基于学习视角的情境创设策略

王安民 刘安巍 秦庆

摘 要： 针对 “因为难学而弃学”“贪多求快而浅学”“只动笔墨而虚学”等学习弊端，探讨了真实学习的要义，提出了从课堂导入、难点化解、概念建立、规律发现、知识深化等角度基于学习视角构建情境创设的实践策略.

关键词： 学习视角;情境;真实学习;核心素养

文章编号： 1008-4134（2019）23-0016     中图分类号： G633.7     文献标识码： B

1 问题提出

日常教学中教师经常会有这样的疑惑：“我反复教了多少遍，学生为什么还是不会？”.为了回答这个问题，我们回到教与学的发生现场，审视真正的学习到底发生在了谁的身上？在教与学的过程中教师和学生分别发生的关键行为，通常会表现为如图1所示的过程.

教师经“做中学、悟中学”获得的感悟、要诀等通过外显化表征，以讲授方式直接灌输给学生，挤占了学生自己该有的认知经历和体悟，这种“呈现—接受”的浅表学习，难以引发学生质疑、反思、评估、思辨、想象等高阶思维，真实有效的学习并没有发生在学生身上.

什么样的学习过程才是真实学习呢？ 真实学习首先应该赋予学习活动以意义.其学习发生过程是学习者基于已有经验，在特定的情境中，亲身经历感知、操作、体验、监控、调整、分享，在认知加工、做中体悟和反思内化中引起价值观念、对情境胜任力等发生改变的过程[1].

真实学习是基于建构主义、认知心理学、行为主义等提出的一种对学生学习状态和学习过程描述.“真实”之意蕴在于强调学习是否有意义，关注学习发生主体是谁，是针对现实存在“因为难学而弃学” “贪多求快而浅学” “只动笔墨而虚学”提出的，强调通过真实学习过程，促进学习真实有效地发生.本文探讨基于学习视角促进真实学习的情境创设策略.

2 促进真实学习的情境创设策略

教育家夸美纽斯曾说：“一切知识都是从感官开始的”.教育家杜威也曾说过：“人的思维源于直接经验的情境”.认知心理学家研究表明，人的思维是从问题开始，并在一定的情境下诱发.建构主义学者布朗和柯林斯进一步指出，将真实世界带入课堂学习情境是促进学习的关键.物理，观天地之物，明万物之理.物理学习更需要从生动的直观开始.所以依托情景促进真实学习，是发展学生学科素养的关键策略.

如何创设有效学习情境？我们先要明白物理学习究竟是怎么发生的.“物理学习是学习者与物理环境相互作用，进而产生某些有关行为或行为潜力的比较持久的变化.” 物理学习是在特定环境下，通过外界刺激，学习者经历感知、认知加工、存储、提取、调整、内化等心智过程，最终形成物理认知结构，如图2所示.其过程遵循“具体——抽象——具体”的认知逻辑.

基于物理学习发生的过程，以核心素养为课程导向，并通过大量课堂尝试和案例分析，构建了促进真实学习的五项情境创设实践策略，即“新课导入创设奇异情境、难点化解设置阶梯情境、概念建立凸显本质情境、规律发现创设探究情境、知识深化提供应用情境”.

2.1 课题导入——创设奇异情境

课题引入，要能引起学生注意并明确本课解决的中心问题.因此，课的导入情境应着力增强其带入感，创设超乎原有认知经验的奇异情景，其特征是“既熟悉又意外”，学生既感到亲切又能引起认知冲突，进而产生想学的心理倾向.

例1  “密度应用”导课：哪支蜡烛先熄灭？

“密度应用”课堂导入，教师可利用如图3所示的实验装置展现给学生，即玻璃罩里有一高一低兩支蜡烛，点燃后哪支蜡烛会首先熄灭？通过演示实验导课.为了让这一新奇情境促进学生认知充分展开，设计如下学习活动过程：

预测——观察——解释——验证.即先让学生预测，再演示观察，自己试着解释原因，再设计方案验证.这一过程教师在课堂引入阶段不仅发出“演示观察”环节指令，通过学习过程行为设计，还发出具体的行为指令，既引起认知冲突将学生带入学习现场，并亲历多种学习过程，有利于促进学生的真实学习.

2.2 难点化解——设置阶梯情境

学生对概念、规律的真正理解和掌握往往需要突破一个或几个疑难点，在课堂教学中教师如何帮助学生化解难点，成为课堂教学设计中的关键.笔者在教学实践中通过创设阶梯情境，铺设层次递进的问题，对化解难点帮助学生学习进阶起到事半功倍的效果.

