创设探究情境 增强学生积极体验

摘   要：分析了探究情境的实践性、探究性、逻辑性3个方面特征，论证了以探究情境创设为抓手增强学生学习体验的重要性。以“流体压强与流速的关系”为例，从以生活实例创设问题情境导入新课、创设问题情境引起思考、任务驱动设计方案并验证、利用模拟实验检验解释、利用所学知识解释生活五个层层递进的主要环节，探讨了创设探究情境增强学生学习体验的实践路径。

关键词：流体压强；探究情境；积极体验

中图分类号：G633.7 文献标识码：A    文章编号：1003-6148（2024）9-0017-4

学生在物理学习中的体验对他们保持学习兴趣和动力至关重要。通过创设探究情境，为学生设置疑问引导思考，分解学习任务，促进学生循序渐进达成学习目标；通过创设探究情境，强化物理课堂与生活实际的联系，增强物理课堂的趣味性和实践性；通过创设探究情境，更好地促进升华知识理解，促进学生深度思考，提升他们的思维品质。“以学生为中心，为学生营造高度参与实验、思维进阶的学习环境，学生亲身体验动手操作、主动探究自主思考的深度学习，摆脱了听讲记忆、死背答案的低水平、低效率学习方式。”［１］学生在课堂上能听懂、能学会，且感知到物理有用，从而能够获得更好的学习体验。

１    探究情境的主要特征

１．１    实践性

初中物理源于生活，与生活联系紧密。探究情境的实践性体现在与生活联系密切。一方面，初中学生知识储备不够、思维水平不高，学生学习抽象的物理知识有明显的障碍，通过联系生活铺设台阶搭建学生理解物理的知识脚手架，学生更容易达成学习目标。另一方面，教育教学的最终目的是为了教会学生生活，将物理探究情境与学生生活实际紧密联系，用所学知识解释身边的现象，让探究学习回归生活，让学生走向社会。联系生活的探究情境，让学生的学习回归生活，有利于学生健康、全面发展，有利于增强学生的实践意识和实践能力，提升学生的综合素养和适应社会的能力，从而更好地解决问题和创造价值。联系生活、凸显实践性是探究情境的本质属性，也是其应有的育人价值。

１．２    探究性

初中物理探究情境凸显探究流程的完整性和逻辑性。学生以源于生活的具体情境为背景，以学习任务为驱动，以问题为主线，以问题解决为目标，经历提出问题、作出假设、制订计划、进行实验、收集数据、分析数据、得出结论等探究过程。基于情境的探究更能激发学生的求知欲，激活学生的学习动力，学生积极主动参与学习，学习体会更深刻，效果更好。在探究中完成学习任务，彰显“做中学”“做中思”的育人理念，经历探究，学生不仅能掌握知识，习得物理思想方法，更能提升动手实践和深度思考的能力。

１．３    逻辑性

初中学生探究能力和知识储备都不足以支持教学中开展自由探究。要更好地完成学习任务，需要教师通过若干问题引导学生，为学生探究指明方向。为了激发学生的兴趣和动力，在探究中教师依据实际将大任务、大目标分解为若干小任务，一起驱动学生循序渐进达成目标。“通过实际问题的引导，激发学生学习的兴趣，推动学生对常见的物理现象进行分析和推理，得出结论，培养学生的科学思维。”［２］需要教师在探究中以一个个环环相扣的小任务和问题为教学主线，增强教学的严谨性、流畅性、逻辑性。

2    以探究情境增强学习体验的重要性

2.1    凸显学生的主体地位

课堂凸显学生的主体地位，才能调动学生学习的积极性。学生越会主动、深入地思考，积极解决问题，才能更好地达成学习目标。学生感觉初中物理学习难度大，需要持续、主动地思考、学习，才能突破障碍，突破学习难点。探究情境中，需要学生完成提出问题、作出假设、制订计划、进行实验、收集数据、分析数据、得出结论等环节，这些环节无一不需要学生手脑并用。通过动脑思考、动手操作、解决实际问题，调动学生主动思考、主动探究。在探究中前一环节是后一环节的基础，各个环节依次进阶，完成探究的过程类似于闯关游戏，符合初中学生好奇的心理特征，能调动学习的主动性。

