淺議初中物理教學(xué)中“創(chuàng)設(shè)情境”與“核心素養(yǎng)”的關(guān)系

楊成武

(肥西縣桃花初級中學(xué) 安徽合肥 231200)

新時代需要新人才，新人才需要新教育，新教育呼喚學(xué)科核心素養(yǎng)。經(jīng)過深入討論，業(yè)內(nèi)外人士對物理學(xué)科核心素養(yǎng)的要素和內(nèi)涵的認(rèn)識基本趨于一致，普遍認(rèn)為“科學(xué)探究”這一核心素養(yǎng)的培養(yǎng)是從“問題”開始的，認(rèn)為提出問題比解決問題更重要?！叭S目標(biāo)”時代，科學(xué)探究是從“提出問題”環(huán)節(jié)開始的，而“核心素養(yǎng)”時代，科學(xué)探究也是從“問題”要素開始的。問題是人們從生活實際、生產(chǎn)實際中對現(xiàn)象的觀察、思考而產(chǎn)生的。筆者認(rèn)為問題的產(chǎn)生，需要創(chuàng)設(shè)一個情境。不論在理論研究中，還是實際教學(xué)中，每位教師都提出了“創(chuàng)設(shè)情境”，筆者從自己的教學(xué)實踐和思考出發(fā)，談?wù)劗?dāng)下“核心素養(yǎng)”的培養(yǎng)與“情境創(chuàng)設(shè)”的關(guān)系。

一、“創(chuàng)設(shè)情境”與“物理觀念”的關(guān)系

“物理觀念”是學(xué)生通過學(xué)習(xí)形成的，對物理概念、規(guī)律、現(xiàn)象、本質(zhì)等的整體認(rèn)識，是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的主要內(nèi)容和重要基礎(chǔ)。促進(jìn)學(xué)生形成物理觀念是物理課堂教學(xué)的主要目標(biāo)之一。而“物質(zhì)觀念”“運(yùn)動和相互作用觀念”“能量觀念”三大部分是物理學(xué)研究的主要范圍。

“物理觀念”是物理學(xué)科核心素養(yǎng)的基礎(chǔ)和主要體現(xiàn)，是學(xué)生實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要支撐。它對學(xué)生能夠持續(xù)學(xué)習(xí)物理和其他學(xué)科，以及走入社會后工作、生活來說，其重要性不言而喻。但如果在實際教學(xué)中，直接告訴學(xué)生什么是質(zhì)量、比熱容、電壓等相關(guān)概念，那教學(xué)將十分低效，甚至無效。

怎樣教才能有效、高效呢？這是筆者長期以來一直在思考的問題。具備新時代核心素養(yǎng)的教師會在自己的教學(xué)設(shè)計中，創(chuàng)設(shè)符合科學(xué)發(fā)展歷程和學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的情境。比如在“質(zhì)量”概念教學(xué)中，筆者會準(zhǔn)備一個鐵釘和一個大鐵錘，引導(dǎo)學(xué)生觀察、體驗、思考：這二者有什么不同？通過引導(dǎo)，學(xué)生結(jié)合自己的經(jīng)驗，會認(rèn)識到鐵釘含鐵量少、鐵錘含鐵量多這一基本事實，從而順利理解“質(zhì)量”的概念。在“比熱容”概念教學(xué)中，筆者會引導(dǎo)學(xué)生實驗探究相同質(zhì)量的水和煤油，吸收相同的熱量后，誰的溫度更高？通過實驗，學(xué)生發(fā)現(xiàn)煤油的溫度高一些，認(rèn)識到不同的物質(zhì)吸熱能力不同這一事實，從而理解了“比熱容”。在“電壓”概念教學(xué)中，筆者會從水流產(chǎn)生的原因和必要條件——水的壓力差開始，通過類比來引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考電流形成的原因和必要條件——電壓。這樣學(xué)生才能形成牢固正確的物理概念和準(zhǔn)確地掌握物理規(guī)律。所有的物理觀念并不僅僅是些名詞，它們的內(nèi)涵遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過字面意義，它們的出現(xiàn)是有著特定的科學(xué)經(jīng)歷。因此，在開展物理概念、物理規(guī)律等知識教學(xué)的時候，可以根據(jù)它們各自的特點，創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)那榫?。只有通過這些恰當(dāng)?shù)那榫?，引?dǎo)學(xué)生動手操作、觀察、思考，學(xué)生才能將這些“物理觀念”在自己的大腦中綜合加工、深度加工，最后形成正確的物理概念。

