姚晓峰
无锡市羊尖中学 江苏 无锡 214107
摘要：“境脉学习”具有情境性、互动性、生活性、系统性的特点，有利于激发学生学习物理的乐趣，提高物理思维能力，提升学科核心素养。利用物理图模构建“境脉学习”教学是指在“境脉”视域下，教师利用物理图模激发学生创设学习情境，合理创设教学主线，促进学生对知识系统的构建和思维能力的发展。
关键字：物理图模 境脉学习
正文：
一、利用物理图模构建“境脉学习”教学，一种新的教学视域
1、核心概念
“境脉”最早是由美国的研究专家威尔逊（G.Wilson）提出的，他认为教学课堂是由许多模块构成的，而联系这些模块的是课堂情境脉络的发展情况，所以他认为要想实现高效的教学，对课堂情境脉络的发展的关注是必不可少的。[ 《设计多元境脉 发展化学核心素养》罗达伟 《广西教育·B版》2018年第01期]境脉学习一般包含有学习的情境、认知的脉络和思维的结构。“境脉学习”是当前国际“学习科学研究”的趋势之一，以“境脉学习”视域来研究和革新课堂教学，已经逐渐受到教育界的重视。
“物理图模”即“物理情景性图景模型”[ 本内容系无锡市教育科学“十三五”规划2018年度立项课题《“物理图模”在初中物理教学中的应用研究》(课题编号：C/D/2018/010) 的研究成果之一。课题主持人为无锡市羊尖中学姚晓峰。]。初中物理教学中的“物理图模”是教师针对教育对象本身的生理、心理特点，用基于某个物理范畴的若干元素或成分按一定的关系形成的具有科学性、趣味性、个性化、形象化的“物理情景性”的“图景模型”。
2、基本特征
利用物理图模构建“境脉学习”，就是利用“物理图模”更个性化、形象化的创设动态性学习情境，呈现物理原理和探究情景；揭示相关物理知识结构和具体解题思路，帮助学生构建和记忆相关物理知识结构。切实提高学生的物理思维能力和创新力，促进学生形成优良的学习品质，为核心素养落地创造条件。
二、利用物理图模构建“境脉学习”教学，以《压强》教学为例
将“境脉学习”引入实践教学，需要以提升学科核心素养和能力为目标，创设“知识境脉”为学生营造课堂氛围，把情境与脉络作为推动课堂教学的动态生成空间，关注“探究境脉”使学生透彻理解领悟所学知识，注重“应用境脉”将知识内化为学生的认知结构。
1、创设“知识境脉”，形成知识情境
学习是复杂的思维活动过程，创设“知识境脉”就是要激发学生的高度注意力，用丰富内涵的情景作为知识脉络的载体来维护学生高度的思维。物理思维往往需要从特定的模型出发才能将“情境问题”转化为“物理问题”，教学中利用物理图模构建“知识境脉”能有效形成知识情境。
引入教学设计如下：
（1）师生动手做手压气球活动，在某一时刻（如图1）教师大声要求全体动作固定，维持气球不动。此时学生完全处于情境状态中，注意力高度集中。
（2）教师提出要求：观察此时气球状态，用简笔画的形式将此时两手和气球的状态画在笔记本上。
（3）展示学生作品，或者让学生在黑板上完成（如图2）。
（4）提问学生，为什么画出来的气球靠手掌一侧是圆的，而靠手指尖的一侧是凹的？
学生答：手掌与球接触面积大，指尖与球接触面积小。
（5）追问学生，如果我们再用力压，图画应该怎么改？
学生答：气球凹的更厉害。
（6）师生总结压强大小与接触面积和压力大小有关。
（7）完成“压铅笔”实验（如图3），并再次画出“物理图模”（如图4）。帮助学生利用新知强化思维能力，固化模型构建，理解物理知识。
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教学实践简析：美国教育家斯蒂恩说：“如果一个特定的问题可以转化为一个图形，那么，思想就整体把握了问题，并且能创造性地思索问题的解法”。学生利用个性化的“物理图模”，形象而生动地展示了真实的学习情境，有效地将“情境问题”指向成了“物理问题”。