2.2    增加学生对物理学科的认同感

要学生有学习的意愿，有学习的主动性，就需要学生认同这门学科，觉得这门学科有用、有趣，自己努力了能够学懂，学生对课程有亲密的情感。拉近学生和物理学科的情感距离，是增强学生学习动力的重要举措，也是保证学生有持续学习的动力，主动投入时间和精力学习的重要前提。与生活联系密切的探究情境，凸显物理是源于生活、走向社会的课程，强化了物理和生活之间的联系，这拉近了物理和初中学生之间的情感距离，增加学生对物理学科的认同感。

2.3    树立学生物理学习的自我效能感

探究情境联系生活，能够激活学生的感性经验，有利于将抽象的物理知识具象化，从而降低学习难度，让学生更容易学懂、学通物理知识，达成学习目标。学习探究依托情境，各环节环环相扣，每一环节都是一个小任务，有效分解学习难度。学生层层递进解决问题，逐渐达成目标，降低了思维的难度，有效减少思维混乱，这符合初中学生的思维水平。学生普遍认为物理难学，通过联系生活的探究情境，激活学生已有经验，降低思维难度，让学生在物理学科取得突破能够帮助他们增强自信，形成良好的自我效能感，树立理想信念。

2.4    培养学生物理学习的动力

依托生活情境的学习探究活动，学生感受到物理学习的有用、有趣、能学会。有用、有趣会激发学生的好奇心和求知欲，产生学习物理的意愿和动力。能学会，并将所学运用到具体问题解决，学生会有成就感，从而树立学好物理的自信心和决心，产生学习的内驱力和耐力。学生不仅愿意学，也会在遇到障碍、困惑时有韧劲、有耐心持续投入时间和精力，会主动想办法跨越障碍。

2.5    诱发学生深度学习

学习效果好坏体现在学生对知识记忆的持久性、理解的深刻性、运用的灵活性。教师追求课堂教学之后学生能将知识记牢、理解、灵活运用在不同的问题情境，这也是课堂追求实效和培养核心素养的体现，即追求深度学习。深度学习不仅能产生较好的学习的显性结果，表现为学生对所学知识的通透理解，能够掌握相关知识所承载的思想和方法，具有较好的迁移性，而且会对学生学习持续产生隐性影响，比如学生学习积极体验增多，学习意愿和持续力增强。以情境为载体的探究，凸显了学生的主体地位，学生深入动脑思、亲自动手做，全程、深度参与知识建构的全过程，产生有意义的学习，诱发深度学习。

3    创设探究情境的策略例析

3.1    以生活实例创设问题情境导入新课

好开端就成功了一半，一节物理课是否能够吸引学生，课堂引入很关键。课堂引入往往受到教师极大的重视，期望通过精彩的引入，聚焦学生的学习注意力，激发学生的学习兴趣。好的引入，需要有趣且紧扣课堂核心内容。在“流体压强与流速的关系”这一知识点的教学中，将我国国产大飞机在２０２３年５月２８日商业首飞的视频剪辑后作为新课引入，激发学生寻找神奇的升力的欲望，顺利导入新课。国产大飞机首飞视频不仅紧扣我国科技前沿，也与本节课核心知识密切联系，能够激发学生的学习热情，聚焦学生学习注意力，也能培养学生的民族自豪感，渗透爱国主义教育，实现无痕课程思政。

3.2    创设问题情境引起思考

正当学生意犹未尽时，提出问题：那么大的飞机都可以升起来，这么轻的乒乓球应该也可以升起来，谁来试一下？给学生提供乒乓球和从矿泉水瓶上裁剪下来的瓶口部分，让学生尝试。学生吹气方法如图１所示，尝试失败。然后，教师演示自己的方法（图２），将乒乓球放在亚克力管管口下端，用吹风机吹亚克力管上端管口，实验成功。为了增加实验效果，给学生带来观感上的冲击，继续演示将多个乒乓球吹起来（图３）。

学生猜想流体（气体、液体）的压强与流速有关，流速越大，压强越小。依次追问：如何验证猜想？需要改变什么物理量？测量什么物理量？没有直接测量压强的器材怎么办？通过这些问题的思考，学生知道要多次实验，要改变流速测压强，要通过间接显示作用效果进行对比的方法得到压强的变化，从而为后面设计实验方案验证猜想奠定基础。

3.3    任务驱动设计方案并验证

给学生明确的任务指引可以让学生在课堂上有方向和动力，提升学习效率，增强学习体验。通过上述实验，学生已经可以猜想到压强与流体流速有关。接下来，教师可以给学生提供纸张、积分塑料币、直尺、夹子、矿泉水瓶（瓶盖打孔）、吸管等材料，让学生设计方案验证自己的猜想。学生分组讨论、试错、完善后形成如下代表性的方案。