因此，“創(chuàng)設(shè)情境”是培養(yǎng)學(xué)生“物理觀念”這一核心素養(yǎng)的前提。

二、“創(chuàng)設(shè)情境”與“科學(xué)思維”的關(guān)系

科學(xué)思維是從物理學(xué)科角度對世界的觀察、認(rèn)識、思考的方式與能力，它是學(xué)生必備的一種關(guān)鍵能力，是在物理觀念的基礎(chǔ)上或物理觀念形成過程中獲得的思維能力和思維習(xí)慣。它包括模型構(gòu)建、科學(xué)推理、科學(xué)論證、質(zhì)疑創(chuàng)新的能力。

科學(xué)思維是人類智力發(fā)展、認(rèn)識水平提高、改造自然能力提高、集體智慧成長與延續(xù)的重要手段，也是人類區(qū)別于其他物種的標(biāo)志性特征之一?？茖W(xué)思維的培養(yǎng)與知識點的教學(xué)密不可分。在沉悶的環(huán)境中用抽象的語言是無法培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維的。杜威認(rèn)為，思維訓(xùn)練要有一定的經(jīng)歷和事實以引起聯(lián)想，而且思維就是將各種具體事物引起的各種具體聯(lián)想加以排列，聯(lián)結(jié)到一起，而這就是情境。蘇霍姆林斯基認(rèn)為課堂教學(xué)中沒有抽象的學(xué)生。而筆者認(rèn)為沒有情境，就不可能發(fā)展學(xué)生的抽象思維。例如，在實踐教學(xué)中，不能直接要求學(xué)生理解“勻速直線運(yùn)動”的定義和特點，不能要求學(xué)生直接得出“一切物體在不受外力作用時，總保持勻速直線運(yùn)動狀態(tài)或靜止?fàn)顟B(tài)”的結(jié)論，不能要求學(xué)生直接判斷“滑動摩擦力與接觸面積大小無關(guān)”，也不能要求學(xué)生在不知曉二極管的作用時直接利用二極管來設(shè)計某種智能化設(shè)備。

在思維訓(xùn)練中，筆者會將某項活動放到某個情境中。例如，筆者會通過讓學(xué)生實際計算某個物體在不同的時間段或路程中的速度，發(fā)現(xiàn)相同的時間里，行駛的路程總是相同，或者行駛相同的路程用的時間總是相同，然后學(xué)生才能理解“勻速直線運(yùn)動”的概念和特點，學(xué)生也才能利用“勻速直線運(yùn)動的特點”解決相關(guān)問題。筆者會創(chuàng)造一個實驗環(huán)境，讓小車從同一斜面的同一高度滑下，使每次實驗中水平面上的摩擦力總比上一次小一些，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)小車每一次都比上一次運(yùn)動的距離遠(yuǎn)一些，在大量實驗的基礎(chǔ)上，學(xué)生就會想到“如果水平面上的摩擦力為零，那么，小車會保持勻速直線運(yùn)動”。筆者會引導(dǎo)學(xué)生利用控制變量法設(shè)計實驗，使控制壓力和接觸面粗糙程度不變，改變物體的接觸面積，觀察摩擦力，這樣學(xué)生才能得出“滑動摩擦力與接觸面積大小無關(guān)”的結(jié)論。我會通過實驗先展示二極管的特點和性能，然后引導(dǎo)學(xué)生利用二極管來設(shè)計某種智能設(shè)備……

因此，“創(chuàng)設(shè)情境”是培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)思維”這一核心素養(yǎng)的第一環(huán)節(jié)。

三、“創(chuàng)設(shè)情境”與“科學(xué)探究”的關(guān)系

“科學(xué)探究”是指在真實情境中遇到了困惑，提出問題，根據(jù)自己已有的知識和經(jīng)驗針對問題進(jìn)行猜測和假設(shè)，然后用實驗探究、查詢資料等科學(xué)的方法獲取和處理信息，再依據(jù)歸納法得出結(jié)論。而這些也必須要有真實的情境。

