摘 要:在新时期的高中物理教学中,培养学生的物理核心素养是一项重要的任务,而比较有效的培养途径,就是在物理教学中创设情境,激发学生的物理学习热情,引导他们将物理知识与现实生活联系起来,以此提高学习的效果,更好地促进学生物理核心素养的发展。然而,以当前高一物理教学情境的创设现状来看,仍旧有一些不足与缺陷,要求物理教师根据具体教学情况,予以合理优化与改进,为构建高效物理课堂打下基础。文章先分析了情境创设在高中物理教学中的重要地位,并总结了创设物理课堂教学情境的原则,接着在此基础上提出了一些优化策略,希望可以为广大高中物理教师带来一些启发。
关键词:核心素养;高一物理;课堂教学;情境优化
一、 引言
在当下基础教育改革的背景下,发展学生核心素养是根本目标,需要广大教育工作者可以将此落实在课程开发、设计与课堂教学环节之中。具体而言,需要教师可以树立立德树人的教育理念,围绕学生的全方位发展,对教学理念、内容以及方式进行革新,摒弃传统教学模式,为学生核心素养的发展提供保障。物理核心素养涉及科学探究、物理观念、科学态度与责任、科学思维等四个部分,创设物理情境对于促進学生物理素养的发展,体现出显著的效果,需要教师能够不断加强对教学情境的优化,提升物理教学的实效性。
二、 情境创设在高中物理教学中的重要地位
(一)符合物理核心素养发展的现实需要
从过去教学实践中可以发现,许多的物理思想与研究方法,很难通过教师的口头讲解就让学生可以理解,更别说培养学生的物理核心素养。在物理核心素养的形成中,科学探究起着重要的作用,教师通过创设真实的情境,引导学生进行探究性学习,经过思维的碰撞、选择、批判、分析等,最终获取物理知识、思想、方法,提升个人物理素养。
与初中生相比,高中生即便已经具备一定的逻辑思维能力,但从总体上来讲还是倾向于形象化、直观化。而高中物理的知识点众多,其中有很多都具有很强的抽象性,教师借助学生思维的形象化、直观化特征,科学地组织教学,不仅能激发他们的物理学习兴趣,还可以提高课堂教学效率。所以创设物理教学情境对于促进学生物理核心素养的发展意义重大。
(二)建构主义学习理论的必备要素
根据建构主义学习理论的观点,学生的学习与社会文化背景有着密切联系,在实际情境下进行学习,可以唤起学生原有的知识经验,通过借助原有的知识结构中的有关经验,帮助学生更好地学习新知识。学习者要么是利用已有知识经验去“同化”新知识,要么就是引起“顺应”过程,也就是改造与重建原有认知结构,但无论是哪一种都离不开情境。
三、 创设物理课堂教学情境的原则
(一)基于学生认知发展规律创设
以往高中物理教师在教学设计中,都侧重于关注物理知识的完整性与严密性,并未考虑到学生的实际认知水平。而在核心素养发展要求下的物理教学设计中,需要注重学习者的实际认知水平,教师要围绕学生进行教学设计,所以需要教师在创设物理教学情境中,可以充分考虑到学生的认知发展规律,并以此为基础开展有关的学习活动。
(二)联系生活实际
物理与生活之间有着密切的联系,在现实生活中有很多与物理知识相关的事物,教师在创设物理情境的时候,应当充分利用生活中事物,拉近与学生之间的距离,这样更容易引发学生的情感共鸣,激发他们的潜在能力,更好地调动起学生的各种非智力因素,完成物理探究学习活动。
(三)保证物理情境的探究性、科学性与趣味性
创设与优化物理教学情境的目的,主要是为了启发学生的思维,帮助他们可以形成正确的物理观念,进而发展其物理核心素养。为了实现这一目标,教师在创设物理教学情境时,应当注重情境的科学性、探究性,这是保证物理核心素养培育的关键。众所周知,高中物理学习难度比较大,部分学生在学习中比较吃力,普遍存在兴趣不足的问题,这并不利于学生去探索、去求知、去实践,所以就要求教师可以创设趣味性的课堂情景,活跃课堂气氛。
(四)服务于教学内容
物理课程教育的目标是发展学生物理核心素养,作为物理教学活动的载体,课堂教学的内容对物理情境的创设有着很大的影响,如果教师创设的物理情境与教学内容主旨不吻合,就会流于形式,无法培养学生的核心素养,所以切勿为了创设而设置,要服务于教学内容。
四、 基于核心素养的高一物理教学情境优化策略
(一)引用故事情境,促进学生物理观念形成
