“三新”背景下高中物理情境化教学探究

摘要：高中物理教学中，情境化教学模式的构建，旨在烘托教学气氛、激发学习兴趣，进而深化学生知识理解。“三新”背景下，高中物理教师在教学中应当科学整合新教材，引入物理史情境、生活情境、实验情境、科技前沿情境等，以优化物理课堂导入，突破教学重难点，促使高中物理教育契合新高考改革发展需要。关键词：高中物理；“三新”；情境化“三新”，亦称“三新”改革，是指以“新课程、新教材、新高考”为背景进行的、以发展学生核心素养为目的进行的教学改革。其中，“新课程”多指2017年版2020年修订的普通高中各学科课程标准[1]；“新教材”多指按照新课程标准编写的教材，多为2019版；新高考是指2014年开启、2017年首届考试的取消文理分科的“3+3”模式（部分省市采取“3+1+2”模式）。从上述对“三新”改革的论述可见：新课程、新教材与新高考之间是协同统一的。新教材是新课程、新高考实施的载体，新课程是新教材教学的指导、新高考实施的基础，而新高考，则是对新课程的实践检验。作为高中物理教师，笔者认为：“三新”改革背景下，高中物理教师也应当顺应时代发展变化强化物理教学改革，以使教学更加契合新课程改革，使学生能更好地适应新高考改革。本文中，笔者将基于“三新”背景，探索高中物理情境化教学的路径。一、高中物理情境化教学概述（一）情境化教学的内涵所谓情境化教学，是指教师在教学中，结合教材所描绘的情景，通过图片、语言、音乐等更加富有感染力的方式，使教材所描绘的情景表象再现或凸显，最终助推教学目标实现。在研究情境化教学的过程中，笔者发现：很多人习惯性将情景化教学与情境化教学等同起来。通过梳理相关研究文献，笔者认为：“情景化”与“情境化”之间是有区别的，一般而言，“情景”更加具有具体性，隶属于“情境”的范畴。不过，教学实践中，无论是“情景化”还是“情境化”，其教学改革的目的具有一致性：激发学习兴趣，提高教学质量。（二）情境化教学的目的1.烘托教学气氛近年来，情境化教学模式之所以备受关注并被广泛使用，其主要原因在于这种教学模式有助于烘托教学的气氛。我们知道：教学情境的创设，需要教师科学整合图片、视频、音乐等教育资源。相比较单一的文字表述而言，上述相关教学资源的整合，着实更加有助于烘托教学气氛。以高中物理“匀速运动”的知识点为例，通过梳理教材可见：出行情景，是“匀速运动”知识点中常见的情景类型。而结合学生耳熟能详的出行情景学习匀速运动的知识点，则更加有助于建构物理教学与生活之间的紧密联系性，同时达到烘托教学气氛的目的。2.激发学习兴趣物理作为一门理性学科，与文科相比，趣味性自然不足。尤其是进入高中之后，物理学科知识点难度进一步加大，这在某种程度上影响了学生物理学习的兴趣和积极性。基于此，在高中物理教学中引入情境化教学模式，其本身的情景性特点，能够显著增强物理学科教育的趣味性，最终达到激发学生物理学习兴趣的目的。3.深化知识理解知识学习中，理解是应用的前提和基础，同时也是学生解答各类物理问题的保障。与单纯的知识讲授模式相比，情境化教学法在高中物理教学中的应用，这种通过图片、视频以及音乐等作为手段，使教学内容所描绘的情景凸显，实现情景与文字交融的目标，这更有助于帮助学生理解物理学知识，提高教学质量。二、人教版高中物理新教材情景类型分布教材是教学的载体和工具，教师一切教学的改革和优化，都需要建立在教材的基础之上。基于“三新”背景，为更好地在高中物理教学中构建情境化教育模式，笔者以人教版高中物理新教材必修一为对象开展了深入研究，对新教材中的情景类型进行了梳理并总结归纳如下：（一）新教材情景类型通过深入梳理人教版高中物理新教材（必修一），可见教材中有丰富的情景类型。如个人情景、社会情景、职业情景、科学情景等。不同的情景类型，基于教学目标的差异性，合理分布在教材的不同章节中，为推动教学目标的实现服务。以个人情景为例，必修一教材“致同学们”“问题”栏目中，强调学生在物理学习中，应当主动思考、解决实际问题。