“境·思”物理课堂建构的实践探索
摘要：“境·思”物理课堂中，“境”指的是教学情境，“思”指的是学科思维，它注重以“境”启“思”，发展学生的核心素养。教师要围绕学生思维、教师思维、教材内容这三个维度设计教学活动，通过有故事的情境、重过程的探究、有建构的思维、用物理的视角四个关键阶段推进课堂教学，使学生产生思维动机、保持思维动力、达成思维迁移、发展物理思维品质。
关键词：“境·思”物理课堂；教学情境；学科思维；物理教学
物理思维品质的形成路径渗透在物理问题的解决过程中，这一过程由三个相互衔接、密切联系的环节组成［1］，详见图1。
但是，有些教师过度关注环节3，在新课教学时便越过前两个环节，建立特定模型，凝练二级结论。笔者认为，这种做法往往会将鲜活的物理素材“脱水”为干巴巴的陈述性结论，这样的教学缺乏育人层面的考量，教学方式失当，贻误了发展学生物理思维品质的契机［2］。
物理知识的习得要领在于明晰结论的缘起与适用条件，这样即使面对陌生情境，我们也能从容面对。基于此，笔者探索“境·思”物理课堂的实践策略，并以人教版普通高中教科书《物理》必修第三册第十章第五节《带电粒子在电场中的运动》第一课时教学为例说明。
一、“境·思”物理课堂
近年来，笔者所在研究团队围绕学生思维、教师思维、教材内容这三个维度设计教学活动。在实践中，我们遵循“现象—探究—反思—规律—现象”的层进式学习过程，有序推进教学，初步形成了“境·思”物理课堂教学范式，详见图2。
“境”指的是教学情境，“有学科韵味的故事情境”是课堂教学的逻辑起点，“重生本底色的过程探究”则是学科素养发展的土壤，只有这样才能切实降低学生对新知识的陌生感，增强其具身体悟。“思”指的是学科思维，“建构有生命力的科学思维”是课堂教学的价值追求，“形成物理的学科视角”则是素养发展的内在支撑，只有这样才能帮助学生超越学科现象理解学科本质，形成持久的学科解释能力和迁移能力。“境·思”物理课堂注重以“境”启“思”，包含“有故事的情境”“重过程的探究”“有建构的思维”“用物理的视角”四个关键阶段，并遵循此教学路径使学生产生思维动机、保持思维动力、达成思维迁移、发展物理思维品质。
二、“境·思”物理课堂的设计策略及解读
（一）创设富有学科韵味的“故事性”情境
物理学是人类对客观事物运作规律的概括性认识。有学科韵味的“故事性”情境既可以是生产生活中遇到的操作问题，也可以是实验探究过程中出现的异常现象，还可以是物理学科发展史上存在的认知冲突。其与学生的已有生活经验和认知基础匹配度较高，故能使学生沉浸其中，并进行自主探究。
例如，在《带电粒子在电场中的运动》教学的导入环节，笔者精心选择了两例科技应用。先展示示波器的心脏——示波管，让学生观察实物、猜想其工作原理并自主查证。学生发现示波器中的电子束好像笔尖，可以在屏面上描绘出被测信号瞬时值的变化曲线，这支神奇的笔让他们惊叹不已。然后介绍北京正负电子对撞机中的正负电子在对撞之前，电子要加速到接近光速，即1秒内绕地球赤道转约7.5圈。学生知道加速必须有动力的推动，于是思考什么力量能有如此大的威力。
“示波器”是教材的“规定动作”，“对撞机”是笔者的“自选动作”。笔者深入发掘“示波器”“对撞机”中的“故事性”，既呈现了后续科学探究的问题载体，又激发了学生强烈的学习兴趣，为后续探究埋下了伏笔。
（二）科学探究的“过程观”要有生本底色
科学探究是高中物理学科核心素养的重要组成要素，因此教学活动的设计注重过程探究是物理教学的本然属性和应然特征。重过程的探究有两个关键点需要关注。一是强调过程性，即循序渐进，引导学生逐步进行质疑、分析、论证。因此，教师可将相互关联的问题设计成脚手架，以此带动知识发展和思维进阶。二是增强探究性，有些物理实验只能通过视频、图像的方式在课堂演示，这就降低了学生的参与度和探究性。因此，教师应基于学生的认知难点，借助数字化技术梳理、改进校本化实验，以增强学生的探究能动性。
该课例的探究活动由三个环节组成。
［环节1］必要的基础知识准备
问题：设计一个让电子由静止开始加速的方案。
经学生头脑风暴，师生协同筛选出匀强电场加速和点电荷电场加速两种代表方案。设计此环节是为学生做必要的基础知识准备，从而使其明确求解末速度的两种方法：方法一，从力与运动关系出发，通过加速度与速度、位移关系求解末速度；方法二，从电场力做功，电势能和动能发生转化的过程求解末速度。
［环节2］提出关键问题
情境：北京正负电子对撞机外观像一支羽毛球拍，其“直柄部分”是一台202米长的直线加速器，可将电子加速获得2.5×109eV的能量。
问题1：如直接给电子加速，需要多大的电压？
问题2：能否改变加速装置结构，使用相对较小的电压，让粒子获得同样的能量呢？
部分学生应用方法一计算得出一次加速电