在杜威的五步教學(xué)法中，創(chuàng)設(shè)情境是課堂教學(xué)的第一步，突出了“創(chuàng)設(shè)情境”的重要性。問題不是憑空而來的，是在生活、生產(chǎn)、學(xué)習(xí)的實際中遇到了困惑，才能產(chǎn)生問題。也只有在這些真實情況中產(chǎn)生的問題才具有價值。所以很多科學(xué)家都認(rèn)為，能夠提出有意義的問題遠(yuǎn)比解決問題更重要、更有價值。有了問題，才會有解決的需求、解決的方法、解決的過程和解決的結(jié)果。因此，在實際教學(xué)中，也不可能有憑空而來的“科學(xué)探究”。如果是這樣，學(xué)生一定會感到莫名其妙，不知所措。例如，在探究“速度的變化”時，只有向?qū)W生指明要研究的對象是真實情境中的哪一個物體，何時在何地運(yùn)動，如何運(yùn)動，才能引起學(xué)生思考“其速度是否發(fā)生變化”這一問題，才能引起學(xué)生思考“如何設(shè)計實驗才是科學(xué)合理的”和“探究的結(jié)果是否可靠”等。在探究“液體壓強(qiáng)特點”時，只有展示真實實驗或讓學(xué)生動手操作，學(xué)生才能發(fā)現(xiàn)不同情況下液體的壓強(qiáng)不同，才能引出 “液體的壓強(qiáng)與什么因素有關(guān)”的問題，才能引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗開展探究。因此，沒有了“創(chuàng)設(shè)情境”，“科學(xué)探究”就成了無根之木、無源之水。

因此，“創(chuàng)設(shè)情境”是培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)探究”這一核心素養(yǎng)的起源。

四、“創(chuàng)設(shè)情境”與“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”的關(guān)系

“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”是“立德樹人”的一個基本體現(xiàn)。人類社會之所以蓬勃發(fā)展，就是因為人類具有對待科學(xué)嚴(yán)肅的態(tài)度，就是因為人類對自己、社會、國家有高度的責(zé)任心。因為，我們要在課堂教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生在認(rèn)識科學(xué)本質(zhì)、深刻理解科學(xué)與人類社會的關(guān)系基礎(chǔ)上，使其形成正確的科學(xué)態(tài)度和責(zé)任觀。

科學(xué)技術(shù)是一把雙刃劍。任何一項科學(xué)或技術(shù)剛剛起步的時候，人類都很難預(yù)判它將會產(chǎn)生怎樣的影響。例如，人類在剛剛對原子核內(nèi)部有所研究和掌握時，并不能預(yù)知或感受到其可怕性。但是，當(dāng)原子彈在廣島、長崎的爆炸給人類帶來了巨大災(zāi)難時，人類震驚了，這時人類才意識到核武器可能會給人類帶來毀滅性災(zāi)難，所以積極呼吁要控制核武器的發(fā)展，要和平使用核能源。再如，人類在剛剛發(fā)現(xiàn)煤和石油的時候是滿懷驚喜的，很長一段時間都沒有意識到大量開采和使用帶來的可怕后果。但是當(dāng)人類進(jìn)入20世紀(jì)，大量、無節(jié)制地使用礦物燃料時，造成空氣污染、固體污染、水污染、溫室效應(yīng)等，帶給人類身心健康長期的負(fù)面影響，破壞人類的美好生活，對人類賴以生存的家園造成巨大威脅，這個時候人類才意識到要保護(hù)環(huán)境，控制礦物燃料的使用，研發(fā)新能源，等等。

人類對科學(xué)技術(shù)的共同意識、共同責(zé)任，都是在遭受了可怕的災(zāi)難后形成的，并預(yù)判到了沒有正確的態(tài)度和共識，沒有科學(xué)的應(yīng)對措施，沒有為人類未來負(fù)責(zé)的強(qiáng)烈責(zé)任心，將會導(dǎo)致人類毀滅的結(jié)果。