学生基于“真实情境”创建“物理图模”，可以在大脑活动中增加“情境-知识-模型”的思维活动，培养学生的抽象概括能力。学生通过自主创设“物理图模”可以激活原有认知图式，使之与新知产生联系，从而“同化”或者“顺应”，实现学生认知结构的改组与重建。在此过程中“物理图模”成为高效学习的主要载体，有效促进了学生思维的深度。
2、关注“探究境脉”，实现意义建构
教学设计：教师展示事先准备的实验器材。
（1）讨论、设计如何利用所给器材探究压强与那些因素有关的实验（如图5）。
（2）学生利用提供器材及设计方案进行实验。
（3）教师组织学生利用“物理图模”表示实验探究过程并表达其实验探究结论（如图6）。
（4）教师组织不同学生展示探究过程的“物理图模”，并点评其中的优缺点（如图7）。
（5）提问：你能用其它材料设计新的探究方案吗，并尝试画出相应的“物理图模”。
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教学实践简析： 著名科学家钱学森在教学中建议“把形象（直感）思维作为思维科学的突破口”。在“境脉学习”中利用“物理图模”表示实验探究过程可以调动学生的形象思维，让学生养成应用“物理模型”分析特定条件下的物理现象和问题、合理设计实验和推理结论的物理意识和学科素养。
教师引导学生在自己所创设的“情境”中分析与判断、比较与鉴别，通过师生、生生间的对话与交流主动探索和发现实验探究中的优缺点，不断改造已有的“物理图模”或者建立新的“物理图模”，实现思维能力的提升和对知识的意义构建。
3、注重“应用境脉”，提升思维品质
教学设计：教师展示事先准备的教学材料及演示器材。
（1）使用多媒体或者实物展示实际生活中的不同情境，引导学生分析其中增大或者减小压强的原理。
（2）鼓励学生用“物理图模”表现增大或者减小压强的情景，并说出其物理原理（如图8）。
（3）实验测试一只脚的面积，估算人站立时的压强。要求学生分别用“物理图模”表示一只脚的面积和人站立时的情况。促使学生回顾本节课学习的内容，体现从生活走向物理，从物理回归社会的新课程理念（如图9）。
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教学实践简析：教育家陶行知先生的“生活教育”理论，其主体就是“生活即教育”。“物理图模”是学生学习知识的载体，是构建知识脉络的图式原件。在利用“物理图模”构建“境脉学习”教学的过程中，学生始终处于主动思考、主动探索及主动实现意义构建的元认知状态。利用“物理图模”构建“境脉学习”可以帮助学生在大脑活动中增加“知识-模型-脉络”的神经机能的反应，帮助学生真正成为“学习的主体”。
学生通过“物理图模”将在课堂上接受的新的物理模型与头脑中原有生活情景进行对照、比较和鉴别，将原有认知结构进行改造，有利于学生良好物理思维、学习习惯、学科素养的培养。其次，学生基于“物理图模”收集资料、创设应用情境，实现“境脉学习”的全过程，能够促使学生充分发挥自己的潜能来灵活运用物理知识，有效发展高阶思维能力，实现了深度学习。
后记：
利用“物理图模”进行“境脉学习”是一种综合性的学习。在基于“物理图模”的“知识境脉”、“探究境脉”和“应用境脉”中开展“境脉学习”能够有效增强学生学习的内驱力，促使学生围绕所学内容展开思考，提升核心素养。
《设计多元境脉 发展化学核心素养》罗达伟 《广西教育·B版》2018年第01期
本内容系无锡市教育科学“十三五”规划2018年度立项课题《“物理图模”在初中物理教学中的应用研究》(课题编号：C/D/2018/010) 的研究成果之一。课题主持人为无锡市羊尖中学姚晓峰。