基于深度学习的情境化教学设计

【摘要】本文以情境化的教学设计，将深度学习教学路径落实在“滑轮”课堂学习中，从而对学生物理学科核心素养发展起到积极作用。学生深度学习的实践和不断探索，为切实提高课堂教学质量，实现物理教学的育人功能，改变学生的学习方式，促进学生物理学科核心素养的发展，提供了操作路径。李春密教授等将初中物理深度学习界定为：“在教师引领下，学生围绕着具有挑战性的物理学习主题，全身心参与以生活实际情境和物理实验为主的多种探究活动及情境互动，从形成物理观念的视角，运用模型建构与推理论证等科学思维方式，解决真实问题，体验成功，获得物理学科核心知识，理解物理学习的过程，把握物理学科的本质及思想方法，形成积极的内在学习动机、高级的社会性情感、积极的态度、正确的价值观，在物理学科核心素养方面获得全面发展，成为具有创新精神和实践能力、基础扎实的优秀学习者。”

【关键词】深度学习；情境化教学；滑轮

【中图分类号】G633.7   【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2025）02-0028-03

深度学习教学方式以创设学习情境为起点，以情境引问题，以问题导探究。情境化教学通过创设优化情境，激起学习者热烈的情绪，把情感活动与认知活动结合起来。这将激发学生的学习投入，同时又增进学生的科学理解。

笔者对物理人教版八年级下册第十二章第2节“滑轮”进行了情境化的教学设计。

一、情境设置

【情境1】观看视频“中国的世界第一吊”，引出学习主题——滑轮。

【情境2】争做神气“升旗手”：各小组利用提供的器材，模拟升旗仪式，把“旗子”升到“旗杆”顶部。通过活动，使学生认识滑轮，体验滑轮的优点。

【情境3】观看视频“历史长河中的滑轮”，知道滑轮的作用，并感受中国古代劳动人民的智慧。

【情境4】寻找生活中的滑轮——旗杆顶部、晾衣架、健身器材、起重设备等。

【情境5】对比用滑轮提升重物时，两种不同的组装方式，认识定滑轮和动滑轮。

【情境6】问题情境：使用定滑轮有什么好处呢？引导学生探究定滑轮的作用。

【情境7】问题情境：使用动滑轮有什么好处呢？引导学生探究动滑轮的作用。

【情境8】问题情境：为什么定滑轮不省力，而动滑轮省一半力？

【情境9】观看视频“他拉起自己，点燃了北京残奥圣火”，布置课后作业：画出轻松拉起自己的设计图。

二、教学活动

【情境1】观看视频“中国的世界第一吊”，引出学习主题——滑轮。

设计意图：激发学生的民族自豪感，同时视频中有杠杆和滑轮，承上启下，启发学生，让学生对新课学习产生兴趣。（科学态度与责任）

【情境2】争做神气“升旗手”：各小组利用提供的器材，模拟升旗仪式，把“旗子”升到“旗杆”顶部。通过活动，使学生认识滑轮，体验滑轮的优点。

设计意图：通过开放性的活动设置，让学生动手体验“升旗”过程，在体验、对比和交流过程中领悟到发明滑轮的必要性，初步认识滑轮，了解滑轮的优点。（科学思维、物理观念）

教学建议：

1.为各组提供一个带有横杆的铁架台（模拟旗杆）、一个钩码（模拟旗子）、一条细线、一个滑轮。可以使用部分器材，可以使用不同的方法，给学生创设宽松的活动空间和较充裕的时间。2.学生易于设计出四种不同的“升旗”方法：直接手提、细线绕过横杆提拉、使用滑轮向下拉和使用滑轮向上拉。使用希沃同屏技术及时展示学生的“升旗”方法。3.引导分析：哪一组是合格升旗手？第一种和第四种用力方向向上，因为升旗手不能站在旗杆顶端升旗，故不是好办法；第二种和第三种方法分别用横杆和轮改变了用力的方向，向下用力，站在地面即可完成升旗，但第三种更好，因为有个绕轴转动的轮子，变滑动为滚动，减小摩擦力，使“升旗”变得更容易。4.引出滑轮概念：周边有槽，可以绕着中心轴转动的轮子。5.在“升旗”情境下，通过以上活动，学生动手体验并联系以前知识，自发认识到创造滑轮的必要性，感叹人们在生活中蕴含的智慧。

【情境3】观看视频“历史长河中的滑轮”，知道滑轮的作用，并感受中国古代劳动人民的智慧。

设计意图：通过观看麦积山使用滑轮搬运佛像的视频，让学生感受我国古代劳动人民用智慧创造的奇迹。（科学态度与责任）

【情境4】寻找生活中的滑轮——旗杆顶部、晾衣架、健身器材、起重设备等。

设计意图：让学生学会细心观察，并体会到物理并不陌生，物理来源于生活，物理就在我们身边。（科学态度与责任）

教学建议：学生主动寻找，教师配合展示相关图片。

【情境5】对比用滑轮提升重物时，两种不同的组装方式，认识定滑轮和动滑轮。

设计意图：通过直观对比，帮助学生建立定滑轮和动滑轮的概念。（物理观念）

教学建议：

1.PPT展示定滑轮和动滑轮提升重物的动态对比图，引导学生观察用滑轮提升重物时，两种组装方式有何不同。2.通过体验，使学生明白，使用时滑轮的轴固定不动的是定滑轮（如旗杆顶部、晾衣架、健身器材三幅图中的滑轮），滑轮的轴随物体一起运动的被称作动滑轮（如起重设备图片中的滑轮）。3.引导分析：通过前面的活动我们知道定滑轮和动滑轮都可以提升重物，但又有不同，旗杆顶部的定滑轮可以改变用力的方向，但动滑轮似乎不可以。关于定滑轮和动滑轮，同学们还想知道什么呢？联系杠杆知识，滑轮省力吗？费距离吗？接下来我们通过实验来验证猜想。