例如动量变化的矢量运算，

人教版高中物理教材在给出动量表达式后，随即补充了例题.

例2  一个质量是0.1kg的钢球，以0.6m/s的速度水平向右运动，碰到一个坚硬的障碍物后被反弹回，沿着同一直线以6m/s的速度水平向左运动，如图4所示，碰撞前后钢球的动量各是多少？碰撞前后钢球的动量变化了多少？

在实际教学中我们对教材进行了补充与调整.借助动画模拟实验，如图5所示设置阶梯情景，铺设问题台阶：①如何表达图中所述三种情景中的动量变化？②小球动量变化引起的原因分别是什么？③小球动量变化到底由哪些因素决定？

“凡善教者，必善问”，教师设问水平决定了教师的教学水平.好的问题可以起到“一石激起千层浪”之效果.教师在教学设计时需要注重对情境的优化和问题的精加工，适合的情境配合适的问题，由简到繁，有层次地铺设学习台阶.

2.3 概念建立——凸显本质情境

物理概念是客观事物的物理共同属性和本质特征在人们头脑中的反映，是物理现象的抽象，是观察、实验和思维相结合的产物.同时，物理概念随着人们对自然界认识的不断深入而不断发展和变化[2].2017版《普通高中物理课程标准》明确提出：“物理概念的建立需要创设情境.学生在学习物理概念之前，基于生活经验形成了大量的经验性常识，要在此基础上构建物理概念，必须对所观察的现象重新加工，在诸多客观情境中概括事物的共同属性，抽象事物的本质特征，完成从经验性常识向物理概念的转变[3].”

由此我们明确了概念习得经历的主要学习行为是“分析比较，抽象概括”，按照“以学定教”的原则，概念教学教师应着重考虑的教学事件应包括三点：第一，呈现隐藏概念的一组正反例子的情景;第二，引导学生观察比较，发现正例的共同本质特征，进行抽象概括;第三，为概念的习得提供变式情境与联系反馈.物理概念在建构过程中教与学的展开过程如图6所示.

例3  “超重与失重”概念认识.

为了让学生明白何为超重、失重，可利用身边的简易物品演示，通过一组现象观察比较，抽象概括建立起“超重与失重”的认识.

情境一：利用如图7所示的实验装置，首先教师按图7甲所示，用纸带匀速提起物块，重物被提起了，再按图7乙加速提起物块，会观察到纸带拉断了.情境生疑：加速上提纸带拉断了，意味着什么？

情境二：将砝码放在泡沫上，如图8所示，向上加速提起该装置，砝码便穿破泡沫板掉到地上.情境生疑：是砝码变重了吗？

情境三：如图9所示，观看视频：电梯上升时，置于电梯里面的台秤其称重示数的变化.情境生疑：同一物体“重量”为何一会增大一会减小？

教师引导学生亲历以下环节：演示——观察——解释——归纳，三种情境归结为图10所示模型化情景，讨论超重、失重，实质就是探讨图示中三个力的大小关系.学生获得关于超重、失重的实质的初步认识：超重与失重就是当物体由于在竖直方向上加速或减速运动，对其接触的施力物体作用力大于或小于自身重力而产生的现象.这为进一步探讨什么条件下会出现超重、失重，为什么会出现超重、失重提供有力支撑.

学生在上述概念形成过程中，经历了观察、分析、比较、判断、归纳、抽象等过程，这一过程有效地发展了学生认知能力、科学态度、科学方法和科学精神，同时深刻地领会和理解物理概念的内涵和外延等.概念建立和规律发现要有充分的事实依据，需要教师根据概念规律的内在要素，多角度创设能凸显本质特征的情境.

2.4 规律发现——创设探究情境

2017版《普通高中物理课程标准》明确提出：“物理规律是物理过程中各物理概念之间的必然联系.物理规律的探究需要创设问题情境.学生从情境中发现和提炼问题，对问题的可能答案做出假设，并根据问题情境运用已有知识制定探究计划，选择符合情境要求的实验装置进行实验，获取客观、真实的数据，通过对数据的分析形成关于物理规律的结论.”

物理规律的学习是发现现象背后物理量（概念）间质性或量变关系，其学习的关键行为是“探究”，探究是基于问题，所以规律教学需要创设隐藏问题的探究情境.引导学生经历“问题、证据、解释和交流”等探究过程.规律教学通常需要经历如图11所示的学习过程.

例4  影响滑动摩擦力大小的因素.