新教材中对个人情景的强化，充分凸显了新课程“以学生为主体”的教学准则。除此之外，新教材中，科学情景的分布也较多，涵盖各类能源、各种材料以及环境信息等，凸显了物理学科的科学性，同时也有助于引领学生对自然界奥秘的探索。（二）新教材情景特点1.多元性新教材的情景具有多元性的特点。以笔者对人教版必修一新教材的梳理为例，教材中分布的情景就涵盖了个人、社会、职业、科学等多种类型。且除了“职业”情景，其他类型的情景数量、占比都不低。以社会情景为例，必修一教材中有关“社会情景”的素材有21个，占比约为21%；涉及“科学情景”的素材54个，占比37%。正是因为新教材中分布着多元化的情景类型，为教师基于“三新”背景构建情境化的物理教学模式奠定了基础。2.生活性新课程强调新时代的物理教育应当凸显“生活性”。诚然，与生活密切相关的物理教育，不仅能够帮助学生基于已有生活经验深化对物理知识的理解，同时还有助于提高学生解决实际物理问题的能力。通过深入梳理人教版高中物理新教材中的情景类型可见，教材中的各类情景充分凸显了物理教育生活性的特点。以必修一教材中有关“物体的运动”章节知识点为例，第一章中“运动的描述”知识点中，情景的类型主要为个人情景，具体为“出行”情景和“运动”场景；第二章“匀变速直线运动”中，情景的类型主要为出行情景；第三章“相互作用力”的内容中，情景的类型主要为物品情景，如物体放在弹簧秤上，压力示数与物理重力之间的关系等，都凸显了生活性的特点。三、“三新”背景下高中物理情境化教学的策略探究“三新”背景下，高中物理教师在构建情境化教育模式的过程中，应当以新教材为载体，充分利用教材中蕴含的丰富的情景内容；以新课程为指导，提高情境化教学的目标性和针对性；以新高考为方向，使学生的物理学习更加适应新高考改革。具体教学策略如下：（一）科学整合课本素材，夯实情景教学基础在研究高中物理情境化教学的过程中，部分教师表示：深知情境化教学的优势，但在教学压力大、课时紧张的教育背景下，情景素材的积累于教师而言并非易事。针对这一难题，笔者认为：高中物理教师在教学中，要充分利用新教材中蕴含的丰富的情景素材，在教材的基础上进行适当地优化和调整，最终取得良好的情景教学基础。通过近来关于高中物理情景教学的研究，笔者总结归纳高中物理教师可基于新教材创设的情境如下：1.引入物理史创设情境物理教学中，物理史是对物理发展历程的讲述和记录。运用物理史进行创设教学情境，能够帮助学生进一步了解物理概念、规律等产生的背景，进而达到深化知识理解、提高迁移能力的教育目标。如教师在讲述“开普勒三大定律”的教学中，可以充分整合新教材中的物理史内容“人类对行星运动规律的探索”内容进行情境的创设；又如，在讲解“相对论时空观”的知识点时，教师可以引入的物理史内容为：宇宙的起源与演化过程、恒星的演化过程。2.创设生活化情境物理学知识源自世间万物，与生活密切相连。基于生活创设物理教学情境，促使学生从情境中提炼问题，并通过对问题的分析和解答建构新知识，实现理解和迁移应用的教育目标。通过梳理人教版高中物理教材，可见其中蕴含的生活情景素材有很多。例如，在给学生讲解“向心力”的知识点时，教师可以通过图片、视频等形式，以“游乐场中的空中飞椅”为例进行情境创设；在讲解“圆周运动”的过程中，教师可以借助火车转弯、汽车过拱桥、洗衣机脱水等生活情景，帮助学生更加直观地理解圆周运动；在给学生讲解“弹性势能”时，教师可以借助摆杆跳的生活现象，帮助学生了解弹性势能的原理。由此可见，高中物理新教材中，有关生活的情景素材较为丰富。高中物理教师要善于整合和挖掘教材，通过生活化情境的创设，提高物理情境化教学的质量。3.创设实验情境物理是以实验为基础的学科。在高中物理教学中引入实验情景，不仅能够凸显物理学科的探究性和科学性，同时也有助于实现深化知识理解的教育目标。深入梳理高中物理教材，可见教材中蕴含着丰富的实验素材。因此，高中物理教师在教学中，可以巧妙地利用教材中的实验情景，构建探究性的物理教学课堂。