方案１ 如图５所示，用吸管吹另一插入红色液体中的吸管口（以白纸为背景方便观察），当吹气越快时，喷出的液体越多。

方案２ 如图６所示，用夹子将直尺固定当作“栏”，用力吹积分塑料币，币就跨过“栏”。

学生分组展示各自的实验方案，并分析、解释，最后得出结论，流体流速越快，压强越小，产生的作用力越小，从而液体飞出、塑料币跨栏。

3.4    利用模拟实验检验解释

得出结论后回到引入课题时的疑问——大飞机为何能上天。创设图７、图８所示的实验情境。用塑料泡沫制成“机翼”，并将其固定在竖直金属杆上，用大风扇吹“机翼”。在图７中，将“机翼”置于底端，在风扇吹风过程中逐渐上升，较好地模拟了飞机起飞。

然后，利用压强与流速的关系解释为何飞机能获得起飞的升力。机翼的形状导致下表面流速小、压强大，上表面流速大、压强小，压强差导致飞机获得向上的升力。在图８中，将“机翼”倒置，并用橡皮筋拉住，随着风扇吹风“机翼”逐渐往下，橡皮筋被拉长，对图８实验现象的解释进一步逆向验证了流体压强与流速的关系。

3.5    利用所学知识解释生活

“从生活走向物理，从物理走向社会”是新课程标准的重要育人理念，要求课堂与生活紧密联系，“以具体事例、鲜活案例、生活经验和基本概念等引导学生进行理性思考”［３］。将所学知识应用到生活中，解释现象、理解规则不仅能激发兴趣，有利于学生学懂、学通知识，也有利于学生更好地适应社会。

学习本知识点后可以让学生思考跑车尾部的气流偏导器（倒置的“机翼”）有什么作用？为什么要在地铁站、高铁站设置黄色安全线？通过对第一个问题的思考，强化了学生在生活中运用物理知识进行理解、解释，甚至创造；通过对第二个问题的思考，学生能从物理学科知识角度理解生活中规则的重要性。

4    结   语

物理课堂是培养学生科学思维、彰显学科育人价值、达成育人目标的主阵地，而课堂成功的关键在探究情境的创设。“要坚持从生活走向物理的理念，创设基于生活的具体情境、恰当的问题情境。”［４］创设探究情境，引导学生通过实验探究、理论思考，层层递进完成学习任务。无论是实验探究情境，还是理论探究情境，都会催生很多问题、任务，通过这些问题思考、任务完成，学生在课堂上会更有方向感，学习会更深入，思考会更透彻。层层递进的问题，不仅分解学习目标，降低学习难度，更能帮助学生不断从已知到未知。成功的体验能够帮助学生获得积极的自我效能感，从而坚定学好物理的信心。创设探究情境，往往需要紧密联系生活实际，物理课堂的教学内容和学生生活关联密切，提高了课堂的趣味性，学生能够真切感受到学习物理的作用。让学生在物理课堂上享受用物理知识去理解、解释、批判、创造生活的乐趣，增强体验、激发兴趣，学生将学到的知识运用于日常生活中，有效解决复杂问题［５］，实现核心素养培养。创设探究情境还可以培养学生的思维品质。在探究过程中，一方面要求学生动手实验，另一方面也需要学生深入思考。教师需要给学生设置疑问、引导思考，学生能够感受到探究过程中的思维容量，感受到思考契机对自己思维品质的锤炼作用。

参考文献：

［１］陈映纯．基于深度学习的初中物理科学探究——以“凸透镜成像规律”为例［Ｊ］．中学物理教学参考，２０２３，５２（４）：３８－４２．

［２］籍金艳．基于核心素养的物理实验教学设计——以“密度的应用”教学为例［Ｊ］．实验教学与仪器，２０２３（８）：１４－１７．

［３］中华人民共和国教育部．义务教育物理课程标准（２０２２年版）［S］．北京：北京师范大学出版社，２０２２：２．

［４］徐龙蛟．着眼核心素养  助力科学探究——沪科版“科学探究：牛顿第一定律”教学设计［Ｊ］．中学物理教学参考， ２０２３，５２（１）：１９－２２．

［５］江文静，李志超．化知识为素养的教学实践探析［Ｊ］．教学与管理，２０２４（６）：１－５．

（栏目编辑    赵保钢）