提出问题：滑动摩擦力的大小与哪些因素有关？

提出猜想：与压力大小有关;与接触面的大小有关;与接触面的粗糙程度有关;与物体的运动速度有关.

实验验证：创设探究的情境.在如图12所示的情境中探究，教师可以引导学生先将自己的手放在桌面上，再对桌面不同压力情况下推自己的手，从而直接感受滑动摩擦力的大小变化情况.然后利用图12（b）所示的实验装置粗略地探究影响滑动摩擦力大小的因素.

引导学生对上述实验进行缺点列举：只能定性或粗略地探究部分猜想，没有形成更加客观的实验数据提供证据支持等.

优化实验方案，需要解决的问题：①怎样测量摩擦力大小？②如何实现接触面积的改变和运动速度的改变？③如何改变压力的大小？④实验误差的来源以及如何减小误差？

实验改进：通过探究与讨论，进一步优化规律的探究情境.现将上述实验探究方案改进成如图13（a）所示实验方案.木块一端固定一马达，通过细线跨过定滑轮将马达与弹簧测力计相连接.可得到如图13（b）所示的摩擦力图样.

规律的获得需要经历“探索发现”的认知过程，规律教学中教师应着重考虑的教学事件是：创设隐藏问题的情景;引导学生发现并提出问题，探索发现物理概念间的制约关系;为规律的理解与掌握提供变式情境与及时反馈.

2.5 知识深化——提供应用情境

如何使学生深化理解、更好地掌握所学知识呢？概念、规律作为智慧技能的学习，通常需要经历从抽象再回到具体的过程，即将关于知识的初步認识回到多变的情境中去，通过设置真实任务情境，在解决问题中巩固、深化和掌握所学，达到“举一反三”的学习效果.

例5  “力的合成与分解”运用.

学习活动：利用直尺与钩码测棉线的最大拉力.

学程规划：发给各小组直尺、钩码和绵线，独立思考后小组讨论实验方案，进行实验操作.大约5分钟后抽查，各小组展示交流，彼此分享探究思路，并通过对缺点列举，明确各自方案优势、不足与改进办法.

例6  “超重与失重”的理解.

在超重与失重教学的巩固应用阶段，教师可创设如下情境：将一个侧壁开孔的喷着水的瓶子，放手让其做自由落体运动穿过纸筒.发现水瓶喷出的水没有喷在纸筒上.引导学生尝试解释其原因.通过这一学习活动可引导学生将所学知识迁移到现实生活，在解决真实问题中深化对知识的理解，强化实践意识.

知识深化阶段所提供的应用情境，应突出情境的建构功能，通过任务情境中问题解决以巩固、深化和掌握所学，培养学生的合作意识、实事求是的良好态度和责任感.

3 结束语

以上从物理课堂的课题导入、难点化解、概念建立、规律发现、知识深化等角度，对情境创设思路以及如何利用情境促进真实学习进行探讨.基本结论是依托情境是促进真实学习的主要途径之一，学生在情境中获得直接体验和经验，多样化学习行为真实发生，为知识转化为品格与能力创造条件.创设任务情境的途径一般包括视频展现情境、实物演示情境、声光渲染情境、语言描述情境、画图再现情境等.通过典型情境能够将“碎片化”的概念整合在特定情境中加以认知建构与应用，从而提升教学效能.

物理情境创设应注意以下特点：物理情境创设源于自然和学生熟悉的生活世界.尽可能带领学生在真实任务情境中学习，把知识建构、方法习得的能力提升融于问题的解决之中.物理情境融入情感，新奇的物理情境引起强烈的情绪反映，让学生在情动、思动和行动中促进真实学习[4].概念建立和规律发现要有充分的事实依据，需要教师“全面布局”“系统谋划”，根据概念规律的内在要素，多角度创设情境.

依托情境促进真实学习，从根上去治理“物理难学而弃学”“贪多求快而浅学”“只动笔墨而虚学”，引导学生经历真实的学习过程，促进学习的有效发生，最终实现能学、学会和会学.

参考文献：

[1]黄希庭.心理学导论（第二版）[M].北京：人民教育出版社，2007.

[2]闫金铎，郭玉英.中学物理教学概论[M].北京：高等教育出版社，2008.

[3]中华人民共和国教育部.普通高中物理课程标准[M]，北京：人民教育出版社，2007.

[4]王安民.“心动物理课堂”学理分析与实践构建[J].中学物理教学参考，2018（8）：1-2.

（收稿日期：2019-09-23）