因此，“創(chuàng)設(shè)情境”是培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)態(tài)度與責(zé)任”這一核心素養(yǎng)的必由之路。

五、“創(chuàng)設(shè)情境”是學(xué)生在課堂活動中開展真實學(xué)習(xí)的起點和學(xué)習(xí)效果的保證

以上四點，說明了“創(chuàng)設(shè)情境”與物理學(xué)科“核心素養(yǎng)”的具體關(guān)系。另外，筆者還從教育學(xué)的角度來說明它們之間為什么存在這種關(guān)系。

(一)“創(chuàng)設(shè)情境”是學(xué)生在課堂活動中開展真實學(xué)習(xí)的起點

陶行知的“生活即教育”觀點和杜威的“教育即生活，學(xué)校即社會”觀點，都強(qiáng)調(diào)了真實情境在教育中的重要作用。蘇霍姆林斯基也強(qiáng)調(diào)了教育要“到自然界去旅行”的觀點。這進(jìn)一步說明了“創(chuàng)設(shè)情境”在核心素養(yǎng)的培養(yǎng)中至關(guān)重要。

良好的教育一定是在生活中實現(xiàn)的。人類的發(fā)展史和教育史是同步前進(jìn)、相輔相成、互相促進(jìn)、互相制約的，從人類發(fā)展史和教育史關(guān)系中可以明確地看出，真實的學(xué)習(xí)一定是從真實的情境開始的。離開了讓學(xué)生能夠感同身受、經(jīng)驗遷移的真實情境的學(xué)習(xí)，一定是無效的學(xué)習(xí)，一定是虛假的學(xué)習(xí)。

(二)興趣是最好的老師，興趣是依存于“真實情境”之中的，興趣是課堂學(xué)習(xí)效果的保證

如果課堂教學(xué)不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，就不能引發(fā)學(xué)生思維，更不能引導(dǎo)學(xué)生深度學(xué)習(xí)。這樣的課堂是低效的、無效的，培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)就更無從談起。

杜威認(rèn)為好奇心、聯(lián)想、活動是進(jìn)行思維訓(xùn)練的三個關(guān)鍵要素。好奇心就是興趣，聯(lián)想就是興趣產(chǎn)生的結(jié)果。而好奇心一定是來自真實情境，來自對真實情境中現(xiàn)象的觀察、疑惑、思考。蘇霍姆林斯基也認(rèn)為興趣來自實際生活和自然萬物，來自學(xué)生在發(fā)現(xiàn)各種現(xiàn)象中體驗到的勞動和成就。無數(shù)的教學(xué)實例驗證了這個觀點是正確的。而興趣不是憑空產(chǎn)生的，是依存于真實情境中，是完全包含在真實情境中，是學(xué)生在真實活動中通過觀察、思考，激發(fā)了他們內(nèi)心探究的動力，真實美妙的情境一定是興趣的出發(fā)點和起動器。因此，在課堂教學(xué)中創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)?、符合教學(xué)要求的、能抓住學(xué)生心靈的、真實的情境，是教師必備的一項技能。

新一輪課改大幕已經(jīng)拉開，“核心素養(yǎng)”時代已經(jīng)到來，培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)科核心素養(yǎng)將是初中物理課堂教學(xué)的出發(fā)點和立足點。筆者通過多年教育教學(xué)實踐，以及對其他優(yōu)秀物理教師課堂教學(xué)的觀察發(fā)現(xiàn)，高效課堂都是從“創(chuàng)設(shè)情境”開始的，三維目標(biāo)的達(dá)成是從“創(chuàng)設(shè)情境”開始的，培養(yǎng)學(xué)生核心素養(yǎng)當(dāng)然也要從“創(chuàng)設(shè)情境”開始。因此，初中物理課堂教學(xué)要根據(jù)學(xué)生的年齡特點，根據(jù)學(xué)生的生活經(jīng)驗和學(xué)習(xí)經(jīng)驗，科學(xué)合理地創(chuàng)設(shè)真實的情境，以情境為基礎(chǔ)，為學(xué)生搭建有效學(xué)習(xí)、高效學(xué)習(xí)的平臺，并在這些情境中以學(xué)生為主體，培養(yǎng)全面發(fā)展的社會主義建設(shè)者和接班人。