例如，教师在给学生讲解“物体做直线运动的条件”知识点时，就可以充分整合教材中的实验情景“观察钢球的运动轨迹”，通过具体的实验，引领学生在观察、探究的过程中，总结归纳物体做直线运动的条件，助推教育目标的实现[2]。在整合利用实验情景的过程中，高中物理教师还可以科学整合实物情景，即通过具体的实物的应用，科学引领学生借助实物进行探究，通过直观而形象的情景，进一步深化学生对抽象的物理知识的理解。例如，教师在给学生讲解“自由落体运动”时，受到生活经验的影响，很多学生认为：重的物体比轻的物体下落得更快。为了扭转学生这一思想，教师在教学中就可以引入实物情景：用两个不同重量的铁球做自由落体运动；教师也可以借助多媒体，给学生演示在没有空气阻力的条件下，铁块和羽毛下落的视频。直观的情景，不仅能够消除学生心中的疑虑，同时还可以深化学生对自由落体运动知识点的理解。4.科技前沿情境新高考背景下，高考物理测试中会涉及很多科技前沿的知识点。诚然，蓬勃发展的世界科技，无不影响着人们的学习和生活。而将有关物理的科技前沿引入到高中物理教学中，不仅能够给学生以视觉的冲击，激发学生的探索欲，同时还有助于拓展学生知识视野，帮助学生更好地适应新高考改革[3]。例如，高中物理教师在给学生讲解“向心加速度”知识点时，就可以紧密结合“天宫二号”在轨飞行时的加速度大小、方向等科技前沿情景，促使高中物理教育与时俱进发展。（二）巧用情境优化教学过程，深化认知强化应用“三新”背景下，高中物理教师在开展物理教学活动时，应当以新高考为目标和方向，提高物理教育的适切性。在物理教育实践中，教师可以巧妙地结合逼真而形象的情境，深化学生对知识的理解，强化应用与实践，促使高中物理的教育更加契合新课程改革需要、契合新高考改革方向。1.情境导入，启迪思维教育实践中，导入作为一堂课的“开端”，其重要性不言而喻。以情境作为导入的方式，不仅有助于改变过去单一的导入模式，同时还有助于激发兴趣，启迪物理学习思维，提高教学质量。此外，情境导入的方式，还能够迅速吸引学生注意力，将学生的思维从课间的娱乐转移到课堂的知识中来。例如，在给学生讲解“超重和失重”的知识点时，笔者引入了实验情境：用纸带穿过砝码的挂钩，缓慢地提起，学生可以发现：纸带是可以承受砝码的重量的；而后，教师迅速提起纸带，纸带断裂。结合两个不同的实验现象，教师引导学生思考问题：为什么快速提起的时候，纸带会断裂？带着疑问引入超重和失重的知识点，更有助于启迪学生思考，为深化其对相关物理知识、原理的理解奠定基础。又如，在讲解“牛顿第三定律”知识点时，教师设计了游戏化的导入情境：一名身材高大、体格健硕的男生和一名瘦小的男生进行拔河比赛，第一个环节，两名学生均站在地板上竞赛，高大的男生迅速赢得了比赛；第二个环节，高大的男生站在滑板上，瘦小的男生依然站在地板上，瘦小的男生赢得了比赛。结合这一具有矛盾性的实验现象，教师引发了学生的认知冲突：同样的拉绳力，为什么产生了不一样的比赛结果呢？整体而言，面对严谨而深奥的物理知识点，情境导入的方式，能够有效地烘托课堂教学的气氛，激发学生的物理学习兴趣；同时，以情境为载体设计导入问题，还有助于启迪学生的物理学习思维，提高教学质量。2.突破重难点，深化概念、规律理解作为高中物理教师，笔者在教学实践中发现：具有较强抽象性的物理概念、规律，使得学生的理解往往存在困难。以情境作为切入点，帮助学生理解相关的物理概念和规律，则是教师突破物理教学重点和难点的有效途径。例如，高中物理教师在给学生讲解“匀速圆周运动的向心力”的知识点时，关于“向心力”来源的确定，是本节课教学重点，亦是难点。为更好地突破教学的重难点，笔者在教学中，通过信息化演示的方式，给学生演示了不同向心力产生的不同情景，结合情景，学生可以直观地看到：向心力可由不同性质的力提供，且向心力并不是一种新的力。这种结合具体情景讲解重难点知识的方式，既是对教学过程的优化，亦是对教学重难点的突破，有助于深化学生对物理概念、公式以及规律的理解，进而