作意識就是促使學(xué)生共同完成實驗任務(wù)并在小組中互助的實驗方式。在這種實驗方式下，學(xué)生在課堂教學(xué)中占據(jù)主導(dǎo)地位，教師只負責引導(dǎo)和協(xié)助。因此，要想實現(xiàn)學(xué)生相互交流合作意識的提升，首先需要做的就是教師要及時轉(zhuǎn)變以往教師主導(dǎo)的觀念，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，讓學(xué)生自主動手操作，通過分組探究式的實驗情境，讓學(xué)生在討論和合作的過程中完成對實驗的探索。

1.結(jié)合具體實驗?zāi)繕俗寣W(xué)生以小組為單位進行分工合作。例如：在“探究小車速度隨時間變化規(guī)律”實驗教學(xué)時，引導(dǎo)學(xué)生思考怎樣才能將小車速度準確測量出來？有什么方法？在思考問題的過程中就能對之前學(xué)到的計時器相關(guān)知識進行回憶鞏固;當明確方法后，教師就可以為學(xué)生提供一個分組探究式的實驗情境，讓學(xué)生自由組合，四個人為一組，思考探究實驗的具體方案，明確方案后即可展開實驗，實驗過程中應(yīng)對生成的各項數(shù)據(jù)進行記錄。在具體實驗中，不僅要重視學(xué)生的主體作用，還要關(guān)注教師作用的發(fā)揮，教師還要針對學(xué)生的實驗情況進行及時的指導(dǎo)，讓學(xué)生在細繩上掛上不同質(zhì)量的鉤碼，對紙帶打出點的不同進行對比;實驗結(jié)束后學(xué)生可以自行討論，對自己的實驗結(jié)果和實驗中出現(xiàn)的問題進行分析總結(jié)，不斷提升其科學(xué)探究能力。

2.引導(dǎo)不同小組在不同實驗方案中探索出統(tǒng)一的實驗?zāi)繕恕＠纾涸跍y定電池電動勢和內(nèi)阻的實驗中，這一實驗有很多的實驗方法，因此，在進行這一實驗的教學(xué)時，教師就可以引導(dǎo)學(xué)生先進行分組討論，以小組為單位設(shè)計相應(yīng)的實驗方案，并在課堂上展示出來。通常情況下，在此實驗中學(xué)生可能自主設(shè)計出以下幾種方案：

①如圖1所示，電源的電動勢E和內(nèi)阻r與電壓U和電流I的關(guān)系可以寫成E=U+Ir，只要測出U和I的數(shù)據(jù)，就能得出電動勢E和內(nèi)阻r。

②如圖2所示，已知公式E=IR+Ir，只要測出I和R的數(shù)據(jù)，就能得到有關(guān)E和r的方程，從而得出E、r的最終結(jié)果。

當探討出這些實驗方案后，教師就可以向?qū)W生提供所需的實驗器材，讓學(xué)生根據(jù)實驗方案合作交流、實驗探究，并對其中的各項實驗數(shù)據(jù)進行記錄，以便后續(xù)展示。在科學(xué)探究中，分組探究實驗情境可以在很大程度上激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，強化相互合作、共同交流的意識，從而為其科學(xué)探究能力的提升提供有效保障。

四、創(chuàng)設(shè)社會生活情境，促進學(xué)生科學(xué)態(tài)度和責任的發(fā)展

物理學(xué)科核心素養(yǎng)不僅對學(xué)生物理學(xué)習(xí)進行了規(guī)范，也對其道德規(guī)范的形成提出了明確的要求。在實際教學(xué)中，教師必須將學(xué)生科學(xué)態(tài)度和責任意識的培養(yǎng)重視起來，引導(dǎo)學(xué)生進一步理解物理中的科學(xué)知識和其他要素間的相關(guān)關(guān)系，為學(xué)生科學(xué)理念和社會責任意識的形成奠定基礎(chǔ)。深入剖析，在學(xué)習(xí)物理知識的過程中，學(xué)生不僅需要理解理論知識的本質(zhì)，還要能夠在社會生活中促使知識和技能的結(jié)合，形成正確觀念，增強社會責任感，從而更好的實現(xiàn)自身的人生價值。但是，就當前現(xiàn)實情況而言，高中生大部分學(xué)習(xí)都在學(xué)校內(nèi)部完成，與社會接觸的機會和時間非常少，在這種情況下，教師有必要將真實社會情境的創(chuàng)設(shè)重視起來，將物理知識與社會生活緊密聯(lián)系起來，讓學(xué)生在課堂上充分接觸社會生活，在分析社會現(xiàn)象和當今科學(xué)技術(shù)的過程中，提升學(xué)生的社會責任感。

例如：在講解“電能的輸送”這一部分內(nèi)容時，除了講解基礎(chǔ)知識外，教師還可以向?qū)W生介紹三峽大壩的水利發(fā)電以及“西電東送”工程，在此過程中，學(xué)生不僅需要掌握電能輸送的基礎(chǔ)知識，還要深刻認識到科學(xué)技術(shù)發(fā)展和社會以及環(huán)境有著緊密的聯(lián)系。這樣，學(xué)生的物理學(xué)習(xí)積極性就可以被充分調(diào)動起來，主動投入到物理學(xué)習(xí)中，探索新鮮技術(shù)，促進自身發(fā)展;在此過程中，教師幫助學(xué)生樹立科學(xué)的態(tài)度和責任觀念，為其未來的科學(xué)發(fā)展奠定良好的認知基礎(chǔ)。

結(jié)束語

總之，在高中物理課堂中創(chuàng)設(shè)真實情境，對發(fā)展學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)具有重要意義，教師有必要將其重視起來，在課堂教學(xué)中全方位的創(chuàng)設(shè)物理情境，充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，促使其主動投入到情境學(xué)習(xí)中，形成良好的物理觀念，發(fā)展科學(xué)思維，提升科學(xué)探究能力，從而為其綜合素質(zhì)的提升提供有力保障。

參考文獻

[1]方雄兵.核心素養(yǎng)視角下高中物理教學(xué)中真實情境的運用[J].高考，2020，（36）：29-31.

[2]吳秀萍.核心素養(yǎng)視角下高中物理教學(xué)中真實情境的運用[J].中學(xué)理科園地，2020，16（02）：13-14.