【情境6】问题情境：使用定滑轮有什么好处呢？引导学生探究定滑轮的作用。

设计意图：通过小组合作探究，体验物理探究的过程，让学生在数据处理基础上得出结论，锻炼学生科学探究能力的发展。（科学探究、科学思维、科学态度与责任）

教学建议：

1.小组合作，使用铁架台、滑轮、细线、刻度尺、钩码等实验器材研究定滑轮的作用，并记录数据。建议组员分工明确，提高测量效率。2.学生同步测量s和h是个难点，教师注意引导。3.使用希沃授课助手，可以实时控制PPT以及展示学生实验过程或结果。4.学生处理数据，尝试得出结论：使用定滑轮不省力，不省距离，但可以改变力的方向。5.学生进行探究活动，教师在黑板磁吸一个定滑轮用于演示s=h（如图）。6.引导学生进行误差分析：弹簧测力计自重的影响，摩擦阻力的影响，难以匀速拉动等。

【情境7】问题情境：使用动滑轮有什么好处呢？引导学生探究动滑轮的作用。

设计意图：通过小组合作探究，体验物理探究的过程，让学生在数据处理基础上得出结论，锻炼学生科学探究能力的发展。（科学探究、科学思维、科学态度与责任）

教学建议：

1.同样小组合作，使用铁架台、滑轮、细线、刻度尺、钩码等实验器材研究动滑轮的作用，并记录数据。建议组员分工明确，提高测量效率。需提醒学生实验过程中竖直向上匀速拉动绳端。2.学生同步测量s和h依旧是个难点，教师注意引导。3.使用希沃授课助手，可以实时控制PPT以及展示学生实验过程或结果。4.学生处理数据，尝试得出结论：使用动滑轮省力，但费距离，且不可以改变力的方向。5.学生进行探究活动，教师在黑板磁吸一个动滑轮用于演示s=2h。6.引导学生进行误差分析：动滑轮自重的影响，摩擦阻力的影响，难以匀速拉动等。

【情境8】问题情境：为什么定滑轮不省力，而动滑轮省一半力？

设计意图：滑轮是建立在学生学习了杠杆知识之后，对简单机械的延伸，通过对定滑轮和动滑轮实质的分析，使学生把杠杆和滑轮知识联系起来，加深理解。（科学思维）

教学建议：

1.对滑轮的实质，特别是动滑轮的实质的理解难度较大，对学生有一定的挑战性。除了分析，还要通过体验和自制器材演示等形象化教具，变抽象为直观，帮助学生理解。2.分析为什么定滑轮不省力时，引导学生把定滑轮想象成一个吃胖了的杠杆，固定不动的圆心为支点，动力臂和阻力臂都是圆的半径，所以定滑轮的实质是一个等臂杠杆，故不省力。PPT中通过动画展示定滑轮的杠杆五要素，帮助学生理解。同时，通过理论分析和现场演示，让学生理解竖直向下拉和斜向下拉时，拉力不变。3.分析为什么动滑轮省力时，引导学生也把动滑轮看做一个吃胖了的杠杆。通过自制教具演示（如图），让学生明确动滑轮沿绳子向上爬升时支点的位置，进一步分析得出动滑轮的实质——动力臂是阻力臂二倍的省力杠杆。PPT中通过动画展示动滑轮的杠杆五要素，进一步帮助学生理解知识点。同时，通过理论分析和现场演示，让学生理解竖直向上拉动才省一半力，若斜向上拉时，动力臂变小，动力变大。

【情境9】观看视频“他拉起自己，点燃了北京残奥圣火”，布置课后作业：画出轻松拉起自己的设计图，下节课交流、实践。

设计意图：有趣又激情澎湃的视频，能激发学生的学习兴趣，同时又为滑轮组的学习做好铺垫。（科学态度与责任、科学思维）

教学建议：布置作业时提示学生，单独一个定滑轮或者一个动滑轮能够轻松把自己拉起来吗？如果不能，应该怎么做？

三、结语

初中物理深度学习，通过科学探究及情境互动，积极参与挑战性任务，获得核心物理知识和观念的行成，科学思维的领悟、自主迁移与运用，行成积极的科学态度和正确的价值观。在“滑轮”一节的教学中，通过创设层层递进的学习情境，并将现实生活的意义融入学习任务中，学生兴趣盎然地一步步深入物理课堂，自发生成待探究的问题，以问题导探究，以探究促结论，以结论促应用，以应用促创新，体现了深度学习在物理课堂的落实，对学生物理学科核心素养发展起到积极作用。

参考文献：

[1]李春密.深度学习：走向核心素养（学科教学指南·初中物理）[M].北京：教育科学出版社，2020.

[2]吴刚.论中国情境教育的发展及其理论意涵[J].教育研究，2018（7）：31-40.

[3]李吉林.中国式儿童情境学习范式的建构[J].教育研究，2017（3）：91-102.

[4]王延鑫.核心素养理念下对物理实验教学的思考[J].中学物理（初中版），2018（4）：5-6.