在生活中有很多与物理相关的事物,加上高中生经过初中阶段的学习,在头脑中已经有一定的物理知识基础,对于一些物理观念的理解并不是完全空白。对此,教师应当充分利用学生脑海中的情境资源,为学生的物理学习提供指导,通过创设故事情境的方式,引导学生认知冲突,将原有的知识经验进行同化和顺应,进而得出更为准确的物理观念。例如,在变速直线运动中“平均速度”与“瞬时速度”的学习中,教师可以利用故事情境的方式,让学生通过分析故事,去理解所学的物理知识,进而将已有的生活常识转化为准确、严密的物理观念。故事如下:“交警在公路上拦截了一位开车的先生,原因是这位先生超速了,已知该条公路限速80km/h,这位先生开车半个小时,计程器上显示他已行驶35公里,那么他到底超速了吗?”有的学生就认为没有超速,车速应该是70km/h。这时,教师通过对学生的引导,使其明白交警所依据的是车辆在某一时刻的“瞬时速度”,而这位学生理解的是“平均速度”,故而觉得没有超速。再例如,学生在学习“路程”与“位移”的概念时,教师可以引入大家都十分熟悉的“龟兔赛跑”的故事,以此故事创设教学情境。在该故事中,乌龟与兔子的起点位置、终点位置相同,出发的时间也是一样的,兔子在路上并没有打盹,而结果却是兔子输了。在该故事情境中,就造成了学生认知冲突,通过进一步的分析让他们更好地厘清了“路程”与“位移”的区别。
(二)设计实验情境,发展学生科学思维
实验是物理教学中不可或缺的一部分,在高中物理教学中,教师可以借助丰富的实验器材与实验方案,设计合适的实验情境,让学生在实验中发现、思考,明白生活与物理学科之间的密切联系,体验定律的发现过程与所用的研究方法。在这样的学习中,学生的科学思维不知不觉获得了发展。例如,在讲到“机械能守恒定律”的时候,教师就设计了这样一个实验情境:“将装有一半水的桶悬挂在天花板上,然后要求学生靠着门站立,把水桶拉离竖直方向,凑近自己鼻子,随后将绳子慢慢放开,当水桶再次靠近的时候,学生下意识地往后闪开,这时教师亲自实验,结果让学生很惊奇,随后主动参与实验之中,总结其中所涉及的物理知识。”在这样具有趣味性的实验情境中,既凸显了学生的主体地位,增强了课堂活力,也锻炼了学生的思维能力、动手能力。再例如,学习“电磁感应”这部分的知识时,教师并没有依据教材开展相应的实验活动,而是創新设计了一系列新颖的实验情境,不仅极大调动了学生的学习热情,还帮助提升了学生的创新意识。
(三)创设问题情境,培养学生探究意识
首先,在教师的引导下,由学生自主构建问题,并自己完成问题的分析、探究,在此过程中深刻理解物理概念的本质,促进其科学探究精神的形成。例如,教师利用多媒体设备向学生展示了一张图片,上面是贺坚马在2009年的时候,用头发拉动8340公斤的巨型汽车,要求学生根据图片内容进行思考,并提出问题。在热烈的讨论中,学生提出了以下问题:“车前进靠什么力?为什么他的身体要向下弯曲?巨型汽车车轮下的地面为什么这么光滑?”等,在教师的引导下,学生理解了“滑动摩擦力”与“静摩擦力”。其次,通过创设有层次的问题链情境,形成探究方案,提高学生的课堂参与度。基于教学的具体内容与学生认知水平,教师设计了一个有层次的问题链,通过这一问题链让学生可以逐渐形成完善的知识体系,获得物理知识。不过,在设置问题的时候,应当注意要有梯度,根据不同层次的学生设置难度适宜的问题,使所有学生都可以参与到探究活动中,促进整体教学水平的提升。
(四)联系生活情境,提升学生社会责任感
提升学生的社会责任感也是核心素养下,高中物理教学情境优化的重要任务,对此教师在情境优化中,不能局限于课堂教学,要将情境从课堂延伸到课外,联系科学、社会以及环境的关系,让学生可以在用中学、学中用,培养他们的社会责任感与科学态度。例如,教师可以从当今的能源危机出发,要求学生通过互联网、相关期刊或书籍了解世界上消费的能源都有哪些?然后引导学生在课堂上交流。大多数学生在课外的探究中,都明确了目前世界上消耗的能源主要有石油、煤炭与天然气,其中现已探明的石油储量可以开采42年,煤炭为122年,天然气为62年。而在煤炭资源的使用中,传统火力发电占据很大的比重,但对环境造成了严重的污染,核能则相对比较干净、经济,但其所使用的核燃料具有比较强的放射性,对人的身体健康会产生极大危害。太阳能虽然清洁,也不会对人体产生负面影响,但利用率太低。经过学生的讨论,最后得出结论:要开发洁净、经济的可再生能源,如利用风力资源建造风电场等。通过这一学习活动,学生产生了强烈的责任意识。
五、 结语
综上所述,基于核心素养下的高中物理高效课堂构建中,合理地创设物理情境是一种有效的手段,对提高教学效率,发展学生物理核心素养具有积极影响。但是以高中物理教学实践可知,物理教学情境有待优化,否则无法发挥出应有的作用与价值。对此,高中物理教师要通过故事情境、实验情境、问题情境以及生活情境等策略,优化高中物理教学情境,这样才能适合学生物理核心素养的发展。
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作者简介:
梁凯,甘肃省白银市,甘肃省白银市会宁县第三中学。
文章系白银市教育科学“十三五”2020年度规划课题《基于核心素养的高一物理情景教学设计探究》BY[2020]G333号阶段性研究成果。



